Система с распределенными параметрами. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Система с распределенными параметрами

Система с распределенными параметрами (распределённая система) - система, пространственные масштабы движения в к-рой соразмерны с пространственными масштабами изменения физ. параметров. Термин «С. с р. п.» возник при становлении проводной телеграфии для характеристики линии передач как системы, в к-рой длина эл--магн. волн сравнима с длиной самой системы (линии). Для описания процессов в таких линиях, по аналогии с системами с сосредоточенными параметрами, (элементами), оказалось удобным введение распределённых элементов - погонной ёмкости, индуктивности и проводимости. Термин «С. с р. п.» используется в более широком смысле, в частности применительно к системам с волновыми движениями разл. физ. природы.

Понятие С. с р. п. не абсолютно, одни и те же системы пв отношению к разным движениям могут выступать как С. с р. п. и как системы с сосредоточенными параметрами. Напр., колебания пружины на сравнительно низких частотах могут быть с достаточной точностью представлены как движение в системе с сосредоточенными параметрами, когда все звенья пружины ведут себя идентично. С ростом частоты колебаний пружина перестаёт сжиматься и растягиваться как единое целое - по ней побегут волны с пространственным масштабом (длиной волны

), соизмеримым или даже много меньшим длины пружины, и пружина начнёт вести себя как система с распределённой массой и упругостью. Др. примером может служить плоский (для простоты) конденсатор с зазором d и площадью пластин S. В квазистатич. эл--магн. полях

- это система с сосредоточенными параметрами, характеризуемая по отношению к внеш. цепи одним параметром - ёмкостью. При этом структура электрич. поля внутри конденсатора почти однородна (вдали от краёв пластин) и не зависит от

. При

оказывается возможным распространение между пластин эл--магн. волн, т.е. конденсатор превращается в «длинную» полосковую линию (см. Линии передачи)с распределёнными параметрами: погонными ёмкостью, индуктивностью и проводимостью. Наконец, при

это уже квазиоптический открытый резонатор типа резонатора Фабри - Перо.

В линейных консервативных С. с р. п., где потери энергии (в т. ч. и на излучение) и притоки её извне отсутствуют, произвольное движение сводится к бесконечному, но счётному множеству нормальных колебаний, каждое из к-рых можно интерпретировать как состояние нек-рой системы с сосредоточенными параметрами (в том смысле, что нормальное колебание, как н эта система, описывается с помощью обыкновенных дифференц. ур-ний). В неконсервативных и нелинейных С. с р. п. такое двойственное описание, вообще говоря, невозможно. Подробнее см. в ст. Колебания, Волны, Автоколебания, Нормальные колебания. Моды.

Литература по системам с распределенными параметрами

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, [пер. с англ.], 3 изд., т. 1-4, М., 1977;
Мандельштам Л. И., Лекции по теории колебании, М., 1972. 3.

Ф. Красильник, М. А. Миллер

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира