求解电感电路的传递辛矩阵方法

本文将电感电路问题导向辛体系,探讨电感电路的辛分析方法。以电感一端的电势及通过电感的电流变化率作为状态参量,通过对简单电感电路、串联电感电路以及复杂电感电路进行分析,给出了电感电路的传递辛矩阵解法。该方法只需求出状态间的辛传递矩阵,再结合边界条件便可对问题进行求解,为电感电路提供了一种新的分析途径。算例验证了本文方法的有效性和正确性。该方法仅涉及简单的矩阵代数运算,易于理解,便于编程。     

LC振荡电路的辛分析法

将哈密顿体系辛方法拓展到LC电路,研究LC振荡电路的辛分析法.由以电量q为变量的拉格朗日函数出发,引出对偶变量磁通链ф,将电量q与ф组成状态参量,把LC电路问题导向辛体系.对辛表述下的对偶方程利用分离变量法进行求解,问题转化成了辛本征问题.只要求出系统的哈密顿矩阵H,便可通过求解相应的本征值方程得到LC电路的振荡规律.算例验证了本文方法的有效性和正确性.将LC电路问题导入辛体系,为LC电路提供了一种新的分析方法.     

网络阻值计算的一个递推关系

电阻计算是电路分析的一项基本任务。本文基于二端口网络的传递关系,导出了一个容易记忆的电阻递推式,该式给出了网络电阻与网中某一电阻被短路和断路后的电阻间关系。每使用一次递推式,待处理的网络中电阻个数就减少一个。利用该递推公式反复递推,就可把复杂网络分析任务变成能用串并联分析的简单任务。本文以电桥、门型网络和田字网络三个电路为例,演示了运用新递推式分析的过程。     

对四端蛛网电阻网络等效电路的研究

对电阻不相等的2×4阶蛛网电路,应用星形电路与多角形电路的等效互换方法和构建等效条件方法,将其等效为最简单的电路.计算了该电路A_1—A_4端钮之间的等效电阻,并用Multisim 12中的万用表对原电路和等效电路的A_1—A_4端钮之间的等效电阻进行了仿真测量.结果是理论计算与仿真测量结果一致.分析了3×4阶蛛网电阻网络的等效电路问题.这项研究的目的是把电阻不相等的四端蛛网电阻网络等效化简为在四端星形电路外端钮之间接有1~2个电阻的电路,以利于分析计算.介绍了对电路等效的一种新方法,即应用星形电路与多角形电路等效互换方法和构建等效条件方法,可以解决含有一般星形电路或多角形电路的等效化简问题.     

热声网络的辛对称特征

将辛数学引入热声系统网络模型的处理,通过对热声系统网络传输矩阵的分析,证明系统中等温流体管道内工质运动的传输矩阵为辛矩阵.存在温度梯度的热声回热器中气体工质微团的传输矩阵不是辛矩阵,但是可以通过变量代换将传输矩阵转换为辛矩阵,使整个热声系统网络传输都可用辛矩阵传输来表示.辛对称的形式有助于热声系统网络模型的分析与计算. 关键词： 辛 热声 网络模型 传输矩阵     

基于ANSYS的大电流高温超导线圈的环流分析

超导材料由于其零电阻特性,与常导线圈相比较,绕组各支路间漏电抗微小的不平衡将会引起很大的环流.环流的存在使磁场分布更加不均匀,从而影响交流损耗和临界电流.该文采用磁场与电路分析相结合的方法,应用有限元法分析漏磁场并计算电感系数矩阵的基础上得到电路方程,计算双饼超导线圈绕组的支路电流分布,并分析了支路电阻对环流的影响.计...     

