时间常数有无单位,什么是时间常数
时间常数有无单位,什么是时间常数接下来讨论时间常数τ的意义。式1中当t=τ时,f(t)=f(τ)=A Be⁻¹,他离稳态值A只差Be⁻¹了,Be⁻¹≈0.37B,也就是说从t=0开始经历了τ时间,函数值就变化了0.63B,离稳态值还差0.37B。当t=2τ时,f(t)=f(2τ)=A Be⁻²,他离稳态值A只差Be⁻²了,Be⁻²≈0.135B,也就是说从t=0开始经历了2τ时间,函数值就变化了0.865B,离稳态值还差0.135B。当t=3τ时,f(t)=f(3τ)=A Be⁻³,他离稳态值A只差Be⁻³了,Be⁻³≈0.05B,也就是说从t=0开始经历了3τ时间,函数值就变化了0.95B,离稳态值还差0.05B,已经非常接近稳态值了。工程上的很多问题一般认为经过3∽5个τ时间,系统就基本进入稳态了。事实上,t τ时刻的暂态分量都会变为t时刻暂停分量的e⁻¹。用时间常数τ来反应过渡过程的快慢是非常形象的,因此时间常数经
工程上经常提到时间常数的概念,它是用来反应过渡过程快慢的物理量。实际问题中我们研究的物理量(电压、电流或者温度等)经常是时间t的函数,其中有一种时间t的函数形如式1中f(t)。
式1
式1中e为自然对数的底,e≈2.71828。式1中A和B可能是t的函数,也可能是不随t变化的常数,为了方便我们只讨论A和B是常数的情况。式中τ是一个正数。
式1中字母τ表示的量其实就是时间常数。式1中f(t)有一个特点,当t=0时,f(t)=f(0)=A B,f(0)习惯上被称为初始值。而当t= ∞时,式中B后面的项其实是等于0的,f( ∞)=A,f( ∞)习惯上被称为稳态值。因此,式1中等号右端第一项A通常被称为稳态分量,而第二项B乘以e的-t/τ次方被称为暂态分量。
接下来讨论时间常数τ的意义。式1中当t=τ时,f(t)=f(τ)=A Be⁻¹,他离稳态值A只差Be⁻¹了,Be⁻¹≈0.37B,也就是说从t=0开始经历了τ时间,函数值就变化了0.63B,离稳态值还差0.37B。当t=2τ时,f(t)=f(2τ)=A Be⁻²,他离稳态值A只差Be⁻²了,Be⁻²≈0.135B,也就是说从t=0开始经历了2τ时间,函数值就变化了0.865B,离稳态值还差0.135B。当t=3τ时,f(t)=f(3τ)=A Be⁻³,他离稳态值A只差Be⁻³了,Be⁻³≈0.05B,也就是说从t=0开始经历了3τ时间,函数值就变化了0.95B,离稳态值还差0.05B,已经非常接近稳态值了。工程上的很多问题一般认为经过3∽5个τ时间,系统就基本进入稳态了。
事实上,t τ时刻的暂态分量都会变为t时刻暂停分量的e⁻¹。用时间常数τ来反应过渡过程的快慢是非常形象的,因此时间常数经常在工程中提及。
以上内容均为个人理解,如有错误,欢迎指正。