
RC一阶电路实验报告
实验二十一一阶电路过程的观测一、实验1、测定RC一阶电路的零输入,零状态响应及完全响应。
2、学习电路时间常数的测量方法。
3、掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4、学会用示波器测绘图形。
二、实验内容RC串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下,当满足τ=RC< 1..测量时间常数2..微分电路,积分电路(a)微分电路(b)积分电路时间常数的测量R=4KR=1KR=6KC=0.22UR=1KR=1K3、误差分析1)实验过程中的读数误差2)仪器的基本误差3)导线连接不紧密产生的接触误差四、实验总结在RC一阶电路的R=2k,C=0.047u中理论值t=RC=0.094MS,在仿真实验中t=0.093.5ms其相对误差为r=0.0005\\\/0.094*100%=0.531%>T\\\/2条件时,且由C端作为响应输出,即为积分电路。 积分电路波形变换的特征:积分电路可以使输出方波转换成三角波或斜波。 积分电路可以使矩形脉冲波转 第14讲重点:一阶动态电路的全响应及三要素法1、一阶动态电路的全响应;2、一阶动态电路的三要素法;3、三要素法的。 7.4一阶电路的全响应一、全响应的定义换路后由储能元件和独立电源共同引起的响应,称为全响应。 换路后由储能元件和独立电源共同引起的响应,称为全响应。 以上图为例,开关接在1位已久,uC(0-)=U0,电容为非零初始状态。 t=0时开关打向2位进行换路,换路后继续有电源US作为RC串联回路的激励,因此t≥0时电路发生的过渡过程是全响应。 二、全响应的变化规律利用求解微分方程的方法,可以求得电容电压uC全响应的变化通式为uC(t)uC(0)euC()(1ett)上式还可写为uC(t)uC()[uC(0)uC()]et结论:全响应是零输入响应与零状态响应的叠加,或稳态响应与暂态响应的叠加。 或曰:零输入响应和零状态响应是全响应的特例。 7.5一阶电路的全响应规律总结:通过前面对一阶动态电路过渡过程的分析可以看出,换路后,电路中的电压、电流都是从一个初始值f(0+)开始,按照指数规律递变到新的稳态值f(≦),递变的快慢取决于电路的时间常数τ。 一、一阶动态电路的三要素初始值f(0+)一阶动态电路的三要素稳态值f(≦)时间常数τ二、三要素法的通式f(t)f()[f(0)f()]et进一步推得:f(0)f()t 做题依据:换路定则,即根据换路前后,电容的电压和电感的电流不能突变,也就是Uc(0-)=Uc(0+),iL(0-)=iL(0+)。 图(a),S闭合前,原电路稳定后,电容相当于开路,电感用短路线表示,为简单的串联电路,电容电压为电压源电压,所以有Uc(0-)=24V,iL(0-)=24\\\/6=4A。 根据换路定则,Uc(0+)=Uc(0-)=24V,iL(0+)=iL(0-)=4A。 换路后,电容用电压源表示,其值为24V,电感用电流源表示,其值为4A。 所以,左上4欧姆电阻上的电压为24V,所以UL(0+)=24-24=0V,根据KCL,中间的电流i(0+)=6A-6A=0A,ic(0+)=0A。 图(b):当t<0时,电路稳定后,电容开路,电感短路,根据换路定则,Uc(0+)=Uc(0-)=10*2\\\/5=4V(这里他算错了,所以你看不懂。 ),iL(0+)=iL(0-)=10\\\/(2+3)=2A。 换路后,根据替代定理,电容用4V的电压源代替,电感用2A的电流源代替,根据KVL,10=2*3+UL(0+)+4,所以UL(0+)=0V,根据VCR,有i(0+)=4\\\/2A=2A,根据KCL有,2=ic(0+)+4\\\/2+4\\\/2,有iC(0+)=-2A。 对RC一阶电路的零输入响应、零状态响应少量地改变电容值或电阻值的时候发现,当电容值或电阻值增大时,放电过程和充电过程的时间变长.减小是则变短. 已经发到你的邮箱啦自己慢慢看吧 下面也有 只不过没能显示图像 我已经把word文档发给你啦 实验十 一阶动态电路暂态过程的研究 一、实验目的 1.研究一阶电路零状态、零输入响应和全相应的的变化规律和特点。 2.学习用示波器测定电路时间常数的方法,了解时间参数对时间常数的影响。 3.掌握微分电路与积分电路的基本概念和测试方法。 二、实验仪器 1.SS-7802A型双踪示波器 2.SG1645型功率函数信号发生器 3.十进制电容箱(RX7-O 0~1.111μF) 4. 旋转式电阻箱(ZX21 0~99999.9Ω) 5. 电感箱GX3\\\/4 (0~10)×100mH 三、实验原理 1、 RC一阶电路的零状态响应 RC一阶电路如图16-1所示,开关S在‘1’的位置,uC=0,处于零状态,当开关S合向‘2’的位置时,电源通过R向电容C充电,uC(t)称为零状态响应 变化曲线如图16-2所示,当uC上升到 所需要的时间称为时间常数 , 。 