インダクタまたはコンデンサが爆発する原因となる操作は何ですか？

電子学校の非常に初期の頃、教師はインダクターやコンデンサーであまり速く電源を抜かないことについて何かを言っていました。トランジェントに関する何か、蓄積された電荷に関する何か...

私は現在、電力変換器での作業に興味がありますが、何年も前に言われたことはまだ私に残っていますが、その時に言われたことを正確に思い出すことはできません。

（基本的な）回路でインダクタとコンデンサを安全に扱う際のルールを教えてください。

充電されたインダクタを断線させないでください。

充電されたコンデンサを短絡させないでください。

基本的な方程式から考えると：

電流の突然の変化（すなわち、強制開回路）は、無限電圧になります。$V = L\dfrac{di}{dt}$

$I = C\dfrac{dv}{dt}$

それは明らかに、実際には無限ではありません（浮遊および電圧/電流を十分に速く変化させる能力のため）が、それは電子機器を損傷するほど重要です...

インダクタは、電流が流れると磁束を蓄積します。インダクタがオフになると、磁束は電流に戻ります。この電流が非常に高い抵抗を通過しようとすると、オームの法則により、非常に高い電圧が発生します。損傷や怪我が発生する可能性があります。これが、誘導回路でフライバックダイオードを使用する理由です。

コンデンサは、電源が切断されている場合でも、電荷を長期間保存できます。これが、高電圧機器を修理する前に手動でコンデンサを放電する理由です。誘電体は電荷の一部を吸収し、コンデンサが放電したときにそれを保持することができるため、コンデンサが空であることを確認するために、複数回放電することを確認する必要があります。

トランジェントと関係があることはご存知でしょうか？これから思考実験をしてみましょう。インダクタがあるとしましょう。それは非常に長い間電源に接続されていました。電源が1Aの電流を供給しているとします。次に、その特性（インダクタは定常状態になると短絡にすぎない）により、両端の電圧は0Vになります。

ここで、電源を取り外して、0オームの抵抗に変更することを想像してください。どうなるの？ソースを取り除いた直後、インダクタを流れる電流はまだ1Aであり、0オームの抵抗に強制的に流され、V = I×R = 1A×0Ω= 0Vになります。これまでのところ、何も変わっていません。

ここで、10Ωパーツの抵抗を変更したとします。電源を取り外した直後に何が起こるでしょうか インダクタは、電流を10Ω抵抗に強制的に流します：V = I×R = 1A×10Ω= 10V。

その抵抗がますます大きくなるとどうなるかは簡単に想像できます。100Ωでは100V、1kVでは1kΩ、1MVでは1MΩなどになります。無限大に近い抵抗は、（理論上の）無限電圧を意味し、物理学は本当に興味深いものになります。

もちろん、インダクタには限られた量のエネルギーしか蓄えられていないため、高電圧は非常に長く存在せず、電源を取り除いた後のほんの一瞬です。

コンデンサを使用して同様の思考実験を行うことができます。コンデンサは、接触しない2枚のプレートよりもわずかに大きいため、非常に高い抵抗値であり、定常状態では電圧で充電され、電流は流れません。インダクタと同様に、再び並列抵抗を接続できますが、非常に高い値から始めて短絡のために0に戻り、電圧源を取り外した直後にそれぞれの電流を計算します。