电磁学暂态观察记录

RL暂态充磁 / 退磁实验台

开关动作只用一瞬间,线圈中的电流会不会也在一瞬间跳到新值?先下注,再让曲线回答。

观察切换点 0⁻ 与 0⁺ 连续的是电感电流,不是电感电压。

电路与示波记录

直流电源接入串联 RL 回路
串联RL暂态电路 电源、电阻、电感和开关构成的回路,箭头表示约定电流正方向。 i(t) R—L续流回路 R L E 闭合
时间常量 τ = L/R0.0500 s
当前时刻 t0.0000 s
电感电流 i(t)0.000 A
电阻电压 uR0.000 V
电感电压 uL12.000 V

接通:i(t) = E/R · (1 − e−t/τ)

0.00 τ

1τ / 3τ / 5τ 对照尺

5τ不是“严格等于”,而是工程近似
不同倍数时间常量下的电流与电压数值
时刻实际时间i(t)uR(t)uL(t)距最终电流

为什么电流不能突变?

若电感电流在零时间内改变有限量,di/dt 将趋于无穷大,由 uL=L·di/dt 可知需要无穷大的电压。实际有限电压做不到,所以 iL(0⁺)=iL(0⁻)。

注意:电压不承诺连续

开关切换后,电感会立刻调整两端电压来维持原有电流。退磁时本实验按电流正方向取电压降,因此 uL=−Ri,负号表示它与电阻电压的参考方向相反。