混合压电分流电路作用下声子晶体杆振动带隙结构分析

对于电阻电感(RL)及负阻抗变换器(NIC)混合压电分流电路分别采用紧密及间隔排列方式进行带隙结构计算,并且针对分流电路中电阻、电感及电容对于局域共振带隙的影响进行研究。采用传递矩阵法建立了压电分流电路作用下声子晶体杆带隙分析的理论模型,并运用MATLAB语言对带隙结构进行编程仿真计算。通过电阻、电感、电容参数的匹配及电路不同排列方式的对比,最终得到了在混合间隔压电分流电路作用下宽度为13 kHz的带隙,并对振动控制系统稳定性进行了分析。研究结果表明:采用混合压电分流电路会对杆件带隙结果产生影响,且采用压电片间隔排列的方式会使带隙宽度明显扩大。     

0-3型压电复合材料覆盖层水下 吸声性能的理论研究

目前压电分流阻尼技术在振动和噪声领域的应用得到了广泛的关注. 本文尝试将压电分流阻尼技术应用于水下吸声领域, 以提高覆盖层的吸声性能. 将压电覆盖层厚度模态的机电方程和声波传播的传递矩阵相结合, 建立一维电声模型. 该模型可以用于分析多层压电和非压电水下吸声覆盖层的吸声性能. 采用该模型分析了0-3型压电复合材料覆盖层的水下吸声性能. 压电复合材料的参数是采用Furukawa的模型计算的. 研究结果表明, 采用合适的分流电阻, 负电容分流电路可以在较宽的频率范围显著提高覆盖层的吸声性能. 其原理可以从阻抗匹配的角度解释, 负电容分流电路可以调整压电覆盖层的表面声阻抗, 使之与水的特性声阻抗相匹配.     

混合压电分流电路作用下声子晶体杆振动带隙结构分析

对于电阻电感(RL)及负阻抗变换器(NIC)混合压电分流电路分别采用紧密及间隔排列方式进行带隙结构计算,并且针对分流电路中电阻、电感及电容对于局域共振带隙的影响进行研究。采用传递矩阵法建立了压电分流电路作用下声子晶体杆带隙分析的理论模型,并运用MATLAB语言对带隙结构进行编程仿真计算。通过电阻、电感、电容参数的匹配及电路不同排列方式的对比,最终得到了在混合间隔压电分流电路作用下宽度为13 kHz的带隙,并对振动控制系统稳定性进行了分析。研究结果表明:采用混合压电分流电路会对杆件带隙结果产生影响,且采用压电片间隔排列的方式会使带隙宽度明显扩大。      

非纯电阻电路教学“三步曲”

非纯电阻电路是高中电学教学的难点之一,本文以电风扇为载体开展非纯电阻电路的教学,通过设置情境,从实验演示和理论分析两方面进行突破,让学生分别从能量、电流和反电动势的角度认识和理解非纯电阻电路。     

一类任意m×n阶矩形网络的电特性

任意矩形电路网络中的电位分布问题一直是科学研究的难题.本研究发展了研究电阻网络的递推-变换(RT)理论使之能够用于计算任意m×n阶电路网络模型.研究了一类含有任意边界的m×n阶矩形网络的电位分布及等效电阻,这是一个之前一直没有解决的深刻问题,因为之前的研究依赖于规则的边界条件或一个含有零电阻的边界条件.其他方法如格林函数技术和拉普拉斯矩阵方法计算电位函数比较困难,研究含有任意边界的电阻网络也是不可能的.电位函数问题是自然科学和工程技术领域研究的一个重要内容,如拉普拉斯方程的求解问题就是其中之一.本文给出了含有一条任意边界的m×n矩形电阻网络的节点电位函数解析式,并且得到了任意两节点间的等效电阻公式,同时导出了一些特殊情形下的结果.在对不同结果的比较研究时,得到了一个新的数学分式恒等式.     

