¿Cómo modelamos el comportamiento de los circuitos en escalas de tiempo ultrashort (ns)?

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El campo eléctrico tiene una velocidad de propagación finita. ¿Cómo describimos el comportamiento de los circuitos en escalas de tiempo antes de que incluso los cambios en el campo eléctrico hayan alcanzado todo el circuito?

¿Este es un fenómeno que preocupa a los diseñadores de circuitos integrados? ¿Cómo fluyen los portadores de carga en un cable en estas escalas de tiempo?

Por ejemplo, imagine que acabamos de conectar una batería al circuito a continuación. Suponiendo que cada LED sea físicamente idéntico, ¿emitirían luz a exactamente al mismo tiempo, ni siquiera a un attosegundo aparte? Supongamos que medimos un número arbitrario de muestras para promediar cualquier aleatoriedad de la sincronización mecánica cuántica.

Soyconscientede elementos parásitos y sé que esta es una conexión profunda entre relatividad y electromagnetismo . Tengo curiosidad por saber cómo se pueden modelar y simular matemáticamente estos efectos.

    
pregunta Scott Lawson

2 respuestas

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El chico del que buscas consejos es Maxwell, no Kirchhoff.

Si desea utilizar la teoría de circuitos y sus variables como voltaje y corriente (y las Leyes de Kirchhoff se refieren a voltajes y corrientes), la dimensión general de su circuito d debe ser mucho más pequeña que la longitud de onda de la señal, que claramente no se da si su experimento mental consiste en que los LED parpadean a lo largo del cable, uno detrás de otro. En ese caso, habría que utilizar la teoría de campos (con campos eléctricos y magnéticos). Aún puedes integrar sobre todos los elementos relevantes dentro de una esfera dada y descubrir que las sumas se vuelven cero, pero ese es Maxwell, no Kirchhoff.

Aquí hay un extracto de Chua, L. O., C. A. Desoer, E. S. Kuh: Circuitos lineales y no lineales. McGraw-Hill Book Company, Nueva York 1987, ISBN 0-07-010898-6, p1-3; en línea (en parte) en enlace .

Elhechodequeestéenlasprimerastrespáginasdeun>Librode800páginassobreteoríadecircuitos,quesepresentacasicomoundescargoderesponsabilidadenelprimercapítulo,llamado"Las leyes de Kirchhoff", habla de sí mismo.

    
respondido por el zebonaut
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Los cables tienen inductancia. Por lo tanto, los LED que conecte deben encenderse con un pedido. Sin embargo, es casi imposible ver eso.

    
respondido por el Onur

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