Файл: Пенфилд, П. Энергетическая теория электрических цепей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 49

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Л' и Л" не воздействуют на Z" , п, следовательно, некоторые дей­

ствия, как-то нахождение сопряженного комплекса, не должны при­ меняться, когда нормализованные полные сопротивления комплексны,

даже несмотря на то, что они могут быть допущены, когда все Z"

вещественны.

. _ѵ-

 

П Р И Л О Ж Е Н И Е З

 

СРАВНЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ И ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФОРМ

ков)

При описании многозажимных элементов

(или многополюсни­

иногда бывает удобно написать конститутивные зависимости

для

количества зажимов (или входов) па один

больше, чем необхо­

димо. Эта неопределенная форма часто полезна аналитически по причине ее симметрии. Если желательно, то члены в теореме Теллед-

жена, относящиеся к многозажимиым элементам

(пли многополюс­

нику), могут быть написаны в неопределенной

форме. Покажем

этот факт на примере.

 

Если трехзажимный элемент описывается обычным образом, не­ обходимы две зависимости. Одни зажим используется как опорный, а напряжения по отношению к этому зажиму могут быть даны как функции токов в двух оставшихся зажимах.

В неопределенной форме описания существуют три зависимости, все три тока на зажимах выражаются через три напряжения на за­ жимах, однако конститутивные законы развертываются таким обра­ зом, что сумма трех токов равна нулю, так что первый закон Кирх­ гофа не нарушается.

Вкладом в теорему Телледжена в определенной форме является

запись:

(ПЗ-1)

А 'і,А "(и,-и 3) + А'і2А"(и2и3).

В неопределенной форме вклад в теорему Телледжена может

быть написан так:

(ПЗ-2)

А'ііА"и1+А'і2А"и2+ А 'і3А"и3,

что равно выражению (ПЗ-1), потому что сумма

/і + І2 +(’з равна

нулю.

 

П Р И Л О Ж Е Н И Е 4

ПРИСОЕДИНЕННЫЕ ЦЕПИ

Часто желательно предвидеть для каждой линейной цепи N, не зависящей от времени, другую соответствующую ей цепь N, известную под названием присоединенной 1 к цепи N и построенную

1 Термин «присоединенная» иногда применяется для матрицы алгебраических дополнений к данной матрице; эта терминология здесь не применяется. Применяемый в книге термин ближе к теории линейных векторных пространств или к теории дифференциальных уравнений.

132


так, чтобы матрица полных сопротивлении ветвей присоединенной

цепи Zaß была связана е матрицей полных сопротивлений ветвей

Zaр цепи N следующим равенством:

(П4-1)

Вообще говоря, присоединенная цепь является полезной концеп­ цией всякий раз, когда хотят вывести теоремы для необратимых цепей, которые были бы сходны с известными теоремами для обра­ тимых цепей. Присоединенные цепи использовались в § 5-9, 5-12, 6-3, 6-4, 6-8, 6-9, 6-11, 6-13, 6-16, 6-17 и 7-1 настоящей книги.

Цепь N и ее присоединенная цепь Я являются взаимно-обрати­ мыми (см. § 5-7). С помощью теоремы Телледжена легко доказать (см. § 5-9), что матрицы входных полных сопротивлений двух цепей связаны равенством

 

Zpq~Zqp,

 

 

(П4-2)

Процедуры построения цепи, присоединенной к данной, приводят

Бордвик (1956 г.), Директор

и Рорер (1969

г.) [Л.

13, 40].

Сначала

изображается точная копия

первоначальной

цепи,

затем,

проходя

ее пункт за пунктом, заменяют элементы согласно следующим пра­ вилам. Резистор, сопротивление которого положительно пли отрица­ тельно, оставляется на месте; это значит, он заменяет сам себя. По­ добно этому все конденсаторы, катушки индуктивности, взаимные индуктивности, идеальные трансформаторы и другие обратимые эле­ менты оставляются на месте. Каждый гиратор замещается другим гиратором, ориентация которого противоположная; это значит, что постоянная гиратора умножена на —1. Каждый циркулятор также

замещается

другим, с противоположной

ориентацией. Каждый и з о ­

л я т о р заменяется другим,

направленным

в противоположную сторо­

ну. Нулятор

заменяется

норатором, и

наоборот; нуллор заменяет­

ся другим муллором, только с взаимозаменемными входами.

