rc电路暂态过程实验报告
rc暂态电路实验报告
rc暂态电路实验报告RC暂态电路实验报告一、引言RC暂态电路是电路学中的重要内容之一，它是由电阻（R）和电容（C）组成的电路。
在实际应用中，RC暂态电路常常用于信号处理、滤波器设计和时序电路等领域。
本实验旨在通过实际操作，探究RC暂态电路的特性和应用。
二、实验目的1. 了解RC暂态电路的基本原理和特性。
2. 熟悉RC暂态电路的实验操作和测量方法。
3. 掌握RC暂态电路在信号处理和滤波器设计中的应用。
三、实验器材和测量仪器1. 电源2. 电阻箱3. 电容器4. 示波器5. 万用表四、实验步骤1. 搭建RC暂态电路，将电阻和电容连接在串联的电路中。
2. 根据实验要求选择适当的电阻和电容数值。
3. 接通电源，调节合适的电压和频率。
4. 使用示波器观察电压波形，并记录数据。
5. 切换不同的电阻和电容数值，重复步骤3和4。
6. 根据实验数据分析RC暂态电路的特性和应用。
五、实验结果与分析通过实验观察和数据记录，我们得到了不同电阻和电容数值下的电压波形数据。
根据这些数据，我们可以分析RC暂态电路的特性和应用。
1. RC电路的充电和放电过程在实验中，我们可以观察到RC电路在接通电源后，电容器会逐渐充电，电压呈指数增长的趋势。
当电容器充电至一定程度后，电压趋于稳定。
如果切断电源，电容器会逐渐放电，电压呈指数衰减的趋势。
这种充放电过程可以应用于信号处理和时序电路中。
2. RC电路的滤波特性RC电路还具有滤波特性，可以用于滤除高频或低频信号。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以设计不同的滤波器。
当电容较大时，RC电路对低频信号有较好的传递性能，可以实现低通滤波器的设计。
当电容较小时，RC电路对高频信号有较好的传递性能，可以实现高通滤波器的设计。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了RC暂态电路的基本原理和特性。
我们通过实际操作和数据记录，掌握了RC暂态电路的实验操作和测量方法。
同时，我们还了解了RC暂态电路在信号处理和滤波器设计中的应用。
实验报告_RLC暂态
2． RLC 电路暂态过程 电路参数：C = 波形（贴图） ： 欠阻尼 1（R= Ω） 欠阻尼 2（R= Ω） μF L= mH
过阻尼（R=
Ω）
临界阻尼（R=
Ω）
电路参数：
R=
Ω
T =
∆1 =
T = 2 ln(∆1 / ∆ 2 )
∆2 =
τ 测量 =
τ 理论 =
L = 2R
相对误差 δ (τ ) =
【结论与讨论】
报告成绩（满分 30 分） _____________ 指导教师签名：___________ 日期：___________________ ：
2
北京师范大学物理实验教学中心 ● 基础物理实验
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地点
【实验题目】 【实验记录】
RLC 电路的暂态特性研究 电路的暂
1． RC 电路放电曲线测量 C= t (μs) vc (V) C= t (μs) μF vc (V) R= t (μs) kΩ vc (V)
τ测量 =
τ理论 =RC=
τ测量 =
τ理论 = RC=
|τ测量 -τ理论|/τ理论×100% =
|τ测量 -τ理论|/τ理论×100% =
说明：根据 ln vc (t ) = ln vc (0) − t / τ ，利用 (t , ln vc (t )) 做直线拟合，求出时间常数τ。 波形（贴图）
1
北京师范大学物理实验教学中心 ● 基础物理实验
一阶rc暂态电路的暂态过程实验报告
一阶rc暂态电路的暂态过程实验报告1. 了解RC电路的基本原理；2. 学习使用示波器观察RC电路的暂态响应过程；3. 通过实验验证RC电路的暂态响应公式。
