更改

跳到导航 跳到搜索
添加1,472字节 、 2026年9月10日 (星期四)
第26行: 第26行:  
(2)x ̇是速度,x ̈是加速度
 
(2)x ̇是速度,x ̈是加速度
 
(3)μ是非线性阻尼参数(μ≥0),控制着非线性效应的强弱,振子动力学特性由Mu单独决定。
 
(3)μ是非线性阻尼参数(μ≥0),控制着非线性效应的强弱,振子动力学特性由Mu单独决定。
 +
 +
我们可通过如下步骤来探究:考虑如图所示的RLC电路:它由电感L、电容器C、电阻R组成,我们假设电压源是电池(E(t)=E常数)。当电池开关关闭时,根据基尔霍夫电压定律:L I' + R I + \frac{1}{C} Q = E,电路中开始流动电流I(t),其中Q作为电容器中的电荷,其一阶导数等于I,如果我们对等式两边求导,我们将得到式:LI"+RI'+\frac{1}{C}I=0,这是一个具有恒定系数的二阶线性常微分方程,它表示一个阻尼谐波振荡器。
 +
然而,范德珀尔考虑的电路显示的是有源元件(真空管阵列-半导体),而不是无源电阻。通过这种方式,当电流低时,半导体就像在系统中泵送能量一样,当电流过高时,半导体会抑制系统的能量(不像电阻器只是消散能量)。能量注入和能量吸收之间的相互作用导致电压和电流的周期性振荡。半导体的作用由函数I^2-α所刻画,其中α是电流的阈值水平,电流的方程变成下式:LI'+(I^2-α)I+\frac{1}{C}Q=E,为了简单起见,我们假设没有外部电压源。通过取方程两侧的导数,我们确实得到了范德珀尔振子的方程:LI"+3I'(I^2-\frac{α}{3})+\frac{1}{C}I=0 。自引入以来,范德波尔方程一直被用作物理学、电子学、生物学、神经学、社会学和经济学中振荡过程的基本模型。该模型很快被推广为受迫范德珀尔振子系统。
    
=== 物理意义与动力学行为 ===
 
=== 物理意义与动力学行为 ===
133

个编辑

导航菜单