你可能知道公式

$$U_L(t)=\,L\frac{dI}{dt}$$ 表示电感上的电压。

• 一个后果：如果您停止电流流过电感器，例如通过开关，您会得到一个高电压峰值，这可能会损坏东西。

然而，这个公式来自于磁通量随时间的变化：

$$U_L(t)=\frac{d\Psi}{dt}=\frac{d(LI)}{dt}$$

其中 L 被认为是随时间恒定的。如果没有，你会得到

$$U_L(t)=L\frac{dI}{dt}+I\frac{dL}{dt}$$

问题是您不知道电感 L 如何随时间变化。它会随着线圈和板之间的距离而非线性变化。此外，当靠近线圈时，板上的力会增加，因此速度也会增加，从而导致 L 的变化更大。

即使我们假设随着时间的推移呈线性关系，方程的解也是丑陋的。

我试图编写一个模拟，允许指定 L 随着时间的推移的行为，但我必须考虑结果，因为我目前不确定它是否有意义。我会告诉你。

但是，您应该考虑到，板在某一时刻从您的线圈/电路中获取能量，而在另一时刻，它又将能量返回。这可能会导致电压尖峰，即使在两个方向上也是如此，因此我不仅会使用反激二极管，还会使用齐纳二极管（电压高于电源电压）。

我还建议用范围测量它。

---

编辑：

我现在正在进行一场漫长的巡回演出，但上周五我有机会在我们的实验室进行了一小段时间的演奏。

我们有几卷漆包铜线，问题是要找到一根电线的两端都可以触及的。我只找到了这个：

• 线径：0.22mm
• 线电阻：200欧姆
• 螺线管直径：3cm
• 螺线管长度：3cm

我通过一个 2kOhm 电阻将它连接到一个恒压电源，并施加 50V 以至少获得一点电流。插拔铁螺丝时线圈上有电压：

范围设置为交流耦合，因此您看不到 ca。+5V 基线。

很明显，两个方向都有尖刺。插入螺钉时，线圈也将其吸入并消耗电能。拔出螺丝时，我将能量投入系统，线圈将其传播为电能，从而产生负尖峰。有趣的是，在尖峰之后存在某种极性反转的弛豫效应。

我不得不提一下，这种设置无法与您的固定磁铁相媲美。我的线圈并不是真正的磁铁，因为我注意到铁磁材料上没有力。我的线圈也只是一个空气线圈，由于卷轴上的孔直径小于 1 厘米，螺丝也少了。所以我没有用材料填充线圈的全部体积。（顺便说一句：因为那个螺丝很难打到那个洞，我不能这么快把螺丝推进去，所以第一个峰比第二个小）

您的保持磁铁强几个数量级，电感也是如此。板有一个偏航完成到一个完整的偏航，所以板的效果也会比我的设置大得多。

所以，我相信你会在两个方向上得到非常大的尖峰，如果它不能处理它们，可能会损坏你的电路。

首先想到的是把它想象成一个电吉他拾音器；永磁体产生恒定的磁场，当琴弦移动时，该磁场会受到轻微调制，结果是在线圈的端子上出现一个小信号。如果将恒流发生器连接到线圈并产生相同的静磁场，这有关系吗？

不，我认为没有区别——当琴弦移动时，电流源的合规性仍然允许在线圈的端子上产生相同的信号。

所以，在这个问题中，有一个直流电磁铁在可磁化板上拉动。存在吸引力，并且随着板越来越近，两者的力都会增加，局部磁通密度也会增加。从固定磁铁的角度来看，线圈缠绕在其周围，朝线圈/磁铁移动的板将导致局部磁通量增加，这将在线圈中产生一个方向的电动势脉冲。随着板移开，磁通密度降低，这会导致另一个方向的电动势脉冲。

电动势是一个脉冲，因为它仅在通量改变时产生。法拉第感应定律！

回到电磁体场景（而不是物理磁铁和线圈），如果电源是电流源，就像吉他拾音器一样，这种“内部到线圈”电动势的影响会在端子上看到. 然而，由于电磁铁是电压馈电，电压脉冲迫使电流流入或流出电源，具体取决于板的移动方式。

鉴于电磁铁存在正常的直流电流，该电流脉冲（受线圈的自感和电阻限制）将导致该电流的瞬时增加/减少。这将沿着线圈的电源轨看到。

所以，线圈通电，只是坐在那里管自己的事。然后，由于磁力，板会出现并迅速移动到线圈。这会导致线圈 BUT 所采用的电流发生调制，重要的是没有电压尖峰，因为线圈通过晶体管或开关由电压源供电。

如果将板拉开，则会有另一个电流脉冲，但由于上述原因，不会出现电压尖峰。

接下来，您将线圈开路，然后您的反激二极管立即捕获反电动势-此时板脱落会使情况变得更糟-不！

除了反激二极管之外，继电器是否需要特殊形式的线圈保护 - 不！