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電抗函數(shù)、RC阻抗函數(shù)、RC導(dǎo)納函數(shù)一、電抗函數(shù)1、基本概念電抗網(wǎng)絡(luò):僅有電感元件和電容元件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。電抗網(wǎng)絡(luò)又稱無損網(wǎng)絡(luò)。電抗函數(shù):一端口電抗網(wǎng)絡(luò)的策動點函數(shù)。2、電抗函數(shù)的形式
(1)、設(shè)圖1網(wǎng)絡(luò)支路數(shù)為b,
外部支路編號1,內(nèi)部
支路編號從2到b。由特
勒根定理得:
式中
1-1為共軛復(fù)函數(shù)
定義能量函數(shù)將其代入上式1-3可得1-41-5同理,圖1所示的一端口網(wǎng)絡(luò)的策動點導(dǎo)納函數(shù)為由1-1式變形可得將上式兩邊同除以而第K條支路的電壓的共軛為將1-9式代入1-8式得
1-61-7即可得1-81-91-10將1-4式代入1-10式可得(2)電抗函數(shù)由1-5式與1-11式并考慮到電抗網(wǎng)絡(luò)中只有電感元件與電容元件可得電抗網(wǎng)絡(luò)的策動點阻抗函數(shù)與策動點導(dǎo)納函數(shù)分別為從以上兩式不難發(fā)現(xiàn)與均是S的奇函數(shù),所以電抗函數(shù)的零點與極點一定成對出現(xiàn)在S平面上對原點1-111-121-13對稱的位置上,由于電抗函數(shù)為正實函數(shù),所以電抗函數(shù)在右半S平面沒有零點,所以電抗函數(shù)的零點必共軛成對出現(xiàn)在虛軸上,由阻抗函數(shù)與導(dǎo)納函數(shù)的倒數(shù)關(guān)系可知電抗函數(shù)的零點與極點均共軛分布在虛軸上。再由電抗函數(shù)的正實性質(zhì)可知虛軸上的所有極點與所有零點必定是單階的。
綜上所述,電抗函數(shù)有如下兩種形式:1-141-15將上式對對于任何有限實頻率
式1-20表明,該函數(shù)有多個零點與極點,因此其零點與極點必定在軸上交替出現(xiàn)。
以上對LC阻抗函數(shù)的討論同樣適合LC導(dǎo)納函數(shù),因此對電抗函數(shù)而言除了具有1-14或1-15式的形式之外還如下特點:是的嚴格單調(diào)增函數(shù),其
零點與極點在軸上交替排列。取導(dǎo),有:1-19上式右端均為正值1-20為單調(diào)增函數(shù)。根據(jù)此性質(zhì)再考慮到;且或式1-16表明,RC阻抗函數(shù)的零點與極點均在負實軸上且都是單階的,在實軸上距原點最近處(含原點上)必為極點,距原點最遠處(含無限遠)必為零點。零點與極點交替排列。(2)RC導(dǎo)納函數(shù):其中并且或1-22但是距離原點最遠處也是零點,因此,F(xiàn)(S)不是RC導(dǎo)納函數(shù),也不是RC阻抗函數(shù)。2.
變形得:顯然,是電抗函數(shù)。3.
變形得
零極點交替排列且離原點最近的為極點,所以是RC阻抗函數(shù)。4.變形得:函數(shù)具有1-14式的形式,但仔細觀察不難發(fā)現(xiàn)的零極點并不是交替排列的,因此不是電抗函數(shù)。5.
變形得:
零極點交替排列且離原點最近的為零
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