冲击电流

在各种电子设备中，例如，在电子和半导体设备中，即在放大器、整流器、收音机、发电机、电视机中，以及在碳麦克风、电报机和许多其他设备中，它们广泛使用纹波电流和电压……为了不再重复推理，我们只讨论电流，但与电流有关的一切也适用于电压。

具有恒定方向但改变其值的脉动电流可以是不同的。有时，当前值会从最高非零值变为最低非零值。在其他情况下，电流减少到零。如果 直流电路 以特定频率中断，然后在一段时间间隔内电路中没有电流。

在图。图 1 显示了各种波流的曲线图。在图。 1、a、b，电流的变化是根据 正弦曲线, 但这些电流不应被视为正弦交流电，因为电流的方向（符号）不会改变。在图。在图 1 中，c 表示由单独脉冲组成的电流，即电流的短暂“冲击”，通过或多或少持续时间的停顿彼此分开，通常称为脉冲电流。不同的脉冲电流在脉冲的形状和持续时间以及重复率方面彼此不同。

将任何类型的脉动电流视为两种电流（直流电流和交流电流，称为项电流或分量电流）之和很方便。任何脉动电流都有直流和交流分量。这对许多人来说似乎很奇怪。事实上，脉动电流毕竟是一种始终沿一个方向流动并改变其值的电流。

你怎么知道它包含改变方向的交流电？然而，如果两种电流——直流电流和交流电流——同时通过同一根电线，结果表明脉动电流会流过那根电线（图 2）。在这种情况下，交流电的幅值不应超过直流电的值。直流电和交流电不能分别流过电线。它们增加了具有脉动电流所有特性的一般电子流。

米。 1.各种波流图

可以图形方式显示交流和直流电流的相加。在图。图 2 显示了等于 15 mA 的直流电和幅度为 10 mA 的交流电的曲线图。如果我们将各个时间点的这些电流值相加，同时考虑到电流的方向（符号），我们将得到图 1 所示的波浪电流图。 2 用粗线表示。该电流从 5 mA 的低值到 25 mA 的高值不等。

所考虑的电流相加证实了将脉动电流表示为直流电和交流电之和的有效性。这种表示的正确性也得到了以下事实的证实：在某些设备的帮助下，可以将电流的分量彼此分开。

米。 2.直流电与交流电相加得到脉动电流。

应该强调的是，任何电流都可以表示为几个电流的总和。例如，5A的电流可以认为是流向一个方向的电流2和3A之和，或者是流向不同方向的电流8和3A之和，即电流8之差和 3 A。不难找到两个或多个电流的其他组合，总电流为 5 A。

这里与力的加法和分解原理完全相似。如果两个方向相同的力作用在任何物体上，它们可以被一个共同的力代替。作用在相反方向的力可以用单位差代替。相反，一个给定的力总是可以被认为是相应的方向相同的力的总和或方向相反的力之间的差异。

没有必要将直流或正弦交流电分解成分量电流。如果我们用直流电和交流电之和代替脉动电流，那么通过将已知的直流电和交流电定律应用于这些分量电流，就可以解决许多问题并进行与脉动电流相关的必要计算。

脉动电流作为直流电和交流电之和的概念是传统的。当然，不能假设在一定的时间间隔内，直流电和交流电真的沿着导线流向彼此。事实上，不存在两种相反的电子流。

实际上，脉动电流是一种随时间改变其值的单一电流。更正确的说法是，脉动电压或脉动 EMF 可以表示为恒定分量和可变分量的总和。

例如，在图。图 2 显示了如何以代数方式将一个发电机的常数 emf 添加到另一个发电机的变量 emf。因此，我们有一个脉动 EMF，它会导致相应的脉动电流。然而，有条件地，可以认为恒定 EMF 在电路中产生直流电，而交流 EMF - 交流电，当求和时形成脉动电流。

每一个脉动电流都可以用Itax和Itin的最大值和最小值，以及它的恒定和可变分量来表征。常数分量由 I0 表示。如果交流分量是正弦电流，则其幅度用 It 表示（所有这些量都显示在图 2 中）。

它不应与 It 和 Itax 混淆。另外，电流波Imax的最大值不应称为振幅。术语振幅通常仅指交流电。关于脉动电流，我们只能谈其可变分量的幅值。

脉动电流的恒定分量可称为其平均值Iav，即算术平均值。事实上，如果我们考虑图 1 所示的脉动电流在一个周期内的变化。2，下面可以清楚看到：在前半个周期，通过改变电流分量，在15 mA电流上增加了一些值，从0到10 mA再变回0，在后半个-周期，从电流 15 mA 中减去完全相同的电流值。

因此，15 mA 的电流实际上是平均值。由于电流是电荷通过导线横截面的传输，因此 Iav 是这样一种直流电的值，它在一个周期（或整数周期）内携带与该脉动电流相同的电量.

对于正弦交流电，每周期 Iav 的值为零，因为在一个半周期内通过导体横截面的电量等于在另一半周期内沿相反方向通过的电量。在显示电流 i 对时间 t 的依赖性的电流图上，电流携带的电量用电流曲线所界定的图形的面积表示，因为电量由产品，它。

对于正弦电流，正负半波的面积是相等的。如图2所示，在前半期间，交流分量的载电量被加到电流Iav的载电量上（图中的阴影区域）。在后半个周期中，消耗的电量完全相同。结果，在整个周期内传输的电量与单个直流电流 Iav 相同，即矩形 Iav T 的面积等于波电流曲线所界定的面积。

因此，电流的恒定分量或平均值由通过导线横截面的电荷转移决定。

电流方程如图 1 所示。 2 显然应该写成下面的形式：

脉动电流的功率必须计算为其分量电流的功率之和。例如，如果电流如图 1 所示。 2、通过一个阻值R的电阻，则其功率为

其中 I = 0.7Im 是可变组件的均方根值。

可以引入波电流Id的均方根值的概念。功率以通常的方式计算：

将此表达式等同于前一个表达式并用 R 对其进行约简，我们得到：

对于应力可以获得相同的关系。