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关于电阻网络的一个定理的新证明

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  • CCY_Johnson
  • 难题集萃
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叶邦角老师的授课中提出过如下定理:
“设空间有N个点,其间用电阻为r的导线连接。如果两个点之间直接由一条导线相连,则称他们是相邻的。将所有相邻的点之间电阻测一遍,加起来,和为(N-1)r ”
可惜我没有和叶老师交流过,不知道他怎么证明这个定理。据我查证,在帖子 http://tieba.baidu.com/p/2504168966 中lh给出过一个证明。这个证明的主要思想是先引入电导矩阵,然后对电导矩阵做对角化(谱分析)。
电导矩阵在另一个帖子中也被提到:http://tieba.baidu.com/p/5676949117。在这个帖子里,还提出了计算任意两点之间等效电阻的计算方法:

实际上,如果注意到代数余子式A是关于S的n-1阶齐次多项式,然后再利用齐次多项式的欧拉定理,就能很容易证明第一个帖子中的结论。
事实上

上式中两边如果乘以一个单位电流I_0,这便回到第一个帖子的结论。而如果令R_ij=r,则就回到叶邦角老师的结论了。
@xiaohane2 @lh1962


  • 蔡子星老师
  • 数理方法
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好玩


2025-12-30 19:57:20
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  • lorivita
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顶一波


  • 硅谷财团no1
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ʕ•̫͡•ʔ


  • 一得阁云头艳
  • 更高更妙
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您好,想问一下这是叶邦角在给高中生竞赛培训的课上讲的,还是在大学的课程中讲的


  • lh1962
  • 费曼讲义
    11
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那这就是某种对偶性了


  • graykis酱
  • 难题集萃
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大佬


  • 御坂莉亚
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膜蔡神


2025-12-30 19:51:20
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  • kuux2019
  • 黑白豆腐
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这个定理首次出现在 R. M. Foster. The average impedance of an electrical network. In Contributions to Applied Mechanics (Reissner Anniversary Volume), pages 333–340. Edwards Bros., Ann Arbor, Mich., 1949.
最“初等”的证明方法是使用Kirchhoff 1847年论文中首次提出的电路计算规则,也称Kirchhoff第三定理,使用了图论的思想。参见《基尔霍夫定律》,宗孔德 译,高等教育出版社,1981,p90(原文:Weinberg, L. "Kirchhoff's 'Third and Fourth Laws." IRE Transactions on Circuit Theory 5, 8-30, 1958.)


  • 三好☘️
  • 程书力电
    4
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看着好像是超立方体电阻的意思。。。不知道是不是


  • 格物致数
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这是数学问题吧233


  • iwt
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emmmm在伯克利物理学教程电磁学里的课后习题有 证明是用电流叠加原理搞得感觉比较好


  • 行歌间
  • 数理方法
    13
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好像以前PUPC也考过


  • 梅涅劳斯
  • 程书力电
    3
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已经证过了,建议多看看文献


2025-12-30 19:45:20
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  • lyko113
  • 数理方法
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有趣,支持一个


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