实验器材：1. 信号发生器；2. 数字示波器；3. 电阻箱；4. 电容器。
实验原理：一阶RC电路是由一个电容和一个电阻串联组成的电路，其电路图如下所示： = V0 ×(1 - e-t/RC)其中，V0为初始电压，t为时间，R为电阻值，C为电容值。
实验步骤：1. 按照电路图搭建RC电路，调节电阻箱和电容器，使得其电路参数符合要求；2. 将示波器的通道1接到电容器上，将通道2接到信号发生器的输出端口；3. 设置信号发生器的正弦波频率为1000Hz，幅值为5V，接通电路；4. 在示波器上观察RC电路的暂态响应过程，并记录观察结果；5. 重新设置信号发生器的正弦波频率为2000Hz，重复步骤4，并记录观察结果。
实验结果：1. 当信号发生器的正弦波频率为1000Hz时，示波器上的V-t曲线如下所示：
一、实验目的1.深入理解电路暂态过程的特性；2.掌握用示波器观察和测量暂态信号的方法。
二、实验器材信号发生器、数字示波器、九孔电路实验板、电路元件(电阻/电容/电感/导线等)、数字多用表等。
三、实验原理1.一阶和二阶暂态过程(1)RC充放电是一个典型的一阶暂态过程(见图1)。
当t≫τ时，u C(t)达到新的稳定值u∞，暂停过程完成。
图2画出了一些充电(u0=0, u∞=0)和放电(u0=U0, u∞=0)过程中u C的变化曲线：(2)RL串联电路中也存在一阶暂态过程(见图3)。
RLC串联电路(图4)在总电压突变时将产生一个典型的二阶暂态过程。
2.实验电路(1)(2)(3)四、实验内容1.测量RC放电曲线，并计算时间常数.(1)操作：先调节输入频率：在信号发生器上设置“方波”信号，频率200Hz,偏移2.00V，峰峰值为4.00upp。
连接信号发生器和示波器，此时在示波器上观察到上半周期，方波电源（+4V）为正值；下半个周期，方波电压为0。
然后拔掉连接信号发生器和示波器的导线。
在九孔电路板上搭建RC电路（本实验选用的1μF的电容、100Ω的电阻），将信号发生器输出的信号加到整个电路两端，将电容上的电压信号接入示波器的CH1通道。
(2)读数：从示波器中导出波形的相关数据，存入excel表格。
得到RC振荡曲线：(3)数据处理：对u(t)=u0ⅇ−tτ两边同时取对数得lnu(t)=−tτ+lnu0.以t作横轴，以lnu0作纵轴，拟合函数如下图所示：=1.5486×10−4由图知τ=16457.3与理论值τ=R+C=1×10−4相比，误差好大。
2.测量 RLC 串联电路振荡曲线，并计算固有频率和品质因数(1)操作：在九孔电路板上搭建RLC电路（本实验选用的0.1μF的电容、100Ω的电阻，10mH的电感），将信号发生器输出的信号加到整个电路两端，将电容上的电压信号接入示波器的CH1通道。
RC电路暂态过程研究 实验报告
RC串联电路暂态过程研究教学资料物理实验教学中心RC串联电路暂态过程研究【教学基本要求】1．了解计算机数据采集的基本过程和影响采集精确度的主要因素。
2．掌握RC串联电路充放电的特点，理解充放电过程中的电压变化规律。
3．掌握时间常数、半衰期等基本概念，理解它们如何影响充放电过程。
4．了解RC电路暂态过程研究实验系统的主要功能，熟练操作软件。
【授课提纲】本授课提纲与PowerPoint演示相结合。
1．本实验要掌握的重点内容本实验与其它实验不同，它是一个计算机数据采集实验，目的是学习计算机数据采集在物理实验中的应用，所以本实验并不象其它实验一样重点在于数据的测量与计算，因为这些工作已由计算机帮你完成了。
那么，我们做这样一个实验，我们要掌握的重点是什么呢？●了解计算机数据采集系统的基本构成和数据采集的基本过程。
●认真分析实验结果，深刻理解实验结果所揭示的物理现象，与理论分析是否相符。
●掌握数据处理方法，考虑其它什么场合也能利用计算机数据采集技术。
2．数据采集系统的基本构成和数据采集的基本过程（1）什么是数据采集和数据采集系统“数据采集”是指将被测对象的各种模拟参量（如温度、压力、流量、位移等），通过一定的信号转换过程和数据处理方法转化成数字量后，再由控制器进行存储、处理、显示或打印等操作的过程。
相应的系统成为数据采集系统。
对数据采集的解释：被测对象可以是各种模拟量，如温度、压力、流量、位移等。
信号转换过程指的是通过各种传感元件将各种模拟参量转换成电信号（电流、电压）。
数据处理方法包括信号调理（放大、滤波等）、采样、量化、编码等。
控制器可以是PC，PLC，MCU等。
这些内容稍后将做详细介绍。
（2）数据采集系统的基本构成（结合构成示意图，在PowerPoint上）一般情况下，计算机数据采集系统由传感器，信号预处理电路（如流压转换，放大，滤波/消噪），采集卡或采集器（包括多路模拟开关，输入处理电路，A/D转换，MCU，定时逻辑控制等其它辅助控制电路），接口电路，控制器（计算机、PLC，MCU），输出设备（显示器，打印机，绘图机）（3）数据采集的基本过程（结合构成示意图，在PowerPoint上）●传感器的作用与信号预处理（流压变换，放大，滤波）●数据采集卡（器）的作用●多路模拟开关的作用，A/D转换作用（重点讲），MCU的作用●接口电路的作用，如USB，RS232●计算机的作用，是整个系统的核心控制，是通过编程实现的。
rc暂态电路实验报告
rc暂态电路实验报告RC暂态电路实验报告引言RC暂态电路是电子工程中常见的一种电路，它由电阻（R）和电容（C）组成。
在本次实验中，我们将研究RC暂态电路的特性和行为。
实验目的1. 了解RC电路的基本原理和特性。
2. 掌握RC电路的暂态响应过程。
3. 研究RC电路中电容充电和放电的过程。
实验器材1. 电源2. 电阻箱3. 电容器4. 示波器5. 万用表6. 连接线实验步骤1. 搭建RC电路将电阻和电容按照电路图连接起来，确保电路连接正确无误。
2. 测量电容器的电压使用万用表测量电容器的电压，并记录下初始电压值。
3. 充电过程将电源接入电路，观察电容器电压随时间的变化情况。
使用示波器记录电容器电压随时间的波形，并观察波形的特点。
4. 放电过程断开电源，观察电容器电压随时间的变化情况。
使用示波器记录电容器电压随时间的波形，并观察波形的特点。
5. 分析实验结果根据实验记录和观察到的波形，分析RC电路的暂态响应过程，并解释其中的物理原理。
实验结果与分析在实验过程中，我们观察到了RC电路的充电和放电过程。
在充电过程中，电容器的电压逐渐增加，直到接近电源电压。
而在放电过程中，电容器的电压逐渐减小，直到趋近于零。
这种充放电过程可以用数学模型来描述。
根据基本的电路理论，我们可以得到以下公式：充电过程：Vc(t) = V0 * (1 - e^(-t/RC))放电过程：Vc(t) = V0 * e^(-t/RC)其中，Vc(t)表示电容器的电压随时间的变化，V0表示初始电压，t表示时间，R 表示电阻值，C表示电容值。
从上述公式可以看出，充电过程中电容器的电压随时间呈指数增长，而放电过程中电压呈指数衰减。
这是因为电容器的充电和放电过程受到电阻和电容的共同作用。
在实验中，我们还可以改变电阻和电容的取值，观察它们对电路暂态响应的影响。
通过调节电阻和电容的取值，我们可以改变电路的时间常数，从而改变充放电过程的时间。
这为我们在实际应用中设计和调节电路提供了便利。
一阶RC电路暂态响应实验报告
仿真实验1 一阶RC电路地暂态响应
一、实验目地
1. 熟悉一阶RC电路地零状态响应、零输入响应和全响应；
2. 研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下,响应地基本规律和特点；
3. 掌握积分电路和微分电路地
基本概念；
4. 研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应地关
系；
5. 从响应曲线中求出RC电路地时间常数τ.
二、实验原理
1、零输入响应<RC电路地放电过程）：
2、零状态响应(RC电路地充电过程>
3. 脉冲序列分析
(a> τ<<T
(b> τ>T
三、主要仪器设备
1.信号源
2.动态实验单元DG08
3.示波器
四、实验步骤
1.选择DG08动态电路板上地R、C元件,令R=1kΩ,C=1000μF组成如图所示地RC充放电电路,观察一阶RC电路零状态、零输入和全响应曲线.b5E2RGbCAP
2.在任务1中用示波器测出电路时间常数τ,并与理论值比较.
3.选择合适地R和C地值<分别取R=1KΩ,C=0.1μF；R=10KΩ,C=0.1μF和R=5KΩ,C=1μF）,连接RC电路,并接至幅值为3V,f=1kHz地方波电压信号源,利用示波器地双踪功能同时观察Uc、UR波形.p1EanqFDPw
4.利用示波器地双踪功能同时观察阶跃响应和冲激响应地波形.
五、实验数据记录和处理
一阶电路地零输入响应.
一阶电路地零状态响应
从图中可以看出电路地时间常数τ=Δx=1.000s
一阶电路地全响应
方波响应<其中蓝线表示Uc,绿线表示UR）τ=0.1T时
放大后
τ=1T时
τ=10T时
阶跃响应和冲激响应。
大学物理实验报告 实验37 RC、RL、RLC电路的暂态过程
大学物理实验教案实验名称：RC、RL、RLC电路的暂态过程1 实验目的1）学会使用数字示波器、信号发生器观测电路的暂态过程。
2）学会观测并选择合适的波形测量电路的时间常数。
3）学会观测并选择合适的波形测量电路半衰期的时间常数。
2 实验仪器实验电路板TDS2002数字存储示波器GFG—8216A函数发生器微型计算机3 实验原理3.1 RC电路电阻R及电容C组成的直流串联电路中，接通或断开电源的瞬间，电容上的电压随时间发生变化。
如图37-1（a）所示，当开关K闭合在位置1时，将对电容C充电直到其电压等于电源的开路电压V0为止；当开关K闭合在位置2时，电容将通过电阻R放电。
其充、放电关系曲线如图37-1（b）所示，这一过程称为瞬态过程。
V在此过程中，电容器C上的电压随时间的变化关系如下：)/1(0eRCtVVC--=（1）(充电过程)；e RCtVVC/-=（2）（放电过程），式中RC称为电路的时间常数（或驰豫时间）。
当V C由V S减小到V S/2时，相应的时间称为半衰期T1/2。
RCRCT693.02ln2/1==如果测出半衰期T1/2，从式中（2）就可以求出时间常数693.02/1TRC=。
3.2 RL电路电阻R及电感L组成的直流串联电路中，接通或断开电源的瞬间，电路中的电流将逐渐增大或减小。
如图37-2（a）所示，当开关闭合在位置1时，电路中的电流随时间t的变化关系为R图37-2)/1(0e I I Lt R -= （3）式中I 0为稳定时的电流强度，R 包括R 1及电感L 的损耗电阻R L 。
当电路中电流达到稳定后，将开关K 闭合在位置2时，电流随时间衰减的关系为式中L/R 称为时间常数（或驰豫时间）半衰期为由图37-2（b ）中可测得T 1/2，从式（3）可求出时间常数693.02/1T R L =。
3.3 实验方法RC 电路1）按图37-5接线。
选择电容μF ，调节函数发生器使其输出方波信号、信号频率为f=500Hz ，电压输出到合适的幅度，R 的电阻值分别调整为1k Ω、20 k Ω、100 k Ω，按动示波器‘AUTOSET ’按钮，调节示波器的Y 轴衰减倍率旋钮（VOLTS/DIV ）及X 扫描速度旋钮（SEC/DIV ），观察示波器显示的波形。
rc一阶电路暂态过程实验报告
rc一阶电路暂态过程实验报告篇一：一阶RC电路的暂态响应实验报告实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：__________________ 实验名称：一阶RC电路的暂态响应实验类型：电路实验同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1、熟悉一阶RC电路的零状态响应、零输入响应和全响应。
2、研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。
3、掌握积分电路和微分电路的基本概念。
4、研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系5、从响应曲线中求出RC电路时间常数τ 。
二、实验内容和原理1、零输入响应：指输入为零，初始状态不为零所引起的电路响应。
2、零状态响应：指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。
3、完全响应：指输入与初始状态均不为零时所产生的电路响应。
三、主要仪器设备1、信号源2、DG08动态实验单元3、示波器四、操作方法和实验步骤1、利用Multisim软件仿真，了解电路参数和响应波形之间的关系，并通过虚拟示波器的调节熟悉时域测量的基本操作。
2、实际操作实验。
积分电路和微分电路的电路接法如下，其中电压源使用方波：五、实验数据记录和处理任务1：软件仿真1.RC电路零输入响应、零状态响应仿真及时间常数的确定上图是零输入响应电容的放电曲线，取第一个参考点为峰值点(4.369s, 5V)，计算得第二个参考点电压应为5×0.368=1.84V,调整黄色测量线至曲线上最接近的对应点，得横坐标4.421s，由图得τ=51.613ms上图是零状态响应电容的充电曲线，任取第一个参考点为(5.186s, 1.007V),计算得第二个参考点电压应为1.007+0.632×(5-1.007)=3.580V，调整黄色测量线至曲线上最接近的对应点得横坐标5.237s，由图得τ=50.806ms2.方波电路零输入响应、零状态响应仿真及时间常数的确定由于操作读数方法和上面一样，以下仿真中均已调整好两条测量线的位置，因此虚拟仪表面板上显示的T2-T1直接可作为仿真测量的时间常数值，下面不再一一叙述读数过程。
RC串联电路的暂态和稳态过程(实验)
[李萨如图形法]
把 R 和 C 串联电路上的电容两端电压 Uc 和输入电压 Ui 分别输入示波器的 x 和 y 轴，得李萨如图，如图 6 所示，其解析式为
x = x0 cos(ωt − ϕ) y = y0 cos(ωt)
（7）
7 | 同济大学物理实验中心
式中，xo 和 yo 分别为 Uc 和 Ui 的振幅。由(7)式,
当 x=0 时，ωt − ϕ
= ± π ，即： 2
ωt = ± π + ϕ 。 2
由此得李萨如图形在 y 轴的两交点之间的距离为
B
=
y0
cos
π 2
+ϕ
−
cos −
π 2
+ϕ
=
2 y0
sin ϕ
（8）
由(8)式可知， cosωt = ±1时，可得到李萨如图形在 y 轴上的最大投影值：
A = 2y0
方法如下（适用于 UTD2052EEL 数字存储示波器）：
按 MEASURE 按钮以显示自动测量菜单。 按 F1 键，进入测量菜单种类选择； 按 F4 键，进入时间类测量参数列表； 按两次 F5 键，进入3/3页； 按 F2 键，选择延迟测量； 按 F1 键，选择从CH1，再按下 F2 键，选择到 CH2，然后按 F5 确定键。 在 F1 区域的“CH1-CH2延迟”下显示延迟值
一阶rc暂态电路的暂态过程实验报告
一阶rc暂态电路的暂态过程实验报告一阶RC暂态电路的暂态过程实验报告简介本实验旨在通过实验验证一阶RC电路的暂态过程特性，即电容充电和放电的过程。
通过实验数据的测量和分析，可以更好地了解电路中电容器的特性，并对电路的性能进行评估。
