换路定理不成立的那种情况下。


不知道阁下如何定义这个「跳变」的,电感的特性流过它的电流是不能突变的,如果发生突变势必产生无穷大的感应电动势(E=L*di/dt),这是不现实的。

姑且考虑题主提到的电流跳变属于突然断开电感两端负载的情况,实际上,电感两端的电流会通过漏电导(阻)进行泄放,此时电感两端会产生很大的电压差,存储在电感的能量会消耗在这个漏电导上。


电感电流不能突变,电感会试图保持电流连续。如果将电源-开关-电感--电阻串联,瞬间断开开关,开关必然拉弧(电感为了让电流连续而使开关两端电压极高),电感能量就消耗在电弧的光与热上。

这就是火花塞……

以电磁场形式幅射出去了。


帮题主找了个会发生电感电流突变的图,如果设电路中各元件及电流源为理想器件,L1=L2=L,s断开前L1中电流为I的jh话,s断开时根据kcl和电感中磁链守恒有Li(0+)+Li(0+)=LI,则i(0+)= [公式] I,我们可以看到换路瞬间,两个电感加起来存储的能量损失了 [公式] - [公式][公式]= [公式]

这瞬间失去的能量是由于电流的突变产生了一个较强的频谱丰富的电磁场,在产生具有能量的电磁波的过程中损失了电感中存储的能量。


详见【Scott 定理】。
这个我也十分不解,猜测是初始电感以磁链形式在电磁场的导引下沿著——将磁场所存储的能量传递到了另外的线圈上,达到了电流平衡后能量传输结束;与之对应的,理想电容电路中电容电压的跃变过程是这样的:初始电容以电流形式在电磁场的导引下沿著理想导线将电场所储存的能量传递到了另外的电容上,达到了电压平衡后能量传输结束。

因为电容电压的强迫跃变解释起来相对容易一点,根据对偶关系,上面对电感电流强迫跃变的解释也应该没错。但是电感能量传输的磁路由什么构成我没想清楚,似乎是在空间自由传输的。具体的定量解释应该去翻一翻电磁场,等我有时间再过来填坑。


电感器本身就是一个储能元件。

它将电流的变化转为磁场形式(安培定理:静止的电场就可以产生磁场),并以此储能。

其所能储存的电能量与其自身电感和流过的电流的平方成正比,即E = L*I*I/2。


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