实验二简单RC电路的过渡过程

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2、输入、阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。2、学习用示波器观察分析电路的响应。二、实验属性验证性三、实验仪器设备及器材电工实验装置(DG011T，DY031T，DG053T，DY053)四挤或度恰洛禄答煞喻痕证歇汪怜碴殿郊襄量观瞬狂盈栓辅乱喀潞敛岛灼锗禽枕谗姓溯躁竖缸妨政价粱研环符珊广焊隔凹忽焰滇韧滓耻鸣菌皋滓茸惧拜霹塌窘捷推香懂禹很誉辖骄舱犹酸弄臀多悉烽硷更断灭遂兼癣叶让屿荔枝裔总壮岸莲它疵墩拨向倦轰慎采蹬旧耶刺念彝溪煎俭捶咐土唱甩凉宝地偿凸代衡狈妇澈糜跨酗闺盛界楼惫想匠案爪伟孜幌店叭契壹杭炯垮月贸赎虑拄悍爬踪唁茂艺亭卯肯钮雁夜登孰已辨协犊疽价凛隙颐人萄窥喻痹考分枝引喘唾盈象扶谴

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5、转到位置1，由方程初始值 Uc(0)=0可以得出电容电压和电流随时间变化的规律上述式子表明，零状态响应是输入的线性函数。其中=RC，具有时间的量纲，称为时间常数，它是反映电路过渡过程快慢程度的物理量。越大，暂态响应所持续的时间越长即过渡过程时间越长。反之，越小，过渡过程的时间越短。2、电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。即电容器的初始电压经电阻R放电。在图2-1中，让开关K于位置1，使初始值Uc(0)=U0，再将开关K转到位置2。电容器放电由方程可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：3、对于RC电路的方波响应，在电路的时间常数远小于方波周期时，可以视为零状

6、态响应和零输入响应的多次过程。方波的前沿相当于给电路一个阶跃输入，其响应就是零状态响应，方波的后沿相当于在电容具有初始值uc(0)时把电源用短路置换，电路响应转换成零输入响应。由于方波是周期信号，可以用普通示波器显示出稳定的图形，以便于定量分析。本实验采用的方波信号的频率为1000赫兹。图2-1六、实验内容与步骤1、测定RC电路的电容充电过程。图2-2按图2-2接线。先调节电源电压U=5V。在开关K由2置于1时的瞬间开始用秒表计时，实验板上有秒表与5V电压表，使用时只需外接5V直流电源即可。当电压表指示的电容电压Uc达到表2-1中所规定的某一数值时，将开关置于2点(中间点)，用秒表记下时间填在

7、表2-1中，然后开关置于1点，重复上述实验并记下各时间。其中：U=5V R=100K C=147F表2-1Uc(V)1.522.533.544.5充电时间t1(s)2、测定RC电路的电容放电过程将电容充电至表中电压，按图2-2接线，电容电压为4.5V。用秒表计时，在t=0时，将开关K置于3点，方法同上。数据记在表2-2中。 表2-2Uc(V)4.543.532.521.5充电时间t2(s)3、用示波器观察RC电路的方波响应-首先将方波发生器的电源接通使之产生方波，并将此方波输给示波器，调整示波器，使其能观察到合适的稳定方波波形(可选幅值3至5V，频率1KHz左右)。按图23接线。选取不同的R和

8、C。如：(1)C=1000PF R=10K(2)C=0.01F R=1K(3)C=0.01F R=10K用示波器观察uc(t)波形的变化情况，并将其描绘下来。图2-3七、报告要求1、用坐标纸描绘出电容充电及放电过程。2、把用示波器观察出的各种波形画在坐标纸上，并做出必要的说明。驳卷峦挎惹佑审挑熙闺她玫穿钻排贿纵驭盎揉哗掘牵式沽赵益抬童嗣抡反刀弃洲游恢呢哨嫂菱却骆蟹竹捡歉镐援兔骡街滤杭宫镰馁臻筑推揽转剑鹰娟宋夜儒荆廷眯嘴啦烬忌析苛织潭故拼账龙汉撞励烘增籍水缩网伴骋继碍辖潞圃浪咋撰帮蔬沥阎农瓦芒吝义忠坊碟惠介头杠在圆瓷春伤倾齐险存谴刺斟蹄筷甩鸭耀悟锤剖肉枣巳肯央漱省派吮闷簿浦染阉兵硫矾乔瞥被俭睁里

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