? Symbolic Circuit Analysis and Diagnosis

ВЕЛИЧКО ЮРИЙ ТЕОФАНОВИЧ
(24.10.1903 – 17.08.1979)


Родился 24.10.1903г. в селе Литени, недалеко от города Дрогобыч. В 1921 году окончил первую академическую гимназию г. Львова, а в 1923 году поступил учиться в Высшую техническую школу г. Гданьск (Данциг), которую закончил в 1929г. как дипломированный инженер-электротехник. В 1944 году поступил на работу в Львовский политехнический институт, возглавлял кафедру Радиотехники ЛПИ (Теоретических основ радиотехники) с 1946 по 1975 год. В 1947 году защитил кандидатскую диссертацию (КПИ), а в 1950 году – докторскую (КПИ). Автор 89 научных работ, среди которых монография «Проходные четырехполюсники» [1], учебное пособие «Теоретические основы радиотехнических цепей» [2] (отдельное издание таблиц к этому пособию [3] и даже «Русско- украинский электро- радиотехнический словарь» [4] (30000 терминов). Закончил свой жизненный путь 17.08.1979 года, похоронен на сельском кладбище (Рудно, г. Львов) [5, 6].

После того как немецкий город Danzig стал польским вольным городом Гданьском (1920г.), молодежь Галиции получила возможность продолжить образование в местных высших учебных заведениях. Их привлекала возможность легко найти работу и самостоятельно зарабатывать средства на оплату своего обучения. В течение первого учебного года (1921–1922), который начался уже в вольном городе Гданьске, в Высшей технической школе (Technische Hochschule Danzig) училось только 3 студента из Галиции. Уже в следующем учебном году это число резко возросло – 105 студентов. В последующие годы число украинцев увеличивалось на 20–25 человек [7].

Преподавание здесь велось на немецком языке, что не являлось преградой для молодых людей, учившихся в школах Австро-Венгрии. Естественно, что преподаватели Электротехнического факультета учили своих студентов, ориентируясь на достижения немецкой науки. Наибольшее влияние на развитие студента Ю.Т. Величко оказал профессор Кюпфмюллер (Karl Kupfmuller), который тогда (1928–1935) работал в Высшей технической школе. Понятно, почему Юрий Теофанович выбрал для докторской диссертации неразработанные вопросы теории четырехполюсника – его учитель был связистом.

В эти годы немецкая электротехника увлекалась макромоделированием электрических схем, и теория четырехполюсника была «модной» [8]. Однако пытливый студент не собирался ограничиваться освоением достижений зарубежной науки. Он развивал полученные знания, что хорошо видно из текста докторской диссертации и книги, которая почти точно повторяет название квалификационной работы. К сожалению, книга является сегодня библиографической редкостью и написана на украинском языке, что представляет определенные трудности для ученых других стран.

Проиллюстрируем метод освоения иностранного опыта на примере развития понятия «гиратор» [9]. Используем для этого одну из «знаменитых» таблиц профессора, которые он применял на своих лекциях по теории электрических цепей (табл. 1).

Некоторые термины табл. 1 требуют пояснений. Во-первых, «плавающей» Ю.Т. Величко называл такую матрицу, которая содержит все узлы, без исключения. Такая матрица обладает замечательным свойством – сумма параметров по строке (столбцу) равна нулю. Во-вторых, преобразование, приведенное в таблице 1, является тождественным, в чем легко можно убедиться, выполнив операцию сложения. Части матрицы, полученные в результате преобразования, автор обозначал оригинальными терминами, который приводятся в скобках.

Если объединить оба графа, представляющих разные части матрицы, то получится наглядное представление реального гиратора, в котором определенная мощность расходуется на неизбежные потери в резисторах. Следует особо отметить элемент математической модели с отрицательным параметром, что является признаком источника энергии. Другими словами, гиратор усиливает сигнал, то есть действует так, как надлежит электронно- вакуумной лампе. Таким образом, идеальный элемент электрической цепи получил свою физическую трактовку.

В области математического моделирования электрических схем Ю.Т.Величко выдвигал интересные идеи, которые не всегда встречали понимание у современников. Например, он предлагал учитывать мощность как обязательную переменную любого математического описания электрической цепи. Для реализации этого предложения Ю.Т. Величко ввел особый гибридный координатный базис. Покажем суть этого предложения на простом примере [10].

На рис.1 представлен линейный многополюсник, обозначены токи и напряжения узлов. Буквой Pn обозначена мощность, которая потребляется схемой из внешних источников, мощность, излучаемая схемой, обозначена как Pb.

Очевидно, что мощность, потребляемая схемой рис.1, может быть легко посчитана, если известны величины токов и напряжений узлов. Излучаемая мощность (любой физической природы) также поддается вычислению: нагрев резисторов, излучение звуковых или электромагнитных волн. Необходимость включения мощности в математическую модель электрической цепи профессор объяснял тем, что напряжения и токи характеризуют только одну сторону функционирования схемы. Эти физические величины являются дуальными, то есть сходными переменными. Кроме того, анализ режима схемы можно назвать полным только тогда, когда определено распределение мощностей по элементам электрической цепи.

