換路定理不成立的那種情況下。


不知道閣下如何定義這個「跳變」的,電感的特性流過它的電流是不能突變的,如果發生突變勢必產生無窮大的感應電動勢(E=L*di/dt),這是不現實的。

姑且考慮題主提到的電流跳變屬於突然斷開電感兩端負載的情況,實際上,電感兩端的電流會通過漏電導(阻)進行泄放,此時電感兩端會產生很大的電壓差,存儲在電感的能量會消耗在這個漏電導上。


電感電流不能突變,電感會試圖保持電流連續。如果將電源-開關-電感--電阻串聯,瞬間斷開開關,開關必然拉弧(電感為了讓電流連續而使開關兩端電壓極高),電感能量就消耗在電弧的光與熱上。

這就是火花塞……

以電磁場形式幅射出去了。


幫題主找了個會發生電感電流突變的圖,如果設電路中各元件及電流源為理想器件,L1=L2=L,s斷開前L1中電流為I的jh話,s斷開時根據kcl和電感中磁鏈守恆有Li(0+)+Li(0+)=LI,則i(0+)= [公式] I,我們可以看到換路瞬間,兩個電感加起來存儲的能量損失了 [公式] - [公式][公式]= [公式]

這瞬間失去的能量是由於電流的突變產生了一個較強的頻譜豐富的電磁場,在產生具有能量的電磁波的過程中損失了電感中存儲的能量。


詳見【Scott 定理】。
這個我也十分不解,猜測是初始電感以磁鏈形式在電磁場的導引下沿著——將磁場所存儲的能量傳遞到了另外的線圈上,達到了電流平衡後能量傳輸結束;與之對應的,理想電容電路中電容電壓的躍變過程是這樣的:初始電容以電流形式在電磁場的導引下沿著理想導線將電場所儲存的能量傳遞到了另外的電容上,達到了電壓平衡後能量傳輸結束。

因為電容電壓的強迫躍變解釋起來相對容易一點,根據對偶關係,上面對電感電流強迫躍變的解釋也應該沒錯。但是電感能量傳輸的磁路由什麼構成我沒想清楚,似乎是在空間自由傳輸的。具體的定量解釋應該去翻一翻電磁場,等我有時間再過來填坑。


電感器本身就是一個儲能元件。

它將電流的變化轉為磁場形式(安培定理:靜止的電場就可以產生磁場),並以此儲能。

其所能儲存的電能量與其自身電感和流過的電流的平方成正比,即E = L*I*I/2。


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