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在理想状态下,1亨的电感初始电流为0A,在电感两端加上1V的电压,一秒后,通过电感的电流是多少?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/04 00:45:16
在理想状态下,1亨的电感初始电流为0A,在电感两端加上1V的电压,一秒后,通过电感的电流是多少?
在理想状态下,1法的电容初始电压为0V,在电容两端通过1A的电流,一秒后,电容的电压是多少?
你若学过电路原理,或者基本的微积分,这个题目是很好解答的;
理想状态下的电压源和电感是不能够直接接在一起的.
理想状态下的电压源和电感都视为没有电阻,(R=0)电感L=1H,再设电感的电流为i ,这样的的话,根据电感的方程 i=L*(dv/dt) 电压由0-1突变的瞬间,会立刻产生无穷大的电流.
从另一个角度来看,假设这个电路有电阻R,那么在足够长的时间之后,电路稳定,电感在直流电中视为短路,那么回路中的电流应为V/R.但本例中R=0,因此,稳态的电流也是无穷大.所以这个问题的的答案就是,在加上1V的电压之后,电流就会立刻变为无穷大,并且一直持续下去.这显然是没有意义的.
同样的道理,理想的电容是不能直接接电流源的,否则也会立刻导致电容上的电压为无穷大.
再问: "在加上1V的电压之后,电流就会立刻变为无穷大" 流过电感的电流可以突变吗?其他资料都说流过电感的电流不能突变。
再答: 电感电流不能突变,是建立在回路中有电阻的情况下的。 假设回路中有电阻R,电感L,那么加上U的电压之后,电流会由0开始缓慢增加,最后稳定在 U/R。 电流增加的速度是取决于L和R的,当R无限逼近0的时候,这个电流变化的速度就会无限加快,如下图所示:   在这个图里,横坐标是时间,纵坐标是电流的大小。  由下往上依次是:R=1.0  R=0.9  R=0.8 ..............R=0.1 的情况。。 在这里可以看出趋势是,R越接近0,电流变化的越快。如果R无限接近0 ,则电流会在一瞬间变化到无穷大。