电容电压及电感电流不能突变的本质是什么
电太抽象了,我用水来解释。
电容器,顾名思义就是个储存电的容器,相对的就是装水的容器,比如水杯;电容器储存的是电荷,而水杯储存的是水分子,电压对应的水压可以理解为水对容器底部的压力。
电容器的电压不能突变,同样水杯的水压也不能突变。根本原因是电容器的电荷量不能突变,水杯里的水分子数量也不能突变。
突变是什么意思?那就是变化过程极快以至于所需的时间无穷小。电容器内的电荷量如果要改变,就要向里面增加或者减少电荷,而单位时间内传输的电荷量就是电流(I=Q\u002Ft),突变意味着t→0,在Q一定的情况下t→0,那么I→∞,也就是说如果电容器的电荷量发生突变,则需要无穷大的电流;同样,水杯中的水分子数量确定,如果需要在t→0的极短时间内使水分子数量突变,那就是要有无穷大的“水流”来传输水分子。正是因为这个无穷大的“流”无法实现,所以说他们的“量”就无法突变,由这个“量”产生的“压”也就不能突变。
再说说“电感电流不能突变”。
电感是一根导线,我用水管来描述,这个可能没有上面电容例子那样直观。
水管内充满了水分子,受到两端压力差的作用可以流动。如果我想让水管里的水流方向突变呢?使水流突变可以理解为使水分子的速度改变,这就产生了加速度;水分子是有质量的,根据牛顿第二定律a=F\u002Fm可知,要想产生这个加速度,就要施加力,在力的作用下才能产生这个加速度;既然是突变,t→0,那就意味着加速度a→∞,那么按照牛二定律要想产生这个无穷大的加速度,就要有无穷大的力;类似的,若要让电感电流突变,那就要施加无穷大的电压。
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