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상수 위상 요소(CPE)는 전류와 전압 사이에 주파수에 독립적인 음의 위상을 가진 커패시티브 요소로, 커패시터와 저항기 사이를 보간합니다. 생체 임피던스 및 전기화학 분야와 같은 물리학의 복잡성을 모델링하는 데 광범위하게 사용됩니다. 또한 양의 위상 각을 가진 유사한 요소가 있으며, 커패시티브 및 인덕티브 CPE 모두 분수 회로 요소 또는 프랙턴스 계열의 구성원입니다. CPE의 물리적 의미는 부분적으로만 이해되고 있으며, 많은 이들이 이를 이상화된 회로 요소로 간주합니다. 여기의 목표는 프랙턴스에 대한 더 나은 해석을 제공할 수 있는 대체 등가 회로를 제시하는 것입니다. 커패시티브 및 인덕티브 CPE는 임펄스 및 단계 응답이 시간의 힘 법칙인 시간 영역에서 해석될 수 있습니다. 여기에서는 커패시티브 CPE의 전류 임펄스 응답이 인덕터의 값이 시간에 따라 선형적으로 증가하는 간단한 시계열 RL 회로의 경우와 동일함을 보여줍니다. 유사하게, 인덕티브 CPE의 전압 응답은 커패시터의 값이 시간에 따라 선형적으로 증가하는 간단한 병렬 RC 회로와 대응됩니다. 우리는 시간 변동 회로를 처리할 수 있는 Micro-Cap 회로 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 독립적으로 검증합니다. 시뮬레이션은 제안된 등가물로부터의 예상 응답과 정확히 0.1% 오차로 일치합니다. 시간 변동 요소로의 실현은 응용에서 알려진 시간 변동 특성과 상관관계를 가지며, CPE와 응용 간의 연결에 대한 더 나은 이해로 이어질 수 있습니다.
Holm et al. (금요일)은 이 질문을 연구했습니다.
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