电感的反电动势是阻止电流的变化,如果电流从电感的A端流向B端,并且是上升的,那么电感的反电动势就应该阻止电流增加,是从B到A还是从A到B呢?按理说应该是从B到A,可是这样的话,它的感应电流就成了从B流出,不是变成增加原电流了吗?
谢谢,但你的说法我觉得并不正确。我换了一张图。这张图是电流增加时的情况。如果电流是减小的话,e的方向就相反,此时就跟电源同向了,所以会在红色区域产生尖峰电压,也就是2倍的电源电压。我这么理解对吗?
首先说明,图中的eL是在电流增量di下感应出的电动势(emf)【这种电势只存在于线圈内部,它本质上由感应电场EL对电感螺旋线l线积分而来eL=∫EL*dl,感应电场EL产生于线圈内磁场的变化】,eL不是最终电感两端的自感电压VL,VL为受电流增加和感应电动势eL阻碍而堆积于电感两端的电荷所产生的电势,VL在内部与eL相叠加而抵消【理想电感VL=-el,实际的情况下由于非理想电感中既有电容成分,又有电阻成分,会有少许偏差】,在外部看来则形成了端电压VL。
这和电池中的情况类似,电池中的化学能做功搬运电荷,在内部产生感应电动势eb,受感应电动势作用被搬运到电池两极的电荷反过来形成了端电压Vb,在内部与感应电动势eb抵消,在外部就是我们熟知的电池电压Vb。当然,它和电感中的电动势eL有区别,eb是对带电粒子做正功,使化学能转化为电势能;eL在电流增大时对电感中的运动电荷做负功,使外部电路的电势能转化为自身的磁场能;在电流减小时,对电感中的运动电荷做正功,使自身的磁场能转化为外部电路的电势能。
之后,分析下理想电感电流增加的过程,以A端为电流流入端,B端为电流流出端
一个理想电感如果电流i不变,那么他会重复的在时间段dt内从A端搬运q的电荷量到B端,且i=q/dt,内部电场为0。
一个理想电感如果想获得一个电流增量di,那么在时间段dt内必须从A端增加dq的电荷量搬运到B端,di = dq/dt
那么,在增加电流的瞬间,A端即将输入q+dq的电荷,B端正在逃走q的电荷,很显然,增加电流前,A端聚集了更多电荷,那么A端的电势必然高于B端,也就是说,要使电感的电流变化di,其两端必须先有电势差增量dV。