§ 7. Общий вид уравнений переходных процессов в цепях.
Воспользуемся методом, аналогичным методу, примененному в § 9 и 10 гл. VI при рассмотрении электрических цепей, состоящих из активных сопротивлений. Введем
независимых токов, как и в § 9 гл. VI, так, чтобы в каждой ветви цепи могли протекать различные токи. В этой связи следует заметить, что взаимная индукция между двумя контурами рассматривается как самоиндукция некоторого проводника, общего для обоих контуров. При этом условии, если цепь содержит
узлов и
ветвей, величина
определяется формулой
Активные сопротивления будут обозначены так же, как и в § 9 гл. VI, т. е.
- общее сопротивление для контуров, по которым текут токи
сопротивление, по которому течет один ток
полное сопротивление контура, по которому течет ток
Обозначение индукций
осложняется из-за наличия взаимных ипдукций. Если
общая самоиндукция контуров, по которым текут токи
взаимная индукция между ними, то, по определению, самоиндукция
будет равна
Знак минус соответствует случаю, когда взаимная индукция
и самоиндукция
направлены в противоположные стороны. Обозначим через
самоиндукцию катушки, в которой протекает один ток
и через
полную самоиндукцию контура, по которому протекает ток
так что если ни по одному из контуров не проходит более чем два тока, то
Заметим, что, согласно этому определению,
включает в себя и взаимную индукцию.
В контурах, которые мы будем рассматривать, каждый конденсатор может заряжаться и разряжаться одним или более чем одним током, причем будем считать, что данному току соответствуют только конденсаторы, соединенные последовательно, а не параллельно. Как известно [см. формулу
при последовательном соединении нескольких конденсаторов обратная величина результирующей емкости равна сумме обратных величин составляющих емкостей. С целью упрощения обозначений, введем новую величину, обратную емкости, так называемый потенциальный коэффициент
Обозначим через
общий потенциальный коэффициент контуров, по которым протекают токи
через
потенциальный коэффициент, связанный с единственным током
и через
сумму потенциальных коэффициентов в контуре, по которому течет ток
так что
Если ни в одном из контуров не протекает более двух токов, то
Эти величины называются взаимными параметрами цепи,
называются параметрами контура.
Согласно формуле (9.1), сумма падений напряжений в контуре
зависящая от тока
равна
где
-дифференциальный оператор, действующий на
только в том случае, если он написан впереди
Электродвижущая сила, наведенная в
контуре током
протекающим в общей с ним ветви, равна
Перед скобкой следует взять знак плюс, если токи
имеют в общей ветви одинаковое направление, или минус, если их направление противоположно.
В случае, когда э.д.с. в цепи отсутствует, уравнение Кирхгофа можно записать, пользуясь операторным обозначением, в следующей форме: