1、RC一阶电路的响应,1、研究RC电路在零输入，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。,实验目的,实验原理说明,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,RC一阶电路的响应,1、一阶RC电路对阶跃激励的零状态响应就是直流电源经电阻R向C充电。对于图9-1所示的一阶电路,当t=0时开关K由位置2转到位置1,由方程：,初始值：,可得出电容和电流随时间变化的规律：,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,上述式子表明,零状态响应是输入的线形函数。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，暂态响应所待
2、续的时间越长。反之，越小，过渡过程的时间越短。,图9-1,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,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9-1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：,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,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
3、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1000Hz。,实验设备,1、电工实验装置：DG012T、DY04、DG053T、DY05N 2、示波器,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,实验内容,1、RC电路充电 按图9-2接线。将DY04电源和DG012T板上的电压表和秒表的电源接通。 首先将开关扳向3，使电容放电，电压表显示为0.0。 将开关置于停止位上2，按清零按钮使秒表置零。 将开关扳向1位开始计时，当电压表指示的电容电压UC达到表
4、9-1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表9-1中，然后开关置于1点，重复上述实验并记下各时间。 注意：开关断开的时间尽量要短，否则电容放电造成电容两端的电压下降。,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,图9-2,表9-1 RC电路充电,2、RC电路放电 将电容充电至10V电压，按清零按钮使秒表置零，将开关K置于3点，方法同上。数据记在表9-2中。,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,表9-2 RC电路放电,3、用示波器观察RC电路的方波响应 调整信号发生器，使之产生1KHz、VP-P=2V的方波。 按图9-3接线。按下面4种情况选取不同的R、C值。C=1000PF R=10K C=1000PF R=100KC=0.01F R=1K C=0.01F R=100K用示波器观察UC（t）波形的变化情况，并将其描绘下来。,RC一阶电路的响应,实验目的,实验要求,知识点,难点指导,图9-3,报告要求,1、用坐标纸描绘出电容充电及放电过程。 2、把用示波器观察到的各种波形画在坐标纸上，并做出必要的说明。,
