Ich versuche, die Reaktionen dieses Paares von (zwei) Schaltungen physikalisch zu verstehen: eine Schrittstromquelle, die einen Kondensator antreibt, und eine Schrittspannungsquelle, die einen Induktor antreibt.
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Die Kondensatorausgangsspannung ist eine Rampe und der Induktorausgangsstrom ist wie erwartet eine Rampe. Ich verstehe gut, wie man diese Antworten mathematisch herleitet, was ich versuche, ist, sie physikalisch zu erklären.
Was ich für den Kondensator habe, ist, dass, wenn wir auf dem Kondensator eine Anfangsladung von Null annehmen, seine Anfangsspannung Null ist, weil es keine Ladungsdifferenz gibt. Zum Zeitpunkt t = 0 springt die Stromquelle auf etwas . Das bedeutet per Definition von Strom, dass die Quelle nun Ladung auf die Platten des Kondensators überträgt, so dass sich mit der Zeit eine Ladungstrennung auf den Platten ausbildet. Angenommen, ein solcher LTI-Kondensator , steigt die Spannung an, da die Ladungsdifferenz auf seinen Platten mit einer konstanten Rate erhöht wird.
Ich kann eine äquivalente Beschreibung der Induktorschaltung nicht ganz artikulieren. Ich habe ein grundlegendes Verständnis für den physikalischen Ursprung / Betrieb eines Induktors, aber ich habe Mühe, es hier zusammenzustellen. Mein Verständnis ist, dass es unter der Annahme eines LTI-Induktors durch die Beziehung definiert wird , Wo ist der gesamte in der Induktivität durchverbundene Fluss. Ich weiß auch, dass nach dem Faradayschen Gesetz , so dass wir die zu erhaltende Induktorbeziehung differenzieren können (Minuszeichen weggelassen). Von hier aus kann ich den Strom mathematisch als Funktion der Spannung ableiten, aber warum verursacht diese konstante (Schritt-) Spannungsquelle anscheinend eine konstante Änderung des Magnetflusses, die die endliche Stromänderung verursacht?
Wenn ich an eine Änderung des magnetischen Flusses durch eine Stromschleife denke, die eine EMF und einen Strom induziert, denke ich an Folgendes: Ich sehe nicht, wie die Spannungsquelle, die eine konstante Spannung an den Anschlüssen des Induktors erzeugt, dies tut.
Aber warum verursacht diese konstante (Schritt-) Spannungsquelle anscheinend eine konstante Änderung des Magnetflusses, die die endliche Stromänderung verursacht?
Sie scheinen die Art und Weise, wie Sie Dinge ausdrücken, zu ändern, wenn Sie das sagen, also werde ich das zuerst klären. Sie scheinen gleichzusetzen: -
In Wahrheit ist jede Änderung des Flusses auch eine Änderung des Stroms. Die beiden sind unzertrennlich; einer folgt dem anderen. Ich wollte das nur klären. Du meinst wahrscheinlich sowieso, was ich umformuliert habe!
Aus einem Kommentar: -
Fällt also die EMK ungefähr vollständig über den Induktor ab, weil der Induktor den größten Teil der Magnetfeldänderung erfährt?
Das ist richtig und was einige Leute verwirrt, ist, dass, wenn die Gegen-EMK genau mit der in Vorwärtsrichtung angelegten Spannung übereinstimmt, wie kommt es dann, dass Strom fließen kann? Vielleicht ist es das, was dich verwirrt. Wenn das der Fall ist, kann es beantwortet werden, erfordert aber ein wenig Überlegung. Im Grunde läuft es darauf hinaus: -
Noch etwas, du sagst das: -
Mein Verständnis ist, dass es unter der Annahme eines LTI-Induktors durch die Beziehung ϕ = Li definiert ist
Das ist nicht ganz richtig. Das ist richtig: -
Mit anderen Worten, Induktivität pro Windung = .
Hoffe das hilft.
Das Photon
knzy
Das Photon
Benutzer253751