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第 7  章  直流暫態



                                RL電路的直流暫態
                   7-2           ▲ RL  直流暫態電路為何?

                                   RL  充放電暫態電路中,其電壓、電流如何變化?
                                 ▲


                         從本書Ⅰ冊第 6 章「電感與電磁」中得知:電感器通以直流電源後,其

                   「線路電流」會逐漸上升,形成充電現象,具有儲存磁場能量的功能;充電
                   後的電感器與負載連接後,則會逐漸釋放能量形成放電現象,使電流回歸至

                   零。本節將探討逐漸充電或放電的時間長短與其電壓、電流之變化。

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                   7 2.    1    RL 充電

                         如圖 7-12 所示,為一電阻與電感(簡稱 RL )串聯接於直流電源 E 的

                   充電電路,首先假設開關閉合前,電感器線圈上並未儲存任何能量,在開

                   關閉合後,隨著充電時間愈久,電流逐漸增加,有關電感器充電時電流、
                   電壓的變化說明如下:












                                       (a)通電                            (b) 充電中
                                         前
                                                    圖 7-12   RL  路
                                                                充電電
                    1 RL 充電暫態電路的運算式
                                                                             di t
                              在圖 7-12(b)中,v L 為自感應電勢,v L t = L                   ,根據 KVL:
                                                                              dt
                                                        di t
                              E = v R t + v L t = i t R + L
                                                         dt
                        以數學解微分方程式的方法(證明過程省略),求得:


                                                     E          L                           公式
                                  充電電流        i t =     1   e  t  /  R  (安培,A)               7-8
                                                     R

                                        L      t      t       R                   L
                                    t     =      =       =  t                 t
                                        R     L      L / R    L                   R
                            (  註:    /                         ;本書採用「          /    」,
                                              R
                                         RC             t
                                                                                                      17
                                  以便和       電路中的「        / RC」對應,容易記憶。           )
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