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关于集总参数电路和分布参数电路的讨论(续)

丹桂飘香随笔 80

前言:

如今朋友们对“分布参数电路是什么”大体比较注意,我们都需要了解一些“分布参数电路是什么”的相关资讯。那么小编也在网摘上网罗了一些对于“分布参数电路是什么””的相关资讯,希望大家能喜欢,咱们快快来学习一下吧!

集总参数电路,通俗地讲,就是分析电路的时候不用考虑电路的尺寸,电路中的电压电流只与时间 t 有关(恒定直流时与时间无关),而与空间位置 x 无关,电压电流表示成u(t)、i(t),在恒定直流时表示成U、I。

分布参数电路,简言之,就是电路中的电压和电流既和时间 t 有关,又和空间位置 x 有关,即电压电流表示成u(t,x)、i(t,x)。比如说分布参数电路中,一根导线两头的电流是不同的,严格的说处处电流不同,这对于初学者来讲有点不容易想明白,这就好比你走在路上,某一时刻某各位置的你和下一时刻另一处的你不一样了。

那么什么电路是集总参数电路,什么电路是分布参数电路呢?

严格来讲,所有电路都是分布参数电路,只要电磁波传输的速度是有限的,而这一点毋容置疑。

但是如果所有电路都按照分布参数电路考虑,那电路的分析计算可就麻烦大了,不学完微分偏微分都别想列出方程来。

因此有个集总假设,即电路的尺寸远远小于电路工作时电磁波的波长,那么认为一合闸电磁波到达电路的所有部分,即不考虑信号在空间的延迟现象,这样电路的分析就简单太多啦。

问题又来了,这个“远远小于”,是如何量化呢?一般认为电路的尺寸小于电路中电磁波波长的1/100即可,拿我国工频电路50Hz来说,如果电路尺寸大于60km,波速按照光速计算,那就应该按照分布参数电路考虑了,也就是说,在这个电路的不同点处,正弦波最大的相位差为2pi/100rad,约等于3.6°。如果1°的相位差都不能忽略的话,那么这个远远小于这个量化标准就要改一下啦,所以前面说的是“一般认为”。

如果电路工作时频率很高,那么波长就会变短,因此可能很小尺寸的电路就得按照分布参数电路考虑了。你不妨算一下哦,比如10GHz对应的波长,再除以100.

在集总参数电路中,欧姆定律R=U/I才成立,否则这个U和I都不知道该用哪里的了,会吵架啦。所以咱们学的电路都是从最简单的集总参数电路开始的,只是随着你知识层次的提高,发现还有分布参数电路这回事,其实很多大学生也是不懂这个的,有没有瞬间觉得自己很牛?

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