有的话,它会是以什么形式出现的呢?


这不就是控制系统测试时常用到的冲击激励(函数)吗?电压无穷大,电流趋于0,作用时间趋于0。

现实中,这种理想模型应该是不存在的,但它常存在于理论模型中。

生活中处处存在静电,静电就是类似这样的模型,因为电压大,破坏力也较为可观,因此,在设计一套对外界环境影响敏感的电子系统时,通常需要考虑类似静电这样的冲击破坏产生的影响。


这是一个很有意思的问题,要想回答它,你首先得知道什么是无穷大和无穷小?电压和电流是如何产生的?

什么是无穷大?

无穷大事实上是一个极限,而不是一个确切的数。就好比小朋友玩游戏,一个说我的数字永远比你的大1,另一个说我的数字永远比你大2,这样的话,即使到宇宙毁灭,他们的游戏也不会结束,这个过程就是极限。因此数学上,即便是无穷大减去无穷大,我们也不能说它的结果就是0,相减的结果仍然是无穷大的情况也是存在的。简言之,无穷大并不是一个数,一般的数的运算对于无穷大也不成立。

与无穷大相似的,无限接近于0的量被称为无穷小,需要注意的是,这里我用到了「量」而非「数」,「量」意味著「变数」,「很小的数」与「无穷小」有著本质的区别。题主题目中的「电流无限接近于零」换句话说就是电流无穷小。

分析到这里,我们就可以发现,题目中所述电压无穷大与电流无穷小并不是某种特定的状态,而是一个不断趋于极限的过程,而这个过程在没有约束的条件下是不会结束的。

现在,我们来讨论电路的情况。电流的本质是电子的移动,要想让电路中电流无穷小,就得让传输介质中的自由电子更少,最简单的方式就是使用绝缘体,这就形成了类似于电容的结构。但是随著电压的升高,绝缘体原子或分子结构中不自由的内层电子也会被剥离从而变成自由电子,这时候电路就会被导通,就是所谓的击穿。要想避免这种情况,一个简单的想法是,我们把传输介质选为真空,绝对真空是困难的,但是这样介质本身就可以产生尽可能少的自由电子,从而减小电流。这样电流就可以无穷小了。

那么如何让电压无穷大呢?电压的本质是电磁作用力,对于电容,两极板积累的电荷越多,极板表面积越小,极板距离越近,单位面积的电磁作用力就越强,电压也就越大。但是,当电压不断增大时,电极本身的原子或分子结构中携带电荷的粒子受到的电磁作用力就会越大,不论是何种材料,只要有带电粒子,可以想像当电压产生的电磁力大到材料本身粒子之间维持结构的力之后,电极上的带电粒子就会被剥离,形成了击穿。此时,即便传输介质接近于真空,但电极上的带电粒子仍然会使电路导通。因此,电压仍然不能无穷大。

那么,这种电路也就只存在于想像之中了,如果对于解决某种特定问题有所帮助,那么这种想像也是可以接受的。就像惯性定律的发现,最初伽利略曾注意到,当一个球从一个斜面上滚下而又滚上第二个斜面时,球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。然后,他推想说,如果第二个斜面的倾斜度完全消除了,那么球从第一个斜面上滚下来之后,将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停地运动下去。虽然这种假设并不存在,但是它却诞生出了牛顿第一定律沿用至今。


一瞬间处于这种状态的东西是有的,把一个通以大电流的电感线圈在真空中炸断,一瞬间电压非常大,但是没有电流

这就是EMP炸弹,电能在一瞬间被转化成强大的电磁脉冲能。不过个人可千万别这么搞,国安部门一般对电磁脉冲都有管控的。


电流无限接近于零,代表电路中基本没有自由电子运动,但是电压又接近于无穷大,代表无穷大的电势能,自然可以很方便的推动电子运动形成电流 ,那么这不就矛盾了,我想这不就是外部加无限电压的绝缘体电路嘛,但是无限电压是不存在的,这怎么搞,矛盾了嘛。

我们没有这种材料和能源,所以只能算是当做一种模型和想像吧。


电路里没有,自然界中闪电还没闪前一刹那近似。


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