波動方程式

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\(R=0\),\(G=0\)の場合,線路上で抵抗分によってエネルギーが消費されないので無損失線路という。 分布定数回路の基本式は \begin{eqnarray} & -\frac{\partial v}{\partial x}=L\frac{\partial i}{\partial t}+Ri \label{eq_base1-1} \\ & -\frac{\partial i}{\partial x}=C\frac{\partial v}{\partial t}+Gv\\ \end{eqnarray} であるので,無損失線路は次の式となる。 \begin{eqnarray} & -\frac{\partial v}{\partial x}=L\frac{\partial i}{\partial t} \\ & -\frac{\partial i}{\partial x}=C\frac{\partial v}{\partial t} \\ \end{eqnarray} また,電信方程式は \begin{eqnarray} & & \frac{\partial^2v}{\partial x^2} =LC\frac{\partial^2v}{\partial t^2} \\ & & \frac{\partial^2 i}{\partial x^2} =LC\frac{\partial^2i}{\partial t^2} \end{eqnarray} となり,この式を波動方程式という。その一般解は \begin{eqnarray} v(x,t)&=f_1(x-u_pt) +g_1(x-u_pt) \\ i(x,t)&=f_2(x-u_pt) +g_2(x-u_pt) \end{eqnarray} \begin{eqnarray} u_p=\frac{1}{\sqrt{LC}} \end{eqnarray} となり,\(u_p\)は波動の伝搬速度である。


分布定数回路

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