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電感充電過程中回路有電流嗎?
★電感充電過程中回路一定有電流通過。而且電感線圈中的電流是不能突變的,並且在斷開帶電感電路時會在控製觸頭間發生火花現象。雖然電感屬於儲能元件,它在各種電路中是一個不斷充放電的過程。根據法拉第電磁感應定律,當一個回路所包圍的磁通量發生變化時(磁場中運動來切割磁力線),就會產生磁電感應現象。
而電感電磁感應的過程中,穿過閉合線圈回路中的磁通發生變化時,在閉合回路中將產生感應電動勢和感應電流。感應電動勢的大小,正比子回路內磁通對時間的變化率。這稱為法拉第電磁感應定律。
★電感線圈中的自感電動勢為eL=-Ldi/dt,如果電流發生突變(即持續時間為零的階段)則自感電動勢將為無窮大,這是不可能的。所以說電感線圈中的電流不能突變。見下圖所示。
當圖中突然打開時,電流I是不會立即降到零值的。這是因為當電流急劇下降時,在線圈兩端會產生較高的自感電動勢,此電勢加到剛斷開時閘刀的兩極,使開關間隙中的空氣被擊穿,產生火花或者電弧,從而保持電流繼續流通。
★不過,在電感電路中出觀順變的過程是需要條件的。它的條件是什麼?發生瞬變現象的根本原因是什麼?
解釋,在電路中能觀察到順變過程的條件有二,其一是電路含 有電感或電容等儲能元件,另一是電路上有換路動作。例如電源、 電路參數或電路結構等發生突然的變化。這種變化使儲能元性呈現出不適應換路後的儲能狀態,而對於儲能元件來說,不論是電路或電容,它們的儲能狀態是不可能立即改變的(正象物體具有慣性,不可能立即改變其儲能狀態一樣),這便是電路之發生瞬變過程的根本原因。
純電阻電路中不存在儲能元件,所以不會看到瞬變現象的發生。需要指出的是,由於我們在分析電路時采用的是電路模型,是 理想的電路元件,可能出現既要滿足電路的克希荷夫定律,又不容許電路狀態發生突變的矛盾情形。例如在恒壓的電動勢與一個未充電的電容接通的瞬間,克希荷夫電壓定律要求該電容立即建起與電源電動勢等值的電壓,但根據上文所述,電容電壓的突變是不容許的。這時我們設想電路在接通的瞬間,電容中通過無窮大的電流(理想的恒壓源能夠提供),並立即建起電壓,使之符合克希荷 夫定律。“轉”狀態不能突變而成為“強迫突變”了。
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