完成二阶电路响应的三种欠阻尼过阻尼及临界阻尼状态轨迹及其特点_第1页
完成二阶电路响应的三种欠阻尼过阻尼及临界阻尼状态轨迹及其特点_第2页
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文档简介

1、实验二二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点一、实验目的1、熟练掌握二阶电路微分方程的列写及求解过程；2、掌握 RLC二阶电路零输入响应及电路的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态；3、学会利用 MULTISIM仿真软件熟练分析电路， 尤其是电路中各电压电流的变化 波形。二、实验原理用二阶线性常微分方程描述的电路称为二阶电路， 二阶电路中至少含有两个 储能元件。 二阶电路微分方程式一个含有二次微分的方程， 由二阶微分方程描述 的电路称为二阶电路。 分析二阶电路的方法仍然是建立二阶微分方程， 并利用初 始条件求解得到电路的响应。二阶方程一般都为齐次方程。齐次方程的通解一般分为三种

2、情况： （ RLC串联时）1、S1 S2 为两个不等的实根（称过阻尼状态）此时， R 2 CL ，二阶电路为过阻尼状态。2、S1 S2为相等实根（称临界状态）此时， R 2 CL ，二阶电路为临界状态。3、S1、2j 为共轭复根（称欠阻尼状态）此时 R 2 L ，二阶电路为欠阻尼状态。 C这三个状态在二阶电路中式一个重要的数据， 它决定了电路中电流电压关系 以及电流电压波形。三、实验内容电路中开关 S 闭合已久。 t=0 时将 S打开，并测量。1、欠阻尼状态（ R=10,C=10mF,L=50m）H如图所示，为欠阻尼状态时的二阶电路图。波形图展示了欠阻尼状态下的 UC 和U L波形（橙色线条为

3、电容电压衰减波形，红色线条为电感电压衰减波形 ） 。2、临界阻尼（ R=10 ,C=10mF,L=0.25mH） 如图所示，为临界状态的二阶电路图。图展示了临界状态下的 UC 的波形。波形图展示了临界状态下的 UC 和UL 波形。3、过阻尼状态（ R=10,C=1mF,L=1mH） 如图所示，为过阻尼状态下的二阶电路图。 波形图展示了临界状态下的 UC 和U L波形图。四、实验分析 由原理公式以及仿真结果，我们可以验证得出1）当二阶电路为欠阻尼状态时，其特征方程特征根为一对复根，且为共轭 复根。2）当二阶电路为过阻尼状态时，其特征方程特征根为两个不等的实根。3）当二阶电路为临界阻尼状态时，其特征方程特征根为相等实根五、实验报告1、总结、分析实验方法与结果在实验过程中， 实验需要进行多次电路的转换。 实验时需要小心谨慎， 以防 止出错。在实验结果中，大部分与理论相符合，但仍存在些微误差（省略定量分 析）。2 、心得体会及其他通过本次实验的学习， 我熟悉了二阶电路微分方程的列写及求解过程， 熟悉 了 RLC二阶电路零输入响应

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