分布参数系统
分布参数系统集中参数系统 可以用常微分方程来描述的系统称作集中 参数系统。集中参数系统中的参量要么是 定常的,要么是时间的函数。 系统的各状态量,比如输入量、输出量以 及中间量都是时间的函数,因此,可以用 时间作为变量的微分方程来描述该系统的 变化规律。举例 集中参数元件:假定元器件伴随的电磁过 程都分别集中在各元件内部进行,这种元 件就称为集总参数元件,简称为集总元 件。例如电阻,电感。 由集中元件构成的电路称为集总参数电 路。RC电路分布参数系统 状态变化不能只用有限个参数而必须用场 (一维或多维空间变量的函数)来描述的 系统(例如我在后面会提到的分布参数电 路,我们还要来了解一下什么是场)。 场指物体在空间中的分布情况。场是用空 间位置函数来表征的。在物理学中,经常 要研究某种物理量在空间的分布和变化规 律。如果物理量是标量,那么空间每一点 都对应着该物理的一个确定数值,则称此 空间为标量场。如电势场、温度场等。如 果物理量是矢量,那么空间每一点都存在 着它的大小和方向,则称此空间为矢量 场。如电场、磁场。举例 分布参数电路是必须考虑电路元件参数分 布性的电路。参数的分布性指电路中同一 瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这 说明分布参数电路中的电压和电流除了是 时间的函数外,还是空间坐标的函数。 u=u(x,t); i=i(x,t).为什么要引入分布参数电路?在电流(电压)波节所到之处,电流(电压)为 零,电流(电压)波峰所到之处,电流(电压) 达极值。 在同一时刻,沿线电流是波长的重复 周期。 c=f(c为光速) 当工频f=50Hz时, =6000km. 当工频f=30GHz时, =1cm. 沿线电压在不满足l<< 时沿线电压(电流)有 明显的波动。 参考文献 1 邱关源 电路M.北京:高等教育出版社, 2006.5. 2数学物理方法与仿真M.北京:电子工业 出版社,2011.7.谢谢观看