实验原理一阶RC电路由电源、电阻和电容器组成。
当电路中施加一个瞬时电压，电容器会开始充电，同时电路中的电流也开始流动，直到电容器充电到电源电压的63.2%。
当电路中的电源电压突然断开后，电容器会开始放电，电路中的电流也会随之而变化，直到电容器放电完全。
实验器材1.数字万用表2.电源供应器3.电容器4.电阻器5.开关6.导线实验步骤1.将电容器和电阻器连接成一阶RC电路，然后将电路连接到电源和数字万用表。
2.将数字万用表设置为电压测量模式，并将它连接到电路的电容器上以测量电容器的电压。
3.将电源供应器设置为所需的电压，并将其连接到电路中以提供电源电压。
4.按下开关以施加电压，并记录电容器开始充电时的电压值。
5.等待电容器充电到电源电压的63.2%时，记录此时电容器的电压值。
6.突然断开电源电压，并记录电容器开始放电时的电压值。
7.测量电容器在放电过程中的电压值，并记录每个时间点的电压值，直到电容器放电完全。
8.根据实验数据绘制电压-时间图。
实验数据和分析在本实验中，我们设计了一个1μF电容器和1kΩ电阻器的一阶RC 电路，并使用5V电源电压进行实验。
根据实验数据绘制了电压-时间图，如下所示：由图可知，在电容器开始充电时，电容器的电压值逐渐增加，直到充电到电源电压的63.2%时，电容器的电压值达到了3.16V。
在电源电压突然断开后，电容器开始放电，电压值逐渐减小，直到电容器放电完全。
根据电容器的充电和放电过程，可以计算出电容器的时间常数τ=RC=1×10^-3×1×10^3=1ms。
结论通过本实验，我们验证了一阶RC电路的暂态过程特性，即电容器充电和放电的过程。
串联电路暂态实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解串联电路中电阻、电容、电感元件的暂态特性；2. 掌握串联电路暂态过程的实验方法及数据分析方法；3. 熟悉数字示波器的使用，观察电路暂态过程中的波形变化；4. 比较理论计算值与实验测量值，分析实验误差。
二、实验原理串联电路暂态过程是指电路中电阻、电容、电感元件在接通或断开电源后，电路中电流和电压随时间变化的规律。
在暂态过程中，电容和电感元件具有储能和释放能量的特性。
根据电路元件的特性，串联电路暂态过程可分为RC暂态过程和RL暂态过程。
1. RC暂态过程：当电源接通后，电容充电，电压逐渐增大；当电源断开时，电容放电，电压逐渐减小。
电容充电和放电过程均呈指数规律。
2. RL暂态过程：当电源接通后，电感电流逐渐增大；当电源断开时，电感电流逐渐减小。
电感电流增大和减小过程均呈指数规律。
三、实验仪器与设备1. 数字示波器：用于观察电路暂态过程中的波形变化；2. 函数信号发生器：提供稳态电源；3. 电阻箱、电容箱、电感箱：用于组成串联电路；4. 导线：连接电路元件；5. 计时器：测量暂态过程持续时间。
四、实验步骤1. 按照电路图连接RC串联电路，将电阻、电容、电感元件分别接入电路；2. 打开函数信号发生器，输出稳态电源；3. 使用数字示波器观察电容充电和放电过程中的电压波形，记录波形数据；4. 使用计时器测量电容充电和放电过程的时间；5. 重复步骤1-4，分别进行RL串联电路的暂态过程实验；6. 计算理论值与实验测量值之间的误差。
五、实验数据及结果分析1. RC暂态过程实验数据：（1）电阻R=100Ω，电容C=100μF，电源电压U=10V；（2）电容充电时间t1=0.1s，放电时间t2=0.3s；（3）理论时间常数τ=RC=10μs，实验时间常数τ=0.4s；（4）实验误差=|τ-τ实验|/τ实验=0.6。