Сумма упомянутых мощностей рассматривается как характеристика, так называемой, «невидимой стороны» электрической цепи:
(1)

Математическая модель электрической схемы с особым гибридным координатным базисом имеет следующий вид:
(2)
Первое уравнение математической модели (2) повторяет равенство (1):
(3)

Предлагая такую математическую модель (2), Ю.Т.Величко сознательно выходил за рамки классической теории электрических цепей, нарушая ее постулаты об отсутствии излучения энергии и влияния одного элемента на другой через электромагнитное поле. Он знал, что подобное нарушение постулатов теории происходит каждый раз, когда учитывают взаимную индуктивность между обмотками трансформатора или катушками колебательного контура. Однако считал, что реальная схема работает в среде, где действуют электромагнитные поля, а, следовательно, обмен энергией между схемой и окружающим эфиром (диэлектриком) реально существует. Как следует из теоремы Умова-Пойнтинга, энергия не только излучается, но и потребляется схемой из эфира [11]. Роль электрических токов уравнения (3) сводится лишь к обозначению структуры энергетического пространства, по которой энергия эфира следует к конкретным элементам электрической цепи.

В заключение хотелось бы отметить еще одну сторону деятельности профессора Величко. Как создатель украинской терминологии в области современной теории электрических цепей, он внимательно относился к словам, которые используются в русском языке как технические термины. По поводу некоторых из них Величко высказывал недоумение, даже «браковал» их. Так, например, считал излишним термин электродвижущей силы, так как ЭДС нельзя измерить независимо от измерения напряжения на источнике электрической энергии. Кроме того, как сторонник отношения дуальности в теории электрических цепей, он любил подчеркивать, что в термине нет смысла потому, что понятию «электродвижущее напряжение» (ЭДС) не соответствует «зеркального» термина – «электродвижущий ток».

К слову, напряжение и ток Ю.Т.Величко считал родственными, дуальными величинами, которые отражают один и тот же электрический процесс в конкретном элементе схемы. Чтобы подчеркнуть их сходство, он предлагал называть напряжение параллельной, а ток – последовательной электрическими величинами.

Были претензии и к названиям некоторых элементов электрической цепи. Например, он отказывался считать электронно-вакумную лампу, транзистор активными элементами схемы – называл их только управляемыми. Емкость и индуктивность профессор никогда не считал пассивными элементами – предлагал называть их только реактивными, так как они в состоянии накапливать энергию. Таким образом, Ю.Т.Величко боролся за научно обоснованную терминологию, за точность формулировок как в русском, так и в украинском языках.

Ю.Т.Величко запомнился всем, с кем ему выпало сотрудничать, как Учитель, педагог по призванию. О своем тяжелом труде он говорил легко, с характерным только ему юмором: - «Мое дело простое – зажечь огонь знаний в головах, где есть чему гореть». Или языком оригинала: «Моє діло запалити олей в глові, якщо він там є».

Время все расставит по местам, безжалостно отрицая то, что не вошло в научный обиход. Какие-то начинания Ю.Т.Величко не получат продолжения, какие-то гипотезы разовьются в теории. Однако не подлежит сомнению, что его напряженная работа по самостоятельному добыванию знаний, освоению чужого опыта заставляла задуматься многих ученых. Сам профессор по-философски относился к своим новациям, с помощью которых он заставлял специалистов увидеть привычные понятия по-новому. Когда ему удавалось сосредоточить внимание коллег на какой- то проблеме, он радовался как ребенок: «Мне удалось забить им в голову гвоздь сомнения»! («Мені вдалося забити їм цвях до глови»!) Именно с этого начинается научный прогресс…


Литература

1. Прохідні чотириполюсники: Учб. посіб. для радіотех. та електротех. спец. вузів/ Ю.Т. Величко. – К.: Держтехвидав УССР, 1958. – 410 с.

2. Теоретичні основи радіотехнічних мереж: Учб. посіб. для студ. радіотех. ф-тів вузів. Ч.1/ Ю.Т. Величко. – Львів: Вид-во ун-ту, 1966. – 340 с.

3. Таблиці до посібника «Теоретичні основи радіотехнічних мереж». Ч.1/ Ю.Т. Величко. – Львів: Вид-во ун-ту, 1967. – 143с.

4. Російсько-український електрорадіотехнічний словник: 30000 термінів/ Уклад.: Ю.Т. Величко та ін. – К.: Вид-во АН УРСР, 1961. – 534 с.

5. Учений світового рівня: (До 95-річчя Юрія Величко)/ І. Прудіус// Освіта, наука і техніка. – 20 листопада – 3 грудня. – с.3

6. Величко Юрій Теофанович: видатний учений і педагог, патріот України/ Й.Захарія// Вісник фонду Олександра Смакули. – вересень 2000. – C.20

7. Politechnika Gdanska: O uczelni – Historia/ http://www.pg.gda.pl

8. Einfurung in die Vierpoltheory der elektrischen Nachrichtentechnik/ R.Feldtkeller. – Leipzig: Hirzl Verlag, 1948. – 148 s.

9. Tellegen B.D.H. The Gyrator a new electric Network Element // Philips. Res. Rept./ - 3, apr.1948/.– P. 81–101.

10. «Невидима сторона» електричних кіл у науковій концепції професора Юрія Величка/ Т.Бардила // Вісник фонду Олександра Смакули. – вересень 2000. – C. 23

11. Теоретические основы электротехники: В 2-х т. Учебник для вузов. Т. 2 / Нейман Л.Р., Демирчян К.С. – Л.: Энергоиздат, 1981.– 416 с.



Ерохов Игорь Васильевич – профессор Запорожского Классического Приватного Университета (Украина), кандидат технических наук. E-mail: yerokhov@bigmir.net.