1個のキャパシタ、理想ダイオード、線形抵抗、直流電圧源からなる回路における消費エネルギーに関する一考察(非線形回路とシステム,及び一般)

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概要

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初期電荷0のキャパシタに直流電圧源Eで充電をするとき、抵抗での消費エネルギーがキャパシタの蓄積エネルギー1/2CE^2に等しくなることが知られている。このことから、キャパシタに充電するに蓄積エネルギーと等量のエネルギーが必然的に抵抗で消費されるように思われるが、非線形抵抗を用いれば、この関係は成立しない。本稿では、理想ダイオード、線形抵抗、直流電圧源を用いて1個のキャパシタを充電する場合について、ある妥当な条件の下で消費エネルギーが最小となる回路について考察する。電圧源を2個用いて、消費エネルギーが線形の場合に比べ1/3となる回路、また、電圧源を3個用いて、消費エネルギーが線形の場合に比べ1/7となる回路を示す。また、一般にn個の電圧源を用いる場合についても考察し、消費エネルギー最小ではないが、一般のnについて構成可能な回路を与える。
社団法人電子情報通信学会の論文
1999-09-22

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