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如圖所示,我們再來看一下電源電壓下沿以后電感器的電壓和電流的過渡過程
大家請看上面的圖片。綠色的波形是電源電壓的波形,紅色的波形是電感器電壓的波形,藍色波形是電感器電流的波形。
所謂電源電壓的下沿時刻是指當電源電壓由5V躍變到零的時刻,即綠色信號的下沿時間。大家需要明確,電源電壓下沿以前,電感器的電壓和電感器的電流是穩定的(電感器的電流等于直流25mA;電感器的電壓等于零),我們說這時電感器是一種穩態(其存儲的磁場能量是穩定的,不隨時間變化)。
在電源電壓的下沿時刻,電源電壓由5V躍變到0V,電感電流也將由穩態值(直流25mA開始下降)。在這個瞬間,電感電流的變化率最大(由直流將要下降),因此電感電壓也由0V躍變為-5V(電流將要下降,電流的變化率為最大且為負值)。
隨后的過程是:電感器的電壓由-5V按照指數規律上升到0V;電感器電流則是由25mA按照指數規律下降到0。在這段時間內,電源電壓是等于零的。
我們不禁又要提到“電感器的功率”問題了。在這段過渡過程中(由電源電壓下沿時刻開始到電感器的電壓、電流過渡過程結束)大家可以很明顯的看出電感器的功率為負值。因為在這段非穩態的過渡期間,電感器的電流始終是大于等于零的正值,而電感器的電壓始終是小于等于零的負值,因此它們的乘積(功率)也必然是負值。
“負功率”意味著電感器在這段時間內向電路“輸出能量”或“提供能量”。這又是電感器與電阻器本質不同的地方了,理想的電阻器在任何時候也不會向電路輸出能量的。 |
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