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LC結合2回路の基準振動
結合係数
k = M/L :
0.20
初期電荷比
q2(0)/q1(0) :
0.00
再生速度
:
1.0
×
同位相モード
逆位相モード
ビート(比0)
一時停止
リセット
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。