一阶电路中的时间常数_什么是自感，时间常数？一起了解电感在电路中的变化原理...

我们来思考一下如何利用交流电路的独特优势&＃xff0c;我们知道当通电线圈中的电流发生变化时&＃xff0c;会产生磁通量&＃xff0c;磁通量的变化被感应电动势生产的反向电流所阻碍。这就是楞次定律。

因此在交流电路中最终产生一种变化的电流&＃xff0c;它会感应出相反的磁通量&＃xff0c;从而感应出相反的电动势&＃xff0c;所以导体本身电流变化而产生相反电流的电磁感应现象被称为自感。

电流随时间的变化率乘上负L就是感应电动势

L为自感系数&＃xff0c;表示线圈产生反向电流的能力&＃xff0c;取决于线圈的形状和尺寸&＃xff0c;取负表示感应电动势与原电流的方向相反&＃xff0c;它的单位是H(亨)

电磁感应式非常有用的&＃xff0c;工程师制造线圈的目的就是将其效果最大化

为产生自感而设计的线圈称为电感器&＃xff0c;为了掌握电感器的工作方式&＃xff0c;我们先来看一个直流电路&＃xff0c;假设一个电感与一个恒定电压为V0的电池串联&＃xff0c;大多数电感都具有很小的电阻&＃xff0c;我们把这个小电阻单独拿出来&＃xff0c;这就是著名的RL电路

我们组装好的电路通电后&＃xff0c;电感两端的起始电压就是电源电压V0&＃xff0c;但电流却不会立即达到最大值。因为电感不让电流因电压变化而发生突然变化。因此电流会缓慢增加&＃xff0c;直到它达到最大电流&＃xff0c;也就是电压除以电阻&＃xff0c;因此处理电感时必须考虑到时间。

电感电路中的电流表达式如图&＃xff0c;分数写在e的指数上

电流最大值是电压除以电阻&＃xff0c;τ称为时间常数&＃xff0c;它等于电感除以电阻

对于τ的数学意义我们暂时还不能完全理解&＃xff0c;但随着时间的推移&＃xff0c;电流曲线会逼近最大值

电流最大相当于汽车最终会跑的最快&＃xff0c;时间常数表示加速到最大速度的时间&＃xff0c;时间越小&＃xff0c;表示加速和刹车所需的时间越少。相反&＃xff0c;时间常数越大&＃xff0c;表示加速和刹车所需花的时间越多。现在假设电路达到稳定&＃xff0c;即电流达到最大值。即电流不再发生变化&＃xff0c;电感像一根导线&＃xff0c;但是如果电源突然断电&＃xff0c;电流也不会马上降到0

重要的是电感器会改变自己的磁通来反抗电流的变化&＃xff0c;所以电源断开后&＃xff0c;电感会产生属于自己的电流&＃xff0c;这就像开车的时候把脚离开油门&＃xff0c;你不在给车加速&＃xff0c;但车也不会马上停下来&＃xff0c;而是速度慢慢变小。

所以可以减速版的电流方程是

最大电流和τ经过足够长的时间后&＃xff0c;电流相当于0&＃xff0c;无论电流是增加还是减少&＃xff0c;电感都随时奉陪。

所以你打开或关系设备是的响应会延迟&＃xff0c;可能就是电感在系统中起作用。

开关可以瞬时控制电压&＃xff0c;但系统中的电感却可以让电流反应迟钝。