有的話,它會是以什麼形式出現的呢?


這不就是控制系統測試時常用到的衝擊激勵(函數)嗎?電壓無窮大,電流趨於0,作用時間趨於0。

現實中,這種理想模型應該是不存在的,但它常存在於理論模型中。

生活中處處存在靜電,靜電就是類似這樣的模型,因為電壓大,破壞力也較為可觀,因此,在設計一套對外界環境影響敏感的電子系統時,通常需要考慮類似靜電這樣的衝擊破壞產生的影響。


這是一個很有意思的問題,要想回答它,你首先得知道什麼是無窮大和無窮小?電壓和電流是如何產生的?

什麼是無窮大?

無窮大事實上是一個極限,而不是一個確切的數。就好比小朋友玩遊戲,一個說我的數字永遠比你的大1,另一個說我的數字永遠比你大2,這樣的話,即使到宇宙毀滅,他們的遊戲也不會結束,這個過程就是極限。因此數學上,即便是無窮大減去無窮大,我們也不能說它的結果就是0,相減的結果仍然是無窮大的情況也是存在的。簡言之,無窮大並不是一個數,一般的數的運算對於無窮大也不成立。

與無窮大相似的,無限接近於0的量被稱為無窮小,需要注意的是,這裡我用到了「量」而非「數」,「量」意味著「變數」,「很小的數」與「無窮小」有著本質的區別。題主題目中的「電流無限接近於零」換句話說就是電流無窮小。

分析到這裡,我們就可以發現,題目中所述電壓無窮大與電流無窮小並不是某種特定的狀態,而是一個不斷趨於極限的過程,而這個過程在沒有約束的條件下是不會結束的。

現在,我們來討論電路的情況。電流的本質是電子的移動,要想讓電路中電流無窮小,就得讓傳輸介質中的自由電子更少,最簡單的方式就是使用絕緣體,這就形成了類似於電容的結構。但是隨著電壓的升高,絕緣體原子或分子結構中不自由的內層電子也會被剝離從而變成自由電子,這時候電路就會被導通,就是所謂的擊穿。要想避免這種情況,一個簡單的想法是,我們把傳輸介質選為真空,絕對真空是困難的,但是這樣介質本身就可以產生儘可能少的自由電子,從而減小電流。這樣電流就可以無窮小了。

那麼如何讓電壓無窮大呢?電壓的本質是電磁作用力,對於電容,兩極板積累的電荷越多,極板表面積越小,極板距離越近,單位面積的電磁作用力就越強,電壓也就越大。但是,當電壓不斷增大時,電極本身的原子或分子結構中攜帶電荷的粒子受到的電磁作用力就會越大,不論是何種材料,只要有帶電粒子,可以想像當電壓產生的電磁力大到材料本身粒子之間維持結構的力之後,電極上的帶電粒子就會被剝離,形成了擊穿。此時,即便傳輸介質接近於真空,但電極上的帶電粒子仍然會使電路導通。因此,電壓仍然不能無窮大。

那麼,這種電路也就只存在於想像之中了,如果對於解決某種特定問題有所幫助,那麼這種想像也是可以接受的。就像慣性定律的發現,最初伽利略曾注意到,當一個球從一個斜面上滾下而又滾上第二個斜面時,球在第二個斜面上所達到的高度同它在第一個斜面上開始滾下時的高度幾乎相等。然後,他推想說,如果第二個斜面的傾斜度完全消除了,那麼球從第一個斜面上滾下來之後,將以恆定的速度在無限長的平面上永遠不停地運動下去。雖然這種假設並不存在,但是它卻誕生出了牛頓第一定律沿用至今。


一瞬間處於這種狀態的東西是有的,把一個通以大電流的電感線圈在真空中炸斷,一瞬間電壓非常大,但是沒有電流

這就是EMP炸彈,電能在一瞬間被轉化成強大的電磁脈衝能。不過個人可千萬別這麼搞,國安部門一般對電磁脈衝都有管控的。


電流無限接近於零,代表電路中基本沒有自由電子運動,但是電壓又接近於無窮大,代表無窮大的電勢能,自然可以很方便的推動電子運動形成電流 ,那麼這不就矛盾了,我想這不就是外部加無限電壓的絕緣體電路嘛,但是無限電壓是不存在的,這怎麼搞,矛盾了嘛。

我們沒有這種材料和能源,所以只能算是當做一種模型和想像吧。


電路里沒有,自然界中閃電還沒閃前一剎那近似。


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