把網(wǎng)絡(luò)理論與場論結(jié)合起來,從麥克斯韋方程組建立新電路理論,以電磁場的變化規(guī)律支配電路,達(dá)到電磁場與電路的統(tǒng)一。
英文名稱
network field theory
所屬學(xué)科
物理學(xué)
電網(wǎng)絡(luò)所表現(xiàn)的現(xiàn)象,是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電磁場與構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)元件之間的相互作用,可用麥克斯韋方程組和物質(zhì)電磁性質(zhì)方程組表示。具體到線性和非線性網(wǎng)絡(luò),都統(tǒng)一看作一個分布有能量和電荷、電流的系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)各支路能量和各節(jié)點電流、電荷分別遵從麥克斯韋方程組導(dǎo)出的能量守恒定律和電荷守恒定律,把這兩個守恒定律聯(lián)立求解,并從解得到的積分形式的兩組獨立方程組作為電路基本定律出發(fā),可演繹出電路有關(guān)問題,建立場與路統(tǒng)一的新的電路理論。
最基本的網(wǎng)絡(luò)是正弦穩(wěn)態(tài)線性網(wǎng)絡(luò)。對全空間而言,復(fù)數(shù)形式的能量守恒定律的積分形式為:
式中符號“
應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)所有
式中
當(dāng)不計互感時,兩個守恒定律聯(lián)立的解是由
式中每一個獨立方程都對應(yīng)一個對獨立回路
和支路特性方程,而由式(1)和(2)則可導(dǎo)出基爾霍夫電流和電壓定律(元件互連約束)
可見,基爾霍夫定律所反映的各支路的電流線性關(guān)系和電壓線性關(guān)系、每一項正負(fù)號定則以及獨立方程數(shù)目,能在一個表達(dá)式中同時表達(dá)出來,達(dá)到了完整的統(tǒng)一。此外,由式(1)和(2)經(jīng)過推理,還可以得到其他必要的內(nèi)容,組成正弦穩(wěn)態(tài)線性網(wǎng)絡(luò)理論。在正弦穩(wěn)態(tài)非線性網(wǎng)絡(luò)乃至非正弦穩(wěn)態(tài)線性網(wǎng)絡(luò)和非線性網(wǎng)絡(luò)中,兩個積分形式的獨立方程組,從麥克斯韋方程組出發(fā),也得到證明。從而自1991年提出網(wǎng)絡(luò)場論以來,它經(jīng)歷的工作主要是揭示了積分形式的兩組獨立方程組,這才是電路上真正的電路基本定律,并由此開辟了建立場和路統(tǒng)一的電路理論的道路。