电感具有与电容器完全相反的特性。而电容器将能量储存在电的场(由两块板之间的电压产生),电感器将能量储存在a磁场(由电流通过电线制造)。因此,虽然电容器中的存储能量试图在其端子上保持恒定电压,但电感器中的存储能量试图通过其绕组保持恒定电流。
正因为如此,电感反对电流的变化,其作用正好与反对电压变化的电容相反。一个完全放电的电感器(没有磁场),通过它的电流为零,当连接到一个电压源(因为它试图保持零电流)时,它最初会作为开路,降低其引线上的最大电压。
随着时间的推移,电感的电流上升到电路允许的最大值,并且端电压相应地降低。一旦电感器的端子电压减小到最小(“完美”电感的零),电流将保持在最大水平,并且它将基本上作为短路行事。
当开关第一次闭合时,电感上的电压会立即跳到电池电压(就像开路一样),并随着时间的推移衰减到零(最终就像短路一样)。电感器上的电压是通过计算通过电感器的电流,R上的电压下降多少来确定的,然后从电池中减去电压值,看还剩下什么。
当开关第一次闭合时,电流为零,然后它随着时间增加,直到等于电池电压除以串联电阻1Ω。这种行为正好与串联电阻电容电路,其中电流从最大值开始,电容电压为零。让我们看看如何使用实际值:
时间(秒) | 电池电压 | 感应电压 | 当前的 |
---|---|---|---|
0 | 15 V | 15 V | 0 |
0.5 | 15 V | 9.098 V | 5.902 |
1 | 15 V | 5.518 V | 9.482 |
2 | 15 V | 2.030 V | 12.97 A. |
3. | 15 V | 0.747 V. | 14.25 A. |
4 | 15 V | 0.275 V | 14.73 A. |
5 | 15 V | 0.101 V | 14.90 |
6 | 15 V | 37.181 mV | 14.96 A. |
10 | 15 V | 0.681 mv. | 14.99 |
就像RC电路一样,电感电压的接近0伏特和当前的接近15安培的时间随着时间的推移渐近。然而,从所有实际用途来看,我们可以说,电感电压最终将达到0伏特,电流最终将等于15安培的最大值。
同样,我们可以使用SPICE电路分析程序来描绘这种电感电压的渐近衰减,并以更具图形形式的电感器电流的积聚(在电阻滴过电阻器上绘制电感电流,使用电阻器作为分流器测量电流):
注意电压是如何快速下降的(图的左边),然后随着时间的推移逐渐减少。电流的变化也非常迅速,然后随着时间的推移,水平,但它是接近最大(刻度右),而电压接近最小。
审查:
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