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2023-11-07
電(diàn)容電(diàn)壓和電(diàn)感電(diàn)流,為(wèi)什麽不能(néng)突變?
我們都知道,電(diàn)容電(diàn)壓不能(néng)突變,電(diàn)感電(diàn)流不能(néng)突變。那麽,理(lǐ)論依據是什麽呢(ne)?

下面,以RC一階低通濾波器為(wèi)例,給大家簡單講解一下原因。


1、電(diàn)容電(diàn)壓為(wèi)什麽不能(néng)突變?
Vin通過R1電(diàn)阻對電(diàn)容C1進行充電(diàn),Vin的電(diàn)勢加在電(diàn)容C的兩個金屬極闆上。正負電(diàn)荷在電(diàn)勢差作(zuò)用(yòng)下,分(fēn)别向電(diàn)容的兩個極闆聚集而形成電(diàn)場。這是對電(diàn)容的充電(diàn)過程。


▲對電(diàn)容進行充電(diàn)

衡量電(diàn)容充電(diàn)的電(diàn)荷數是Q,Q=CV,C是常量,所以電(diàn)荷數和電(diàn)壓呈正比。

C=Q/V,電(diàn)容量代表了電(diàn)容儲存電(diàn)荷的能(néng)力,微分(fēn)表達式為(wèi):



電(diàn)流是單位時間内電(diàn)荷數的變化量:



結合(1)和(2)兩個公(gōng)式可(kě)得到:



從公(gōng)式可(kě)以看出:電(diàn)容上的電(diàn)流和電(diàn)壓的變化量是呈正比的。或者說,電(diàn)容上電(diàn)壓的變化量和電(diàn)流是呈正比的。

假設電(diàn)容的電(diàn)壓能(néng)夠突變,即需要無窮大的電(diàn)流,實際中(zhōng)并不存在無窮大的電(diàn)流,即電(diàn)壓電(diàn)壓不能(néng)突變。


2、電(diàn)感電(diàn)流為(wèi)什麽不能(néng)突變?
電(diàn)感線(xiàn)圈各匝交鏈的磁通的總和稱為(wèi)磁鏈Ψ,衡量電(diàn)感線(xiàn)圈充磁的多(duō)少。
磁鏈與電(diàn)流成正比,電(diàn)流越大,電(diàn)感線(xiàn)圈被充磁鏈就越多(duō),即Ψ=L*I,對指定電(diàn)感線(xiàn)圈,L是常量。

L=Ψ/I,電(diàn)感量代表了電(diàn)感線(xiàn)圈的電(diàn)磁轉換能(néng)力,微分(fēn)表達式為(wèi):



根據電(diàn)磁感應原理(lǐ),磁鏈變化産(chǎn)生感應電(diàn)壓,磁鏈變化越大則感應電(diàn)壓越高,即:



結合(1)和(2)兩個公(gōng)式可(kě)得到:



從公(gōng)式可(kě)以看出:電(diàn)感電(diàn)壓和電(diàn)流的變化率是成正比的。或者說,電(diàn)流的變化率和電(diàn)感電(diàn)壓是成正比的。

假設電(diàn)感的電(diàn)流能(néng)突變,即需要無窮大的電(diàn)壓,在實際中(zhōng)也是不存在的,即電(diàn)感電(diàn)流不能(néng)突變。


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