闪电的优化行为：阈值机制确保最小路径流
最优化与控制
2022-02-17 v2 系统与控制
系统与控制
动力系统
经典物理
摘要
线性电阻网络的一个著名性质是电流分布使总耗散能量最小。当电路包含具有非线性单调特性的电阻器时，电流分布通常最小化一个不同的泛函。我们证明，若非线性特性为类阈值函数且能量发生器集中于单点（如闪电或介质放电情形），则电流流动集中于单一路径，该路径是相对于阈值通往地面的极小路径。我们还提出一个动力学模型，解释并定性再现闪电的瞬态行为：初始生成若干等离子分支，随后除最先到达地面的优化分支外其余全部分支消失。
引用
@article{arxiv.2007.08980,
title = {Lightning optimizes: a threshold mechanism ensures minimum-path flow},
author = {Franco Blanchini and Daniele Casagrande and Filippo Fabiani and Giulia Giordano and David Palma and Raffaele Pesenti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.08980},
year = {2022}
}