电容上的电压和电感中的电流为什么不能突变

2020-10-21 教育 154阅读
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。
对于电感:u(t)=L*di(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,
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。
所以,电感中的电流也无法突变。
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