電路中的先知先覺

基本線性電路元件: 電阻,電容 與電感 各有其特殊的個性

於電路中

  • 馬上辦中心: 電阻的電壓與電流 永遠同步變化, 也就是電路接通瞬間 電流I 流經電阻瞬間 也於電阻R兩端建立電壓 V=I R   好比現在所推行的馬上辦中心
  • 後知後覺: 電容和電阻就有很大的不一樣, 即使線路接通 電容兩端的電壓 不會馬上改變(電容電壓無法瞬間改變,也就是 V-t圖必須是連續的線) 電容的電壓 需要電流I 流入電容 一段時間後 電容的電量才會改變 $ Q=\int I(t) dt $ , 而電容的電壓Vc 則是和電容所儲存電量Q成正比 Vc= Q/C. 也因此電容兩端電壓的變化 會落後電流的變化. 或者說 先要有電流流入電容 經過一段時間後 才會有電壓的變化
    好比水缸內的水位高度 不會因為水龍頭打開而瞬間改變水位高度 而是需要水流一段時間後 水位高度才會改變
    電容的這個特性 因此很適合應用於需要穩定電壓的地方,如交流電轉直流電後所需穩壓的功能  
  • 先知先覺: 電感的特性和電容恰好相反,電感不喜歡電流的改變, 只要有電流的變化(就會形成對應磁通量的變化) 因此會產生感應電動勢(也就是會產生感應電壓). VL= -L dI/dt 也就是一旦電流有改變的企圖(可能還沒開始改變) 電感就會先產生感應電壓 企圖減緩電流的改變. 通過電感的電流 不會瞬間改變 (I-t 必須是連續曲線) 也就是電感兩端電壓的變化 是超前電流的.且是先知先覺.
    對應 速度V是位移x的時變率 v=dx/dt 位移不可能瞬間改變 必須是連續的. 必須經過一段時間才會有位移的變化 $ \Deltax=\int v dt $ 可能t=0時 位移=0可是速度不為零,表示位移將有變化.可是尚未有位移的變化
    同樣的電路接通瞬間 通過電感的電流 無法瞬間改變 但是企圖要改變 ,電流雖還沒有改變 但是已經先瞬間產生感應電動勢企圖要阻止電流的改變(冷次定律). 所以我說電感好比是先知先覺. 要是有這種警察, 當犯人尚未犯罪 但是有犯罪的企圖時 就可察覺並且馬上行動阻止犯罪的可能發生 是不是 先知先覺啊!

因為電阻 電容 電感 各有其特性 因此可組成各種不同功能的線路 可以濾波 可以穩壓 電容可以當積分器 電感可以當微分器 ...