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实验十五 一阶电路过渡过程的研究,河南理工大学电工电子实验中心,一、实验目的,1.研究一阶网络的零状态响应和零输入响应的基本规律及其特点 2.加深对RC电路过渡过程的理解，并观察电路参数对响应的影响。 3.学习利用示波器观察RC电路充电、放电的过渡过程及测定其时间常数的方法 。,河南理工大学电工电子实验中心,二、实验仪器设备,1.智能电工实验装置 1套 2.信号源 1台 3.双踪示波器 1台,河南理工大学电工电子实验中心,三、实验原理,1、RC电路的过渡过程,零输入响应,零状态响应,河南理工大学电工电子实验中心,波形图,零状态响应,零输入响应,t,Uc(t),Uc(t),Us,Us,0.632Us,0.368Us,0 2 3 4 5,t,0 2 3 4 5,河南理工大学电工电子实验中心,2、用示波器测定时间常数,利用示波器上的坐标可以确定时间常数。调整Y轴增益，使电容C充电后，其电压幅值为5.5格，电容电压上升到电压幅值的63.2时(即5.563.2=3.5格)对应的时间恰好为。同样当电容放电时，电压下降到电压幅值的36.8时(5.536.8=2个格) 时对应的时间恰好为。,河南理工大学电工电子实验中心,四、实验内容与要求,1、首先用示波器观察输入方波信号，调节电压为5V，f0.22kHz，然后将信号接人电路。用示波器观察并描绘UR和UC的波形，并说明此波形为何波形，连线如图。R=1k C=0.1F,CH1 示波器 CH2,河南理工大学电工电子实验中心,2、零状态响应,开关S先闭合，电路与直流稳压源Us10V相接，当开关S打开时，为电容充电。过渡过程开始，随时间增长，电容两端的电压Uc(t)逐渐增大，经3一5，过渡过程即充电过程结束，电路达到稳态。用示波器测UC的波形，记下响应的波形，记录数据，并用实验的方法计算出的值。,开关S打开时 为电容充电,开关S 先闭合,河南理工大学电工电子实验中心,3、零输入响应,开关S先闭合，电路与直流稳压源Us=10V相接，当开关S打开时，电容储存的电场能开始释放，即电容放电。用示波器测UC的波形，记下响应的波形，记录数据，并用实验的方法计算出的值。,开关S先闭合,开关S打开时电容放电,河南理工大学电工电子实验中心,五、实验注意事项,示波器与信号源的公共接地端一定要连接在一起。 在观察Uc(t)和Ur(t)的波形时，其幅度相差很大，注意调节电压轴上面的小旋钮，以利于观察。,河南理工大学电工电子实验中心,六、实验报告要求,1、绘出有关的实验接线图，并说明实验原理。 2、根据示波器测量的一阶电路波形，在坐标纸上分别画出所测的实验结果曲线。 3、对结果进行讨论和说明。,河南理工大学电工电子实验中心,七、思考题,1、如何要用示波器观察一阶电路电阻电压的波形，应如何接线？
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