RLC 電路分析的起源

 
  對於學 E.E. 的大家,如果提到電路學,我們應該從一開始的直流分析,就認識了歐姆和他的歐姆定律。在直流分析,我們首先遇到了電阻 (R) 這個元件,接下來就是學習暫態分析並且和電容 (C) 與電感 (L) 有了第一次的親密接觸,對 RCRLRLC 的組合分析恨的牙癢癢的。在還搞不清楚狀況的時候,馬上又進入交流分析的階段了。這個過程,相信在 E.E. 人的腦海中還記憶猶新吧!(立馬想起在課堂上打瞌睡的自己... XDDD)
  
  你是否曾經想過,RLC 的電路分析是從哪冒出來的呢?(請見下圖)1853 年,一篇重要論文的誕生,成了開展 RLC 分析的先河。這一年,鼎鼎大名的都卜勒辭世。
  

  William Thomson Kevin 爵士是發現絕對零度的人、熱力學絕對溫標(凱式溫標)的發明人,也被稱為熱力學之父。我們常講的那個溫度幾 KK,就是這個 K。文獻上記載,RLC 電路分析的起源可以追溯到 1853 年,由 Kevin 爵士所發表的一篇論文 On Transient Electric Currents

  Kevin 爵士在電學上有兩個主要貢獻,一是對 RLC 電路的暫態分析,另一則是對纜線中的電報訊號傳播進行了數學分析。不過在 1853 年 Kevin 爵士所發表的論文,分析的是 RLC 暫態響應,事實上,當時他對 RLC 電路的穩態響應還沒有認識。現代電路學 RLC 暫態的分析方法是在 1880 年代所問世,並不是 Kevin 公爵的那套方法;而 RLC 穩態響應的分析方法,則是誕生在 1868 年。

  學習基本的 RLC 電路分析當然不只是為了要應付考試。電路學告訴我們,一個電路不管多複雜,最後都能夠簡化為 RLC 串聯和 RLC 並聯電路來處理(還記得電路學的諾頓等效和戴維寧等效嗎?),因此對基本 RLC 電路的理解,是很重要的一塊墊腳石,對諧振的理解、濾波器設計、阻抗匹配、做頻域的等效模型等等,通通都和它有關。
  
  現在我們知道電學的歷史上,暫態分析的起源可以歸功於 Kevin 爵士。那麼對 RLC 電路的穩態分析呢?你可能不知道, RLC 穩態分析,正是源自於我們常常在電磁學中聽到的那位馬克士威爾 (James Clerk Maxwell) ,馬巨巨之手。
  
  
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