这是一个愚蠢的问题,因为答案可能很明显,但我仍然有疑问。
如果给定一个仅由电阻器、电感器和电容器组成的电路,如果其脉冲响应随时间衰减,则该响应中应该有负指数。但这意味着特征多项式的复根应该具有负(或零)实部。我认为这是因为特征多项式具有正系数,但后来我发现并非所有具有正系数的多项式在其根中都没有正实部。例如,看一下。
我知道这可能有一些物理解释,即使我是从数学的角度来看的。
这是一个愚蠢的问题,因为答案可能很明显,但我仍然有疑问。
如果给定一个仅由电阻器、电感器和电容器组成的电路,如果其脉冲响应随时间衰减,则该响应中应该有负指数。但这意味着特征多项式的复根应该具有负(或零)实部。我认为这是因为特征多项式具有正系数,但后来我发现并非所有具有正系数的多项式在其根中都没有正实部。例如,看一下。
我知道这可能有一些物理解释,即使我是从数学的角度来看的。
在仅由 Ls、Cs 和 Rs 组成的电路中......
输入脉冲将能量存储在 Ls 和 Cs 中。存储的能量将耗散在 Rs 中,并且会随着时间的推移趋于零。
相反,如果没有 Rs,没有耗散方式,那么能量将保持存储,并且脉冲响应将无限期地持续。
我怀疑问题可能来自对无源元件值的不可能域的要求。您的特征方程分解(我相信您已经知道)为:。前两个因素当然可以用无源元件形成。但最后一项似乎需要一个负值组件。
您能找到特征方程为任何无源电路布置吗?
简单的答案与Routh-Hurwitz 稳定性准则有关。这意味着只要所有根都具有负实部,多项式的项如何结束就无关紧要了。只有满足这个标准,脉冲响应才会随时间衰减。
“我认为这是因为特征多项式具有正系数,但后来我发现并非所有具有正系数的多项式的根中都没有正实部。”
在旁注中,我相信这是指笛卡尔的符号规则。
当多项式按指数降序排序时,正根的数量或者等于连续非零系数之间的符号差的数量,或者比它小一个偶数。
通过改变实轴可以找到负根的数量。这是通过反转所有奇次幂项的符号来完成的。
这里的问题是根必须是真实的。所以这意味着规则实际上是:
所有系数具有相同的符号所有实根(如果有)都是负数
给出的示例具有复杂的根源,因此该规则不适用于它们。示例中的实根为负数()。