在电工学电路部分的教学中，电路参数、元件、物理量及其关系以及电路结构有相应的相似性，分别称为对偶参数、 元件、对偶量、对偶名词、对偶联接方式和对偶定律等等。

01.什么是对偶原理？

如果描述两种物理现象的方程有相同的数学形式，那么它们解决相同的数学形式，这就是对偶原理。

根据对偶的原理，当一些电路名词和物理量当某一理论建立时，必须建立与其对偶元素相结合的相应理论；如果推导出某种关系或结论，也必须存在与其对偶的关系或结论。

在电路中， 电压源与电流源、短路与开路、串联与并联、电阻与电导、电容与电感都有对偶关系。

利用对偶性可以激发和帮助理解和记忆，简化对客观事物的理解，加深对基本概念、基本原理、基本分析方法以及电路工作特点的理解。

02.电容和电感对偶性总结

下面我们以电容和电感分析对偶性的例子。 通过对偶性的讲解，可以增强信息量，易于学生接受；同时，可以进一步了解课程的内在联系， 此外，它还可以帮助学生增强对知识的记忆，促进知识的整合。

小结如下：

• 在直流稳态电路中，电感相当于短路，电容相当于开路；
• 感抗与正弦交流电路的频率成正比，电感通低频阻高频， 容抗与频率成反比，电容高频阻低频；
• 在相关参考方向下， 电感元件的电压超前电流 90°，电容元件的电流超前电压90°，
• 电感元件的无功功率为正值，电感元件“吸收”电容元件的无功功率为负值，电容元件发出”无功功率。
• 在换路的瞬间，电容的电场储能能量能突变吗？，因此，电两端电压不能突变；在换路的瞬间，电感的磁场储能不能突变，所以流过电感的电流不能突变。

从上图可以看出：

• 对于电容元件，电压被微分，电压被超前，电压“穿越”0时刻，我们可以想电压是电容的核心量；
• 对于电感元件，电流被微分，电流被超前，电流0时穿越，我们可以想电流是电容的核心量。

通过这样的分析和比较，电容和电感的性质是否更加清晰！