关于电容电压和电感电流不能突变的困惑

核心提示电容电压和电感电流突变在数学上是存在的,但对于物理可实现系统来说是不存在的,即对物理可实现系统,电容电压和电感电流不能突变。对于电容:i(t)=Cdu(t)/dt,若du(t)不为0而dt=0,即电压突变,i(t)=无穷大。对于电感:u(t

电容电压和电感电流突变在数学上是存在的,但对于物理可实现系统来说是不存在的,即对物理可实现系统,电容电压和电感电流不能突变。

对于电容:i(t)=Cdu(t)/dt,若du(t)不为0而dt=0,即电压突变,i(t)=无穷大。

对于电感:u(t)=Ldi(t)/dt,若di(t)不为0而dt=0,即电流突变,u(t)=无穷大

如果你能制造出一个电压源,它能提供无穷大的输出电流,用它去给一个电容充电,那么电容电压就可突变,

如果你能制造出一个电流源,它能提供无穷大的输出电压,用它去给一个电感供电,那么电感电流就可突变,

信号与系统中说的冲击函数,就是一个突变信号,它只是一个数学模型。

对于一个通有电流的电感,如果在零时间内切断电流,那么电感上就会产生无穷大的电压,单在实际系统中:

1)你不可能在零时间内切断

2) 即使在极端的时间内切断,其产生的高电压会击穿空气或绝缘来保持电流的连续。

在实际生活中,我们会发现:

1)我们切断正在运转的电动机供电时,闸刀会打火;

2)继电器,接触器触点用惰性贵金属材料,防止因打火烧蚀

3)控制继电器的电路中,继电器线圈两端并联二极管或RC吸收网络来保持电流连续,防止因电流的快速切断产生的高反压击穿晶体管。

记住一点:任何物理可实现系统,都是有限的。

电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用,叫做容抗。正是由于容抗的存在使得电容充电的非线性,开始充电电流变化率大,但是能量是守恒的,电容两端的电压却是开始变化率却小,就是变化相对比较平滑,和电流想对应,说电容两端的电压不能突变,所以电流超前电压。

正是由于容抗的存在电容对直流电阻碍无穷大,能通过交流,但是却对不同频率的交流电呈现不同大小的容抗。信号经放大电路的耦合电容后,电容耦合输出端的电压瞬间跳变和电容上的电压不能跳变就不是一回事,只是耦合电容容量大容抗小失真比较小而已,你要知道负载上的信号并不只是非线性电容上信号的,而是电源、耦合电容、负载是三角函数关系计算的。全手敲的,学术问题,仅供参考,如有错误欢迎高手指正。

 
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