Модели для активных устройств являются немного более ослож­ ненными; однако цель в том, чтоб заменить данную модель с матри­ цей полных сопротивлений Za^ на другую модель с матрицей полных

сопротивлений Z^a. С управляемыми источниками поступают следую­

щим образом. Источшщ помещается в управляющую ветвь: источ­ ник напряжения, если управляющая переменная является током, и источник тока, если управляющая переменная является напряже­ нием.

Первоначальный источник убирается и заменяется коротким за­ мыканием, если он был источником напряжения, цепью или разо­ мкнутой ветвью, если он был источником тока. Результирующее короткое замыкание или разомкнутая, ветвь определяют новую управ­ ляющую переменную в зависимости от того или иного случая: или напряжение на зажимах разомкнутой ветви, или ток в коротком замыкании. Новый коэффициент регулирования находится путем умножения старого коэффициента на —1, если он безразмерная ве­ личина, или иа .+ 1, если он полное сопротивление или полная про­ водимость. л

Присоединенные цепи для нелинейных, изменяющихся во вре­ мени цепей могут быть также определены (Директор и Рорер).

133


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

1. Andersen J., Ku W. H. A General Invariance of the

Ratio of

Openand

Short-Circuit Impedances for Linear n-Port Networks.—

«Р'гос. ГЕБЕ», July 1967, v. 55, p. 1223—1224'.

 

Trans.

Circuit

2. Ansell H.

G. Vratsanos Theorem.— «IRE

Theory», June 4958, v. CT-5, p. 143.

Power

Considerations

3. Bar-David

I. Current Distribution and

in Linear

Networks.— «Archiv Elektrischen

Übertragung»,

October

1958, V. 12, p. 480.

4. Belove C. Sensitivity Sums for Homogeneous Functions.— «IEEE Trans. Circuit Theory», March 1964, v. CT-11, p. '171.

5.Berge C., Chouila-Houri A. Programmes, Jeux et Reseaux de Transport. Paris, Dunod, 1962.

6.Berge C., Chouiia-Houri A. Programming, Games and Tran­

sportation Networks. London. Methuen and Co.,

Ltd.,

New York,

John Wiley and Sons, Inc., 4966.

for

Plasmas and

7. Bers A., Penfield P. Conservation Principles

Relativistic Electron Beams.— «IRE Trans. Electron

Devices», January

1962. V. ED-9, p . 12—26.

 

 

8.Black W. L. Constant Impedance Attenuators.— «IEEE Trans. Circuit Theory», June 1964, v. CT-ill, p. 283.

9.Black W. L. Some New Power-Frequency Inequalities for Non­

linear Capacitive Harmonic

Multipliers.— «Proc.

IEEE»,

December

1966, V. 54, p. 1995— 1996.

 

 

Effects in

10. Biostein M. L. Sensitivity Analysis of Parasitic

Resistance-Terminated

LC

Two-Ports.— «IEEE

Trans.

Circuit

Theory», March 1967, v. CT-44, p. 21—25.

fl. Bode H. W. Impedance and Energy Relations in Electrical

Networks.— «Physica», March 1938, v. 5, p.

143—444.

. 12.

Bode

H. W.

Network Analysis

and

Feedback Amplifier

Design.

New

York. D.

Van Nostrand Co.,

Inc.,

1945. (Русский пере­

вод: Боде Г. Теория цепей и проектирование усилителей с обратной связью. М., Изд-во иностр. лит., 1948).

13. 'Bordewijk J. L. Inter-reciprocity Applied to Electrical Net­ works..— «Appl. Sei. Res.», 1956, В 6, p. 1—74.

'14 Bose A. G., Stevens K. N. Introductory Network Theory. New York. Harper and Row, 1965.

15. Bott R. Electrical Network Theory.— In: Sc. D. Thesis, De­ partment of Mathematics, Carnegie Institute of. Technology, Pitt­

sburgh, Pennsylvania, June

1949.

the Algebra of Networks.— «Trans.

16. Bott R., Duffin R. J. On

Am. Math. Soc.», January 1953, v. 74, p. 99—'109.

'17. Bottani E., Sartori

R. Elettrotechnica. Libreria Editrice Poli-

technico Cesare Tamburini.

