每日熱議!怎么理解電感電流能否突變？關(guān)于電感的理解

電感電流能否突變

流經(jīng)電感的電流能否突變？突變的含義就是在無窮小的時間內(nèi)完成變化。反激電源的開關(guān)管從導通切換為關(guān)斷時，原邊的電流迅速降為0，這與我原本的認識——流經(jīng)電感的電流不能突變——相悖。如果流經(jīng)電感的電流不可以突變，那么怎么理解反激電源原邊電流的變化呢？大部分帖子都持“電容兩端電壓和流經(jīng)電感的電流不能突變”的觀點，有一個解釋是能量不能突變，即能量的變化率，也就是功率不能無窮大。似乎也有道理。但也有反例，比如一個由電壓源，電感和機械開關(guān)構(gòu)成的電路，閉合開關(guān)對電感進行充電，然后突然斷開開關(guān)，那么電路中的電流將迅速降為0，即di/dt是一個很大的值。此時，電感兩端將產(chǎn)生很大的感應(yīng)電壓，有可能損壞電感，也有可能擊穿開關(guān)之間的空氣產(chǎn)生放電現(xiàn)象（磁場能量轉(zhuǎn)化成什么形式的能量？）。這確確實實是一個電感電流突變的例子咧。

電感儲能的判斷依據(jù)

(相關(guān)資料圖)

電感是否儲能是根據(jù)什么判斷的？根據(jù)電感兩端是否有自感電壓嗎？電感正在阻礙電流變化就是在儲能嗎？先看一個例子，如下圖4。先保持S2斷開并閉合開關(guān)S1，電源開始對電感充電。待電流穩(wěn)定后，電感兩端電壓為0，此時電感相當于一條導線。這個時候電感已經(jīng)將電源提供的能量以磁場能量的形式存儲了，但此時并沒有自感電壓！接著將S1斷開并閉合S2，電感再次阻礙電流的變化，從能量角度看，電感將之前存儲的磁場能量釋放了。所以回答剛才的問題，電感兩端有自感電壓說明電感正在起阻礙作用，起阻礙作用時既可以是在存儲能量，也可以是在釋放能量。當阻礙作用消失（即電流變化率為0），自感電壓為0，能量存儲完畢或釋放完畢。

電感儲能公式的推導

電感儲能公式推導5如下。

紅色方框為推導得到的儲能公式，但是常見的儲能公式卻如下：

原因在于紅色方框中的儲能公式表示從t0時刻到t時刻電感儲存的能量，如果求電感存儲的總能量，則t0=-∞，且i(t0)=i(-∞)=0，于是得到了常見的儲能公式。

安培匝數(shù)

通電線圈（coil）能夠產(chǎn)生磁場，稱為電磁體（electromaget），就像永磁體（permanent magnet）一樣?？梢酝ㄟ^控制電流大小和線圈匝數(shù)來控制電磁體的磁場強度（strength）和極性。匝數(shù)不變，通電電流越大，磁場越強；通電電流不變，匝數(shù)越多，磁場越強，反之亦然。 ??為了比較不同通電線圈產(chǎn)生的磁場的強度，也為了建立一個測量電磁體的磁通勢（magnetomotive force）的基礎(chǔ)，引入了安培匝數(shù)（ampere-turns）的概念，記為NI，等于線圈通電電流（A）和線圈匝數(shù)的乘積，作為磁通勢的單位。比如一個通電電流為10A，匝數(shù)為10的線圈，它的磁通勢為100個安培匝數(shù)，即100NI。 ??安培匝數(shù)每米，顧名思義，就是每米的安培匝數(shù)。

伏秒平衡

在穩(wěn)定狀態(tài)下，電感在一個開關(guān)周期內(nèi)電流的增量等于電流的減量，即“開”期間的電流乘時間等于“關(guān)”期間的電流乘時間。如果不滿足伏秒平衡，那么電感經(jīng)過一個又一個周期后，存儲的能量將不斷增大，這是不可能的。

磁通（magetic flux）

摘自百度百科：

磁通勢/磁動勢（magneto motive force）

根據(jù)百度百科，磁通勢/磁動勢定義是磁場強度H沿閉合路徑的線積分，是線圈中電流的磁效應(yīng)的度量，大小等于線圈匝數(shù)N和線圈電流I的乘積，方向符合右手定則。若線圈不止一個，則磁通勢等于每個線圈的磁通勢的代數(shù)和。

參考鏈接：1. 電感突然斷電的后果 請大家詳細給講解下，謝謝2. 電容電壓和電感電流不能突變的本質(zhì)是什么？3. 為什么電容的電壓不能突變和為什么電感的電流不能突變??4. Energy Stored in an Inductor5. energy stored in an inductor6. Ampere-turns explaination?7. 關(guān)于伏秒平衡原理的解釋