在电子学校的早期,老师曾经说过不要在电感器或电容器上过快地拔掉电源,我们习惯于将电压发生器从信号发生器慢慢调低至零。关于瞬变的一些东西,关于存储电荷的一些东西......
我现在对使用电源转换器很感兴趣,但多年前所说的话仍然萦绕在我心头,但我不记得当时所说的确切内容。
有人可以提醒我在(基本)电路中安全处理电感器和电容器的规则是什么?
在电子学校的早期,老师曾经说过不要在电感器或电容器上过快地拔掉电源,我们习惯于将电压发生器从信号发生器慢慢调低至零。关于瞬变的一些东西,关于存储电荷的一些东西......
我现在对使用电源转换器很感兴趣,但多年前所说的话仍然萦绕在我心头,但我不记得当时所说的确切内容。
有人可以提醒我在(基本)电路中安全处理电感器和电容器的规则是什么?
您不得开路充电的电感器。
您不应使充电的电容器短路。
如果您从他们的基本方程式考虑:
\$V = L\dfrac{di}{dt}\$ - 电流的突然变化(即强制开路)将导致无限电压。
\$I = C\dfrac{dv}{dt}\$ - 电压突然变化(即短路)将导致无限电流。
在实践中它显然不是无限的(由于杂散和足够快地改变电压/电流的能力)但它足以损坏电子设备......
当电流流过电感器时,电感器会储存磁通量。当电感器断电时,磁通又变成电流。当这个电流试图通过一个非常高的电阻时,它会产生非常高的电压,因为欧姆定律。可能导致损坏和/或伤害。这就是我们在感应电路上使用反激二极管的原因。
即使断电,电容器也可以长时间储存电荷。这就是我们在维修高压设备之前手动对电容器放电的原因。由于电介质也可以吸收一些电荷并在电容器放电时保留它,因此我们必须确保多次放电以确保电容器是空的。
所以你知道它与瞬变有关,对吧?让我们从这里做一个思想实验。假设您有一个电感器,它已连接到电源很长时间。假设电源提供 1A 电流。然后由于它的特性(电感器在稳态时只是短路),其两端的电压将为 0V。
现在假设您移除电源并将其更改为 0 欧姆电阻。会发生什么?移除电源后,通过电感器的电流仍为 1A,现在强制通过 0 ohm 电阻器,导致 V = I × R = 1A × 0Ω = 0V。到目前为止一切顺利,没有任何改变。
现在想象一下,您将电阻更改为 10Ω 部件,在移除电源后会发生什么?电感器现在将迫使其电流通过一个 10Ω 电阻器:V = I × R = 1A × 10Ω = 10V。
现在很容易想象如果电阻越来越大会发生什么:100Ω 导致 100V,1kΩ 导致 1kV,1MΩ 导致 1MV,等等。接近无穷大的电阻意味着(理论上)无穷大的电压,这就是物理学真正有趣的地方。
当然,电感中存储的能量是有限的,因此高压不会存在很长时间,只是在移除电源后的短暂时刻。
可以用电容器进行类似的思想实验。电容器只不过是两个不接触的板,因此电阻非常高,在稳定状态下,它被充电,没有电流可以流动。与电感器类似,我们可以再次连接并联电阻器,但现在您从一个非常高的值开始,并在短路时回到 0,并在移除电压源后立即计算相应的电流。