LC結合2回路の基準振動

解説:回路方程式 L·q1''+M·q2''+q1/C=0, L·q2''+M·q1''+q2/C=0。
ω0 = 1/√(LC)(ここでは L=1, ω0=2π rad/s)。
同位相 q₊=q1+q2:ω− = ω0/√(1+k)(低い)
逆位相 q₋=q1−q2:ω+ = ω0/√(1−k)(高い)
エネルギー移動周期 T = π/|ω+ − ω−|(k≪1 で T ≈ π/(kω0))。
全エネルギー E = ½L(i1²+i2²) + M·i1·i2 + (q1²+q2²)/(2C) は一定。
T は q2 の包絡線が最大になる時刻(厳密)。k が大きいと M·i1·i2 項が大きくなるため、U1・U2 単独の移動は完全ではなく U2 最大時刻も T から少しずれる(k≪1 で一致)。
時間発展は正規座標ごとの厳密解で計算。k・初期電荷比・プリセットを変えると q1(0)=1, q2(0)=比, i(0)=0 から再スタートし、緑の破線 nT がエネルギー移動の理論時刻。