У меня есть вопрос о том, как интуитивно думать об изменении полярности (обратном напряжении), которое возникает в катушке индуктивности при отключении от источника питания.
Вот мое понимание: когда переключатель замкнут, ток течет через индуктор на землю с положительным напряжением на индукторе.
Потом, когда выключатель размыкается, я понимаю, что полярность меняется, но пытаюсь разобраться в этом факте.
Я знаю, что среднее значение напряжения на катушке индуктивности должно быть равно 0. С этой точки зрения имеет смысл, что полярность переключается, раньше она была положительной, а теперь должна быть отрицательной, чтобы иметь среднее значение 0. Однако, если подумать, об этом с точки зрения поддержания текущего направления, я не могу обдумать это.
Я знаю, что индуктор будет сопротивляться изменению тока. Поэтому, когда переключатель замкнут, он накапливает магнитное поле с исходной положительной полярностью. Затем, когда переключатель размыкается, индуктор должен действовать таким образом, чтобы поддерживать ток, протекающий в том же направлении, что и при замыкании ключа. Зная, что ток течет от высокого потенциала к низкому, было бы разумно, чтобы индуктор создавал на нем положительное напряжение, чтобы ток протекал в том же направлении. Однако на самом деле происходит то, что он накладывает на себя отрицательное напряжение.
Разве смена полярности не будет означать, что ток течет в противоположном направлении, как раньше, поскольку он должен идти от высокого потенциала к низкому?
Может ли кто-нибудь помочь мне устранить путаницу?
Разве смена полярности не будет означать, что ток течет в противоположном направлении, как раньше, поскольку он должен идти от высокого потенциала к низкому?
Для индуктора не существует правила, согласно которому «[ток] должен переходить от высокого потенциала к низкому потенциалу». Это правило для резистора.
Правило для катушки индуктивности гласит: «ток увеличивается (становится более положительным) с конечной скоростью изменения, когда напряжение на клеммах положительное, и уменьшается (или становится более отрицательным) с конечной скоростью изменения, когда напряжение на клеммах равно отрицательный».
Или, математически,
Если немного подумать, это правило точно объясняет, почему напряжение должно быть отрицательным, чтобы ток в катушке индуктивности изменился с некоторого положительного значения на ноль.
Глядя на это с другой стороны, состояние изменяется от схемы, проталкивающей ток через индуктор (ток течет к клемме с более высоким приложенным напряжением), до индуктора, проталкивающей ток через цепь (ток течет из клеммы с более высоким напряжением, генерируемым ) . ).
Недавно у меня была возможность это обдумать, отвечая на аналогичный вопрос . Ситуация такова, что полярность меняется, а ток продолжается в том же направлении. Суть в том, что при замкнутом переключателе индуктор «сопротивляется» (препятствует?) протеканию тока, но после размыкания ключа индуктор сам становится источником напряжения!
Картман