پاسخ حالت صفر در یک مدار ساده متشکل از مقاومت (R) و سلف (L) که به یک منبع ولتاژ ناگهانی (مثل یک باتری که لحظه‌ای وصل می‌شود) متصل می‌شود، به معنای بررسی چگونگی رفتار جریان در مدار در طول زمان است، در شرایطی که قبل از اعمال منبع، هیچ انرژی ذخیره شده‌ای در سلف وجود نداشته است (یعنی جریان اولیه صفر است). تصور کنید یک سلف کاملاً تخلیه شده است و ناگهان کلید را می‌بندید. پاسخ حالت صفر دقیقاً توصیف می‌کند که جریان چگونه از صفر شروع به رشد می‌کند و به تدریج به مقدار نهایی خود می‌رسد. این مفهوم کلیدی، رفتار گذرا یا غیردائمی مدار را در لحظات اولیه پس از روشن شدن، قبل از رسیدن به حالت ماندگار (جریان ثابت)، توضیح می‌دهد، مشابه شتاب گرفتن تدریجی یک ماشین از حالت سکون.
فیزیک اصلی این پاسخ به خاصیت ذاتی سلف یعنی مقاومت آن در برابر تغییرات جریان (القاوری) برمی‌گردد. لحظه‌ای که ولتاژ اعمال می‌شود، سلف طبق قانون لنز با القای یک نیروی محرکه الکتریکی (EMF) مخالف، سعی می‌کند از افزایش ناگهانی جریان جلوگیری کند. در نتیجه، جریان نمی‌تواند فوراً به مقدار نهایی خود (که توسط مقاومت و ولتاژ منبع تعیین می‌شود) برسد، بلکه به تدریج و با سرعتی که توسط مقادیر مقاومت (R) و اندوکتانس (L) تعیین می‌گردد (ثابت زمانی τ = L/R)، افزایش می‌یابد. در ابتدا تقریباً تمام ولتاژ منبع روی سلف ظاهر می‌شود (چون جریان نزدیک صفر است و افت ولتاژ روی مقاومت ناچیز است). با گذشت زمان و افزایش جریان، افت ولتاژ روی مقاومت بیشتر شده و ولتاژ روی سلف کاهش می‌یابد، تا جایی که در حالت ماندگار، سلف مانند یک سیم معمولی رفتار کرده و جریان ثابت می‌شود و تمام ولتاژ روی مقاومت افت می‌کند. پاسخ حالت صفر این سفر جریان از صفر تا مقدار نهایی را توصیف می‌کند.
برای دیدن نسخه کامل فایل، لطفا پست را ذخیره کنید
×