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假設電感兩端自感電動勢為u,電流為i,電源電動勢恒定為V,那么有微分方程組:
u=L*di/dt …………①
i*R+u=V …………②
將2式化簡為 u=V-i*R,并代入①式,有
V-i*R=L*di/dt
即 di/dt=(V-i*R)/L …………③
令V-i*R=x,那么有i=(V-x)/R,
因此di=d(V-x)/R=-dx/R,代入③式有
-dx/(Rdt)=x/L,
即
-dx/x=R*dt/L
兩邊積分,有
-lnx=t*R/L+C,那么
x=e^(-(t*R/L+C)),然后將x=V-i*R代入,有
V-i*R=e^(-(t*R/L+C)),化簡,得
V/R-(1/R)*e^(-(t*R/L+C))=i …………④
假設初始條件,時間t為0時,電流i也為0,代入④式,可得
V/R-(1/R)*e^(-C)=0,
求得e^(-C)=V,代入到④式,有
i=V/R(1-e^(-t*R/L)), 由這個式子可以看出,RL串聯回路的時間常數為R/L.
當時間t趨于無窮大時,e^(-t*R/L)為0,那么i=V/R,即最終電流只由電阻和電動勢決定,與L無關。
頂 |
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