リムナンテスは愉快な気分

徒然なるままに、言語、数学、音楽、プログラミング、時々人生についての記事を書きます

正実関数の判定法(受動回路のイミタンス関数)

※個人用のメモです

 

受動回路のイミタンス関数 Z(s) が与えられた時、Z(s) が正実関数であることを証明するには

(1) Z(s) が s の実係数有利関数

(2) Re(s) > 0 で Z(s) が正則

(3) 虚軸上で Re{Z(jω)} ≧ 0

(4) 虚軸上に極があるときは高々1位で、留数が正の実数

であることを示せばよい。

 

次のイミタンス関数が正実関数かどうかを判定する。

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(1)
全ての係数が実数なので成立

 

(2)
(Z(s) の分母)= s(s+√2j)(s-√2j)(s+√5j)(s-√5j)
Z(s) は有理式なので、s = 0, ±√2j, ±√5j を除く s 平面全体で正則
なので、 Re(s) > 0 で Z(s) が正則

 

(3)
Re{Z(jω)} = 0 したがって Re{Z(jω)} ≧ 0

 

(4)
(Z(s) の分母)= s(s+√2j)(s-√2j)(s+√5j)(s-√5j) なので、虚軸上の極は高々1位
それぞれの極について留数定理を用いて、

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他の極も同様に正の実数となる

 

(1)~(4)よりZ(s)は正実関数であることが示された