Milan,

1956, v. 1.

134


18. Bottani E., Sartori R.

Tensioni e

Correnti

in

una Rete

di

Resislori Conleneiüe

im

Solo

Generatore.— «Alti

delta

Accademia

delle Scienze di Torino»,

1958— 1959,

v. 93, ,p. 498—505.

 

 

 

 

19. Brayton

R.

K.

A Canonical Form for Nonlinear RLC Net­

works. — «Proc.

Symp.

System Theory»,

Polytechnic

Press

of

the

Polytechnic Institute

of

Brooklyn,

Brooklyn, New

York,

April

1965,

V.45, p. 57—67.

20.Brayton R. K., Moser J. K. A Theory of Nonlinear Net- works-il. — «Quart. Appl. Math.», April 1964, v. 22, p. 1—33.

21.Calahan D. A. -Notes on the Natural Frequencies of Two —

Element — Kind Networks.— «IRE Trans. Circuit Theory», March 1962, V. CT-9, p. 97—98.

22. Carlin H. J.

The Scattering Matrix in Network Theory.—

«LRE Trans. Circuit

Theory», June 1956, v. GT-3,-'p. 88—97.

23.Carlin H. J. Network Theory Without Circuit Elements.— «Proc. LEBE», April II967, v. 55, p. 482—497.

24.Cherry C. Some General Theorems for Non-Linear-Systems

possessing Reactance. — «Phil. Mag.», October 1951, ser. 7, v. 42,

p.1161— 1177.

25.Civalleri P. P. Cohn’s Generalized Theorem.— «Alta Frequenza», November 1965, v. 34, ip. 797—806.

26.

Cohn R. M. The Resistance of

an

Electrical

of

the

Ratio

Proc. Am. Math. Soc.», June 1950, v. 1, p. 316—324.

of

the

Ratio

27.

Crothers M. H., Fett G. H. On

the

Invariance

оГ Open-and Short-Circiut Impedances

in Linear Networks.— «Proc.

IEEE»,

February 1966, v. 54, p. 318—319.

 

 

 

 

 

28.Cruz J. B., Van Valkenburg M. E. Introductory Signals and

Circuits. Blaisdell Publishing Co., Waltham, Massachusetts, 1967.

29.Deards S. R. Vratsanos’ Theorem.— «IRE Trans. Circuit The­ ory», June 1958, V. GT-5, p. 143— 144.

30.de Buda R. C. Zur Frage der Entzerrung eines Lmpulsverstärkers.— «Österr. Ing. Archiv», (1951, Bd 5, S. 74—80.

31.de Buda R. G. Zuschrift zum Beitrag J. Vratsanos, Zur Bere­

chnung der Stromverteilung in einem Linearen Netzwerk.— «Archiv Elektrischen Übertragung», December 1961, Bd 15, S. 599.

32.de Buda R. G. Vratsanos’ Theorem and Twoport Recipro­ city.— «IRE Trans. Circuit Theory», March 1962, v. CT-9, p. 87.

33.de Buda R. G. A New Proof of the Reciprocity Theorem.— «IEEE Trans. Circuit Theory», March '1965, v. CT-12, p. 133—135.

34.de Buda R. G., Hines M. E. The Switching Power of Diode Switshes.— «Proc. IEEE», March '1967, v. 55, p. 472—473.

35. DeCIaris.

Driving — Point

Impedance

Functions

of

Active

Networks. — «IRE

Conv. Record»,

March

1956, v. 4,

pt.

19—22,

26—37.

 

 

 

 

 

36.Desoer C. A. Modes in Linear Circuits.— «IRE Trans. Circuit Theory», September 4960, v. CT-7, p. 211—223.

37.Desoer C. A., Katzenelson J. Nonlinear RLC Networks.— Bell

System

Tech. J., January 1965, v. 44, p. 161—198.

38.

Desoer C. A., Kuh E. S^ Basic Cirsuit Theory. New York.

McGraw — Hill Book Company, Inc., 1969.

39. Dicke R. H. General

Microwave Circuit Theorems.— Chapter

5 in Principles of Microwave Circuits, C. G. Montgomery, R. H. Di­

cke and E. M. Purcell (Eds),

vol. 8 of the M. I. T. Radiation Labo­

ratory Series, McGraw — Hill

Book Company, Inc., New York, 1948,

p. 130—161.

