电路作为非稳态能量转换器的热力学优化
统计力学
2017-08-04 v2
摘要
具有瞬态元件的电路可以是发生非稳态不可逆过程的系统的很好例子，因此与稳态能量转换器类似，我们利用一阶不可逆热力学(FOIT)的形式化构造来描述这些电路的能学。在此，我们提出一个含瞬态和无源元件的双网孔等温模型，此外还包含两个电压源（可为时间函数）；这是一个非稳态能量转换器模型。通过基尔霍夫方程，我们可以写出电路的现象学方程。然后，我们应用积分变换将动态方程线性化，并以代数形式重写，但在频率空间中。然而，稳态的相同对称性出现（交叉效应）。因此，我们可以通过两个参数研究该转换器模型的能量性能：“力比”和“耦合度”。此外，可获得特征函数（耗散函数、功率输出、效率等）。它们使我们能够建立该能量转换器的简单最优运行区间。作为示例，我们获得了最大有效功率区间(MPE)下的转换器行为。
引用
@article{arxiv.1604.05253,
title = {Thermodynamic optimization of an electric circuit as a non-steady energy converter},
author = {G. Valencia-Ortega and L. A. Arias-Hernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.05253},
year = {2017}
}
备注
14 pages and 12 figures, submitted to J. Non-Equilib. Thermodyn