
【计】 conductance matrix
conduct
【化】 conduction
【医】 conduction; dromo-; transmission
matrix
【计】 matrix
【化】 matrix
【经】 matrices; matrix
传导矩阵(Conduction Matrix)是电磁学与电路理论中用于描述材料或系统中传导特性分布的数学工具。其核心定义为:在多物理场耦合系统中,表征各向异性材料电导率或热导率参数的空间分布张量。该矩阵在工程计算中常以二阶张量形式表示:
$$ sigma = begin{bmatrix} sigma{xx} & sigma{xy} & sigma{xz} sigma{yx} & sigma{yy} & sigma{yz} sigma{zx} & sigma{zy} & sigma_{zz} end{bmatrix} $$
在集成电路分析领域,传导矩阵扩展为节点导纳矩阵(Nodal Admittance Matrix),用于量化多节点网络中的电流传导关系。其工程应用包括:
该概念的英文对应术语存在细微差异:在材料科学领域多称"Conductivity Tensor",而在电路理论中更常用"Conduction Matrix"(引自Elsevier《工程电磁学手册》)。最新研究显示,纳米级器件的量子传导矩阵需引入非对角元素修正项,相关成果发布于APS Physical Review Applied期刊。
传导矩阵在学术和工程领域中更常被称为"传递矩阵"(Transfer Matrix)。这一概念主要应用于系统分析和状态传递的研究,其核心作用是通过矩阵运算描述系统各部分之间的相互作用或状态传递关系。
主要特点:
数学表达:通常表示为$T$矩阵,用于描述输入与输出之间的关系,满足$mathbf{Y} = T cdot mathbf{X}$,其中$mathbf{X}$为输入向量,$mathbf{Y}$为输出向量。
应用领域:
运算特性:具有矩阵乘法结合性,串联系统总传递矩阵等于各子系统传递矩阵的乘积,即$T_{total} = T_n cdots T_2 cdot T_1$。
该术语与"过渡矩阵"(Transition Matrix)存在部分概念重叠,但更强调系统参数的传递特性。在具体应用中,传递矩阵的维度取决于系统的自由度数量,例如一个具有n个自由度的系统,其传递矩阵通常是$n×n$方阵。
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