Page 24 - eAC00220_基本電學II_課本PDF
P. 24
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。
-
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。 )