电容端电压和电感电流不能突变的原因是()。

A电场能量和磁场能量的变化率均为有限值
B同一元件的端电压和电流不能突变
C电容端电压和电感电流都是有限值
D电容端电压和电感电流粗确定
正确答案:电场能量和磁场能量的变化率均为有限值
为什么电容的电压不能突变和为什么电感的电流不能突变
电容是电荷储存元件,由于积分作用其两端电压不能突变,通俗的讲可以看成一个小电源,当外界信号变化时,只能通过电荷(电流)的变化与外界联系,也就是说,只能表现为电流变化。

电感的电流由于磁场的阻滞作用不能突变,当外界信号变化时,只能通过电压的变化与外界联系,也就是说,只能表现为电压变化。
电容两端的电压不能突变是什么意思
这要从能量的角度来进行分析和理解
电容储存的电场能量E=1/2CV2。这里,G是电容器的电容,V是电容器两个极板上的电压。等式两边对时间取导数,就得到:
dE/dt=(1/2)C×2V(dv/dt)=CV(dv/dt)
其中,能量E对时间t的变化率就是功率P,P=dE/dt;CV=Q表示电容器中所存储的电荷量。于是:

P=Q(dv/dt),
Q是一个常数。
我们考察这个等式,任何电器的功率P都不会是无穷大,因此等式右连的dv/dt就不会是无穷大。从数学上讲,dv/dt不是无穷大,就是说V不能突变。由此,电容器上的电压不能突变,本质是电容器上储存的电场能量不会突变,即它的功率不会是无穷大。
知道了“电容上的电压不能突变”的道理,您是否已经有能力解释“电感中的电流为什么不能突变”的问题了!
电容两端电压不能突变主要是从电容对电压和电流的响应时间来说明问题的。纯阻性电阻中流过的电流与电阻两端的电流和电压相位是相同的;电容中流过的电流与电容两端的电压电流超前;对于电感,则是电压超前。这些特性在电路中的应用,才能有微分,积分,耦合,谐振,加速等等电路的出现与应用。


