Нужно иметь в виду, что для реальной цепи скачок напряжения — идеализация. Между двумя полюсами всегда имеется межэлектродная емкость, и напряжение на ней мгновенно измениться не сможет. Однако при ничтожно малом значении емкости скорость ее заряда настолько велика, что изменение напряжения на входе цепи будет восприниматься как скачок. Обычно на практике межэлектродные емкости в расчет не принимают (если специально ими не интересуются) и на схемах их не изображают. Скачок напряжения в таких схемах не противоречит теории электрических цепей. Но как быть, если в исследуемой цепи между входными полюсами включен конденсатор? В этом случае недопустимо рассматривать электрическую схему, к входу которой подключен источник ступенчатого напряжения, поскольку задача становится некорректной, противоречащей законам теории электрических цепей. Из этих рассуждений вытекает, что имеются схемы, которые не обладают той или иной переходной характеристикой. Очевидный пример — емкость. Для нее не существует переходная характеристика, порожденная единичным скачком напряжения. Однако существует переходная характеристика, порожденная единичным скачком тока. Для емкости С имеем: k(t) = t/C (Ом).
Импульсная характеристика цепи
Чтобы смоделировать получение другой формы временного описания цепи — импульсной характеристики (будем обозначать ее k(t)), — нужно подключить к входным полюсам исследуемой цепи источник ЭДС или тока, вырабатывающий импульсную функцию (короткий импульс единичной площади). Эта функция должна быть такой, чтобы выходной отклик не зависел ни от формы, ни от длительности импульса. Несложно представить, как добиваются такого эффекта. Можно взять в качестве исходного прямоугольный импульс (обозначим его 5Х(£)) длительностью х и высотой 1/т. Его площадь, характеризующая запасенную в импульсе энергию, равна единице:
Если в процессе измерений последовательно уменьшать длительность импульса, одновременно увеличивая его высоту, — так, чтобы площадь импульса не менялась, — можно обнаружить, что измеряемый отклик цепи на каком-то этапе проведения опытов перестает реагировать на эволюцию параметров импульса. Это и будет означать, что входное воздействие, допустимо считать импульсной функцией, и следовательно, выходной отклик будет отображать импульсную характеристику.