 

135


40.Director S. W., Rohrer R. A. The Generalized Adjoint Ne't

\vork

and

Network Sensitivities.— «IEEE

Trans.

Circuit

Theory»,

August

1969, V. CT-16, p. 348—323.

 

 

 

 

Network—’Design —

The

-Id. Director S. W., Rohrer R. A. Automated

Frequency — Domain

Case.— «IEEE

Trans.

Circuit

Theory»-,

August 1969, V. C'T-16, p. 330—337.

A.

On

the

Design

of

Resistance

 

42.

Director S.

W.,

Rohrer

R.

n — Port

Networks

by

Digital

Computer.— «IEEE

 

Trans.

Circuit

Theory», August 1969, v. CT-16, p. 337—346.

 

 

 

 

 

 

Rete

di

Fiji

43.

Donati L. Relazione Generale fra le Correnti in una

Conduttori.— «Rend.

Accademia

delle

Scienze

di

Bologna»,

26 November 1899, v. 4, p. 29—33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.

Donati L. Teorema Generale Relalivo alia Distribuzione del

Potenziale in una Rete -di Fili Conduttori, c-on Alcune Applicazioni.—

«Rend. Accademia delle Scienze di Bologna»,

11

February

1900, v. 4,

p. 65—68.

Donati L. Sulla Distribuzi-one

del

Potenziale

delle

Rett di

Fili

46.

 

Conduttori.— «Rend.

Accademia

delle

Scienze

di

Bologna»,

22 May 1910, v. 14, p. 136—444.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.

Donati L. Le Correnti Alternative e la Leg-ge di -Reciiprocila.—

«Rend.

Accademia

delle

 

Scienze

di

Bologna»,

March 1917,

v.

21,

p.55—61.

47.Donati L. Memorie e Note Scienlifiche. Nicola Zaniohelli, Bologna, 1925.

48.Duffin R. J. Impossible Behavior of Nonlinear Networks.—

«Proc.

Symp.

Nonlinear Circuit Analysis», Polytechnic Institule-

of Brooklyn,

Brooklun,

New

York,

April

23—24

4953,

v.

2,

p. 124—128.

R. J. Impossible Behaviour of Nonlinear Networks.—-

49.

Duttin

«J. Appl. Phys.», May 1955, v. 26,

p. 603—605.

 

 

 

 

 

50.

Duinker

S.

General

Properties

of

Frequency — Converting-

Networks.— In:

Dr.

Thesis,

Technische

Hogeschool

te

Delft,

Dei ft!

Netherlands, June 1957.

 

Properties

of

Frequency — Converting;

51.

Duinker

S.

General

Networks.— «Philips

Res.

Rept»,

February

1958, v.

13,

p. 37—78;,

April 1958, V. 13, p. 101—148.

 

 

 

of Non — Energie

Non- —

52.

Duinker

S. Tradilors, A New Class

Linear

Network

Elements.— «Philips Res. Rept.»,

February

1959, v. 14,

p. 29—51.

S.

Generalization

to

Non — Linear

Networks

of

53.

Duinker

a Theorem -due to Heavi-side.— «Philips Res. Rept», October 1959, v. 14, p. 421—406.

54. Duinker S. General Energy Relations for Parametric Ampli­

fying Devices.— «Tijdschr.

Ned.

Radiogenootschap»,

1959,

v.

24,

p. 287—310.

 

 

 

 

of

Non — Ener­

55.

Duinker S. Conjunclors, Another New Class

gie Non — Linear

Network

Elements.— «Phillips

Res.

Rept.»,

Feb­

ruary 1962, V. 17, p. 119.

 

 

 

 

 

 

 

56. Duinker S. The Relationship between Various Energy Distri­

bution

Theorems.— In: Network and Switching

Theory.

G.

Biorci

(Ed.). New York, Aca-demic Press,

1968, p. 1—20.

 

System

Techn.

57.

Foster R.

M. A Reactance Theorem.— «Bell

J.», April 1924, V. 3, p. 259—267.

 

 

Electrical

Net­

58.

Foster R. M. The Average Impedance of an

work.—

In: Reissner Anniversary

Volume, Contributions to

Applied

136