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exp:nonlinearphysics:chuas-circuit:modernii [2020/11/04 07:42] xiaole [实验室和教师介绍] |
exp:nonlinearphysics:chuas-circuit:modernii [2023/02/17 14:59] (当前版本) whyx [讨论] |
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===== 实验室和教师介绍 ===== | ===== 实验室和教师介绍 ===== | ||
- | 非线性物理实验的实验室位于物理楼158-160房间,由李世燕、谭鹏、彭瑞和徐海超等老师负责教学,[[home:xiaole|乐永康]]提供支持。 | + | 非线性物理实验的实验室位于物理楼158-160房间,由李世燕、谭鹏、彭瑞、徐海超和乐永康等老师负责教学。 |
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===== 讨论 ===== | ===== 讨论 ===== | ||
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- | + | ===== 蔡氏电路相关知识 ===== | |
+ | * **注:以下内容由ChatGPT生成** 8-) --- //[[whyx@fudan.edu.cn|俞熹]] 2023/02/17 14:41// | ||
+ | ==== 蔡氏电路简介 ==== | ||
+ | 蔡氏电路(Chua's Circuit)是一种具有混沌特性的电路,由著名电气工程师蔡少棠教授在1983年发明。蔡氏电路是一种简单的电路,由电容、电感、电阻和一个非线性电感元件组成。蔡氏电路的非线性电感元件是由二极管和晶体管组成的,称为Chua二极管。 | ||
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+ | 蔡氏电路有一个独特的特性,就是当电压超过某个阈值时,其输出将会变得非常不稳定,产生混沌现象。具体来说,蔡氏电路的输出电压将不再像线性电路那样稳定地周期性变化,而是出现随机、不可预测的波形。这种混沌现象可以用来进行加密和随机数生成等应用。 | ||
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+ | 除了具有混沌特性外,蔡氏电路还有一些其他的有趣特性,如负电阻、滞回、奇异吸引子等,这些特性使其在电路研究和应用中得到了广泛的应用。 | ||
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+ | ==== 蔡氏电路方程组 ==== | ||
+ | 蔡氏电路的方程组包含三个微分方程,分别描述了电容、电感和非线性电感元件的电压随时间的变化: | ||
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+ | $$\frac{dx}{dt} = \alpha(y-x-f(x))$$ | ||
+ | $$\frac{dy}{dt} = x-y+z$$ | ||
+ | $$\frac{dz}{dt} = -\beta y$$ | ||
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+ | 其中,$x$、$y$、$z$ 分别表示电容、电感和非线性电感元件的电压,$f(x)$ 是非线性电感元件的特性函数,$\alpha$ 和 $\beta$ 是常数。这个方程组描述了电路中电容、电感和非线性元件之间的相互作用,使得电路可以产生复杂的非周期性振荡。 | ||
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+ | 蔡氏电路的特性函数 $f(x)$ 可以用 Chua 二极管的电压来表示: | ||
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+ | $$f(x) = \frac{1}{2}(a-b)(|x+1|-|x-1|)$$ | ||
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+ | 其中,$a$、$b$ 是 Chua 二极管的参数。这个特性函数是一个分段函数,它的形状类似于“S”形曲线,这使得蔡氏电路具有非线性特性。 | ||
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+ | ==== 蔡氏电路方程组求解 ==== | ||
+ | * 参见 python课程例子:[[course:python:cai]] | ||