rc一阶动态电路暂态过程的研究实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划rc一阶动态电路暂态过程的研究实验报告　　大学物理　　课题RC、RLC电路的暂态过程　　教学目的1、观察RC电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义。　　2、观察RLC串联电路的暂态过程及其阻尼震荡规律。　　重难点1、观察RC电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义；学会　　测量RC暂态过程半衰期的方法，并由此求出时间常数τ。　　观察RLC串联电路的暂态过程及其阻尼震荡规律。　　2、理解当L、C一定时，

2、R值的不同导致RLC电路出现三种不同的阻尼震荡的原因。　　教学方法讲授与实验演示相结合。学时3学时。　　一．前言　　RC串联电路与直流电源相接，当接通电源或断开电源的瞬间将形成电路充电或放电的瞬态变化过程，这瞬态变化快慢是由电路内各元件量值和特性决定的，描述瞬态变化快慢的特性参数就是放电电路的时间常数或半衰期。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安

3、保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　本实验主要研究当方波电源加于RC串联电路时产生的RC瞬态放电曲线及用示波器测量电路半衰期的方法；同时还要了解方波电源加于RLC串联电路时产生的阻尼衰减震荡的特性及测量方法。　　二．实验仪器　　FB318型RLC电路实验仪，双踪示波器。　　三．实验原理　　1、RC电路的瞬态过程　　电阻R与纯电容C串联接于内阻为r的方波信号发生器中，用示波器观　　察C上的波形。在方波电压值为U0的半个周期时间内，电源对电容C　　充电，而在方波电压为零的半个周期内，电容器捏电荷通过电

4、阻放电。充放电过程如图所示，电容器上电压UC随时间t的变化规律为　　UC=U0[1-e　　-t/(R+r)c　　](充电过程)　　测RC充放电电路　　t　　RC放电曲线　　t/(R+r)c　　UC=U0e-目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　式中，(R+r)c称为电路的时间常数。当电容C上电压　　在放电

5、时由UC减少到U0/2时，相应经过的时间成为半衰期T1/2，此　　时　　T1/2=c㏑2=(3)一般从示波器上测量RC放电曲线的半衰期比测弛豫时间要方便。所　　以，可测量半衰期T1/2，然后，除以㏑2得到时间常数c。　　2、RLC串联电路的瞬态过程当开关S打到1时，电容充电至U0，然后把开关S打到2，电容在闭合　　的RLC电路中放电，后者电路方程是：　　di　　L+Ri+UC=0　　(4)　　dt　　RLC瞬态过程电路　　dUC　　其中，UC为电容上的电压，i为通过回路的电流。又有i=c，　　dt　　将其

6、代入式，得　　dUCdUC1目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　L2+UC=0　　CdtdtdUC　　根据起始条件t=0时，UC=U0且解方程，有三种情况：　　dt　　(1)R2，相应电路为过阻尼状态，其解为　　C　　UC=　　4L　　U0e2　　RC?4L　　?　　t?　　sh(βt+φ)(9)　　2

7、L　　式中τ=，这时电路将因阻尼过大不产生振荡，而是慢慢放电，最　　R　　后UC=0。　　这是过阻尼状态，。而β=　　1LC　　R2C　　?1。4L目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　R=　　2　　4L　　对应于临界阻尼状态，它是过阻尼到阻尼振动之间的过度分C　　界。　　用示波器显示RLC串联电路瞬态过

8、程，可以用方波替代时通时断的　　直流电源，这时电源电压为　　U=　　{U　　0(前半周期)　　对于方程式，等式右边为0和等式右边为常数U0，其解是等　　同的。因此，在一个方波周期内，可以从示波器屏幕上观察到两个衰减振荡波形。　　四．实验内容及步骤　　1、RC串联电路的暂态特性　　选择合适的R和C值，根据时间常数τ，选择合适的方波频率，一目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业