相反の原理とは？
そうはんのげんり
「原理」の用語まとめを見る相反の原理とは、ある系において入力と出力、または原因と結果の役割を入れ替えても同じ応答関係が成り立つという物理学・工学の対称性原理です。
相反の原理（reciprocity principle）は、線形かつ受動的な系において、信号源と観測点を入れ替えても測定される応答が変わらないことを保証する原理です。電磁気学、音響学、回路理論、構造力学など多くの分野で基礎定理として活用されています。
電磁気学では、ローレンツの相反定理として知られており、アンテナAからBへの送信特性と、BからAへの送信特性が同一であることを示します。これはアンテナ設計において「送信特性と受信特性が等しい」という実用的な結論を与えます。
音響学では、音源と観測点を入れ替えても音圧の伝達特性は変わらないことが相反性から導かれます。建築音響の室内音場設計に利用されます。電気回路では、レシプロカル回路（抵抗・容量・インダクタで構成される受動回路）において入力端子と出力端子を交換しても伝達関数が保存されます。
相反の原理が成り立つ条件としては、
- 系が線形であること
- 能動素子（増幅器など）を含まないこと
- 磁性体や非相反媒質でないこと
使い方・例文
アンテナ設計では「送信パターンと受信パターンは同一」という相反の原理を利用して、受信特性から送信特性を推定します。音響測定でも音源とマイクの位置を入れ替えて実験の効率化に使われます。
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