电阻Y形联接与△形联接等效变换的简单推导

利用短接、断开等方法将电阻Ｙ形联接与△形联接变换成串、并联组成的简单电路，在简单电路的情况下完成了电阻Ｙ形联接与△形联接间等效变换关系的推导。     

一维光栅衍射光强的数值计算

基于变量离散化思想,将衍射积分转化为矩阵乘法运算,为一维衍射问题的计算提供了一种简单的数值计算方法.以等栅距振幅型光栅、等栅距相位型光栅、变栅距相位型光栅为例,分别计算了它们的衍射光强分布,计算结果与解析解的结果一致,表明此方法可以方便地计算一维复杂光栅的衍射场分布.     

基于传递矩阵法的热声发动机频率设计计算

介绍利用传递矩阵法计算热声发动机的工作频率的思路和方法。理论分析表明该方法是切实可行的 ,和其他方法得到了相互的印证。利用该方法的计算结果和已发表的试验结果进行了对比分析。研究结果表明 ,相比已有的计算方法而言 ,传递矩阵法更加简单直观 ,方便于采用计算机编程计算复杂结构的热声系统的工作频率。     

3×n阶蛛网等效电阻猜想的证明

本文应用基尔霍夫节点电流定律和回路电压定律,建立了3元矩阵方程模型,构造了矩阵变换方法,经过一系列严格的推导与计算,较好地证明了3×n阶蛛网等效电阻猜想的正确性,同时给出了3×n阶蛛网等效电阻公式.通过比较分析进一步给出了3×n阶蛛网在无限情形时的等效电阻公式,并且探讨了3×n阶蛛网等效电阻的单调性质.     

串并联电路在实际电路中的应用

中专物理教材(陕西省中专物理教材组编工科中专物理教材)对串联电路的分压作用和并联电路的分流作用在实际电路中的应用,分别以扩大电压表和电流表的量程为例加以说明.如果老师能够结合本校实验室所用的电压表、电流表的内部线路进行分析,不但能为学生分组实验提供有力的理论依据,还能使学生更好地理解中学教材中的相关内容:“电压表电阻很大,在电路中相当于开路;电流表电阻很小,在电路中相当于短路”.     

结构振动模态之间耦合对预测结构声功率的影响

以简支矩形板为例,分析结构振动模态之间的耦合对声功率的影响。通过对声功率传递矩阵计算方法的改进,得到计算声功率传递矩阵对角元素和非对角元素(模态耦合项)的解析解,并进行数值计算和分析。所得解析解结果同前人发表的数值解非常吻合。     

用于液晶电光特性计算的无奇异点2×2矩阵研究

Berreman的矩阵法是研究和计算液晶光学特性的通用方法.为了减少计算量,近年来许多学者致力于简化其方法以提高计算速度,本文根据各向异性介质中光传播的电磁场理论以及光学折反射定律,在保证其准确性的同时,推出了新的矩阵方法.这种2×2矩阵公式表示相当简单.理论研究结果表明,该方法减少了以往的计算量,快速简洁,结果准确.     

悬臂梁式超载报警器

我们设计开发了一种悬臂梁式超重报警器.本文详细介绍了悬臂梁式超重报警的力学原理和电学测量原理,利用电阻应变片作为传感元件将悬臂梁的微弱应变转化为电阻变化,并通过电桥电路将其转换为微弱的电信号;该信号被放大后驱动报警器,从而实现对超载力学量的报警.本文涉及的仪器有较高的灵敏度和反应速度,并具有一定的创新性,同时由于这种电阻应变传感器结构简单,非常容易实现,可将其作为一种教学演示仪器使用,提高教学效果.     

用单臂电桥测低电阻

1 引言 传统上测量低电阻要用直流双臂电桥.但在一定条件下单臂电桥也能精确测量低阻.本文介绍两种用自组单臂电桥测量低阻的方法.所用电路结构简单,测量方法和公式简单,且从理论和实验两方面证明,只要标准低阻和待测低阻两相邻电压接头间的电阻(称为跨桥电阻)适当小,所用方法的测量结果就能达到最佳测量精度,即跨桥电阻为零时自组单桥的测量精度.