Линейные колебания и волны. Трубецков Д.И - 228 стр.

UptoLike

Рубрика: 

228
Рис. 9.4. Длинная линия с индуктивной связью M между
ячейками и соответствующая дисперсионная характеристи-
ка
которые легко преобразуются в волновое уравнение
2
I
t
2
1
LC
2
I
x
2
= 0 ,
так что в а нализируемой модели цепочки дисперсии нет. Однако при на-
личии индуктивной связи между ячейками зависимость между магнит-
ным потоком Φ и т оком I выражается материальным уравнением Φ =
= LI M
2
I/∂x
2
, из которого следует нелокальная связь между этими
величинами (наличие пространственной производной от тока). Тогда
2
I
t
2
1
LC
2
I
x
2
= M
4
I
t
2
x
2
,
Соответствующее дисперсионное уравнение имеет вид
ω
2
= ω
2
0
k
2
/(1 + αk
2
) , (9.19)
где ω
2
0
= 1/LC, α = M/L. (Обратите внимание, что k в формуле (9.19)
безра змерная величина, так как в цепочке мы вс
¨
е считаем не на единицу
длины, а на ячейку; величины L и C измеряются соответственно в генри и
фарадах на ячейку; чтобы перейти к размерной величине, надо умножить
k на размер ячейки a в соответствующих единицах длины). Если α 1,
то, сохраняя члены первого порядка малости по α, из (9.19) получаем
ω
2
= ω
2
0
k
2
(1 αk
2
) . (9.20)
Сопоставим полученный результат с соответствующим для одномерной
цепочки из одинаковых шариков, т.е . с дисперсионным уравнением ω
2
=
= 4γ
1
/m sin
2
(ka/2). Положим ka малым и разложим sin
2
(ka/2) в ряд,