n次インパノレス関数の一応用
近藤 只雄,金子 一宗,中西宣一郎
あ ら ま し
Diracのδ関数の一次微分として二次インパルス関数,
二次微分としての三次インパルス関数までは,その物理的 意味も明らかであるが,それ以上となると数学的色彩が強 くなる。n次インパルス関数の一性質とそれを電気回路に 利用した場合について述べる。
1 は じ め に 次の関係式を証明する
一=
a8(t)一a2S (t)十a38 (t)一 .... =一8 (1)
ただしδ(のはDiracのδ関数δ7(t),δ (t),__はそ れぞれその一次微分,二次微分,……としεは自然対数の 底とする。
ラプラス変換によると
nE{aS(t)一a2S (t)十a36 (t)一.........}
==a−a2s十a3s2............
=a(1−as十a2s2...............)
1 1 ::=a−rltt ig−as=sct a 逆ラプラス変換をとると
x−i{、kド÷
したがって
一i
a6(t)一a25 (t)十a36 (t).............一...=6
2.泣 く1拭の応用について述べる L,R回路において di
十Ri=E L dt
{2)をヘビサイドの演算子法で解くと i 一m L一=.tl.ilw 1
−P−t ただしP=
dt
{3)式の変形は一般に i=m=n..E.=一一 1
LP十R
用
又1はヘビサイドの単位関数
(2)
(3)
一易(1・器)一1・ (・)
弓(・一る・。謬,一。罪、+・・ウ・
遷(塁$一髪毒+至罪、一・・
==illl一(一{llm 一$, L22 t2 Jg5/llgT3 t3一 ) i
=一Eli一(i−e 一;一 )i (s)
即場のべき騰に展開するのが鞭である・
E 1はところが LP 十R
i 一一 n==e.T 1 LP 十R
g
=il
kp+1
=一i}(i+一:.P )一i i
一昊(・一養P+多1・・一k/・・+・)・(・)
の如くにも展開出来る。従来は(4)の方法に展開して(6)の方 法は故意に避けた*。
こSでδ関数を使用することにすると
Pl 一 S(t)
P21=δ (の
Pn 1 = 6(n−1)(t)
であるから
(1一一k−p+ r$/ p2 一 Jftg/.p3 + ......) 1
一 i 一一iil;一s(t) +一ftl/i−s (t) 一 一ikl/ 6 (t)+・・一・・ …
一・一丸・ω一雨(t)・籍(t)一}(・)
(7)式に(1}式を用いると
{養δ(の一籍(t)÷舞勘(彦)…}一ε一÷t
であるから
(i一一f}P +一fS/;p2 一 mfl/ip3+ ...)i
g− t a・(1一ε一丁 )
一203一
津山高専紀要(第2巻 第2号)
よって
i 一 4a−e一一II一 t ) (8)
(t)を用いることにより全く自由になる。この場合(1)式の 証明を超関数により証明することが必要となろうがこの点 について本校池上講師より貴重な助言を得たことに深謝し
ます。
(8)は(5)に一致する。
参 考 文 献 3. お わ り に
電気学会 過渡現象論 P−189(昭39)
iの式を(4)の形に展開するか(6)の形に展開するかはδ①
一2e4一