2、RC一阶电路的零输入响应 在图16-1中,开关S在‘2’的位置电路稳定后,再 合向‘1’的位置时,电容C通过R放电,uC(t)称为 零输入响应, 变化曲线如图16-3所示,当uC下降到 所需要 的时间称为时间常数 , 。 3、测量RC一阶电路时间常数 图16-1电路的上述暂态过程很难观察,为了用普通示波器观察电路的暂态过程,需采用图16-4所示的周期性方波uS作为电路的激励信号,方波信号的周期为T,只要满足 ,便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。 电阻R、电容C串联与方波发生器的输出端连接,用双踪示波器观察电容电压uC,便可观察到稳定的指数曲线,如图16-5所示,在荧光屏上测得电容电压最大值 取 ,与指数曲线交点对应时间t轴的x点,则根据时间t轴比例尺(扫描时间 ),该电路的时间常数 。 1、 微分电路和积分电路 在方波信号uS作用在电阻R、电容C串联电路中,当满足电路时间常数 远远小于方波周期T的条件时,电阻两端(输出)的电压uR与方波输入信号uS呈微分关系, ,该电路称为微分电路。 当满足电路时间常数 远远大于方波周期T的条件时,电容C两端(输出)的电压uC与方波输入信号uS 呈积分关系, ,该电路称为积分电路。 微分电路和积分电路的输出、输入关系如图16-6(a)、(b)所示。 四、实验步骤 实验电路如图16-7所示,图中电阻R、电容C 从EEL-31组件上选取(请看懂线路板的走线,认清 激励与响应端口所在的位置;认清R、C元件的布局 及其标称值;各开关的通断位置等),用双踪示波器 观察电路激励(方波)信号和响应信号。 uS为方波 输出信号,调节信号源输出,从示波器上观察,使方 波的峰-峰值VP-P=2V,f=1kHz。 1、RC一阶电路的充、放电过程 (1) 测量时间常数τ:选择EEL-31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C=0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uC的变化规律,测量并记录 时间常数τ。 ? (2) 观察时间常数τ(即电路参数R、C)对暂态过程的影响:令R=1kΩ,C分别为 0.01μF、0.022μF、0.1μF,观察并描绘响应的波形,定性地观察对响应的影响。 2、微分电路和积分电路 (1)积分电路:选择EEL-31组件上的R、C元件,令R=1kΩ,C=0.1μF,用示波器观察激励uS与响应uC的变化规律。 (2)微分电路:将实验电路中的R、C元件位置互换,令R=100Ω,C=0.01μF,用示波器观察激励uS与响应uR的变化规律。 五、实验报告要求 1.按照实验任务的要求,用坐标纸画出所观察的波形,并标明电路参数和时间常数。 2.总结示波器测定时间常数τ的方法。 3.根据实验观察结果,归纳、总结微分电路和积分电路的特点。如何利用三要素法求解一阶动态电路
一阶电路的全响应及三要素分析
一阶电路实验 元件参数的变化对过度过程的影响(要求:详细,准确)
求一阶电路的暂态响应完整实验报告
一阶电路暂态过程的研究 实验报告中的问题
高分悬赏
1、考察RC电路要求加载恒定电压,当然只能用方波了;2、τ=1\\\/(RC)=0.0001(秒)。
由于τ对应于C上电压升高到0.63倍电源电压时的时间,可以用这个电压值作为计时停止的信号。
3、R或C增大,电路的响应时间延长。
4、RC电路中,从R两端得到的电压变化曲线是微分曲线,从C两端得到的电压变化曲线是积分曲线。
功能嘛,自己分析哦
三要素法心得体会
§6.4三要素法分析一阶电路重点ü三要素法公式及其适用范围。
ü应用三要素法求解一阶电路。
PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建三要素法分析一阶电路df+bf=c(t)一阶电路的数学模型是一阶微分方程:adt以RC电路为例:uC列方程:S(t=0)关于状态量iRUS+u–RCuC–+duCRC+uC=US(1)dtuC(0−)=U0若以非状态量i为变量:Ri+uC=USdi1R+i=0(2)dtCdiduC方程求导:R+=0dtdtPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建(t)dt其解答一般形式为:f(t)=特解+对应齐次方程的通解直流或正弦激励时,特解取电路的稳态解f(∞)。
f(t)=f(∞)+Aept1定义时间常数:τ=−。
ptf(t)=f(∞)+Ae令t=0+f(0)=f(∞)0++A+−τ(3)A=f(0+)−f(∞)0+PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建一阶电路的三要素法公式f(t)=f(∞)+[f(0+)−f(∞)0+]e−tτf(∞)三要素f(0+)τ直流激励时:f(∞)0+=f(∞)稳态解初始值时间常数分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建“三要素”的计算1、初始值f(0