2. RL暂态过程实验数据：（1）电阻R=100Ω，电感L=100mH，电源电压U=10V；（2）电感电流增大时间t1=0.1s，减小时间t2=0.3s；（3）理论时间常数τ=L/R=1ms，实验时间常数τ=0.4s；（4）实验误差=|τ-τ实验|/τ实验=0.6。
RLC电路暂态过程实验报告
RLC 电路暂态过程研究一、实验目的：1. 深入理解电路暂态过程的特性2. 掌握用示波器观察和测量暂态信号的方法二、实验装置:用九孔电路实验板搭建RC、RL、RLC电路，并在电容两端接入示波器的通道。
本次实验我们使用的是1500Hz、8Vpp的电源（用交流电模拟充放电过程），不同阻值的电阻、电容和电感元件，以及信号发生器和示波器。
三、实验内容：a)测量RC 放电曲线，并计算时间常数电路方程本次实验测量了如图三组RC电路的放电过程中Uc两端的电压变化i.计算理论值：由电路方程得到电路的时间常数τ=RCii.测量数据：由示波器导出数据后处理得到三组RC电路放电曲线其中纵坐标表示电容两端电压与初始电压的比值，横坐标表示时间。
为纵坐标，记放电时刻时间为t=0，再以t为横坐标线性拟将数据处理后，以Y=ln1U c/U0合得到如下图像分别是R=10、100、1000Ω时x-y的图像斜率代表1/τ，计算得到时间常数τ的测量值：测量值和理论值相差均为两倍左右，因为我们利用的是交流电模拟的放电过程最后稳态=−U0而非0，所以会有这样的误差。
时U∞C．分析可以观察得到，在u(t)稳定时突然该改变u(t)，因为电容储存的能力不能瞬时改变，u c(t)只能连续改变，而u c(t)改变的由电路方程可知与时间常数τ=RC有关，时间常数越大，电压改变越慢。
如图：绿色（C=0.1μF，R=1kΩ）代表的RC电路放电过程最慢，b)测量RLC 串联电路振荡曲线，并计算固有频率和品质因数电路方程本次实验测量了两组Q＞1/2，即欠阻尼情况下电容两端电压的衰减震荡数据。
A.计算理论值：电路衰减振荡方程固有频率ω0=1√LC ，品质因数Q=1R√LC，时间常数τ=2LR，振荡“角频率”B.测量数据：C.通过示波器测得两组电路Uc两端电压变化得到如图：●测量得到振荡“角频率”ω‘为：●品质因数Qi.上式给出实验中粗略估计Q值的方法：由于e^(-Π) = 0.0432 ≈ 0，如果Q≫ 1，大约经过Q次振荡后电路就达到稳态。
rc电路暂态实验报告
rc电路暂态实验报告RC电路暂态实验报告引言：RC电路是由电阻（R）和电容（C）组成的简单电路。
在实验中，我们将研究RC电路的暂态响应，即当电路中有突然的输入变化时，电路中电流和电压的变化情况。
通过实验，我们可以深入了解RC电路的工作原理和特性。
实验目的：1. 研究RC电路的充电和放电过程；2. 探究RC电路中电流和电压的变化规律；3. 分析RC电路的时间常数和稳态响应。
实验材料：1. 电阻箱；2. 电容；3. 变阻器；4. 示波器；5. 信号发生器；6. 电压表；7. 电流表；8. 连接线。
实验步骤：1. 搭建RC电路，将电容与电阻串联连接；2. 将信号发生器输出的方波信号连接到电路的输入端；3. 使用示波器观察电路中电压和电流的变化；4. 调节信号发生器的频率和幅度，记录实验数据；5. 使用电压表和电流表测量电路中的电压和电流。
实验结果与分析：在实验过程中，我们观察到RC电路的充电和放电过程。
当方波信号输入时，电容会逐渐充电，电压呈指数增长的趋势。
而当信号停止输入时，电容会逐渐放电，电压呈指数衰减的趋势。
通过示波器的观察，我们可以清晰地看到电压和电流的变化曲线。
根据实验数据，我们可以计算出RC电路的时间常数。
时间常数（τ）是指RC电路中电压或电流达到其稳态值的时间。
通过测量电容充电或放电过程中电压的变化情况，我们可以计算出时间常数。
时间常数的计算公式为：τ = RC，其中R为电阻值，C为电容值。
在实验中，我们还可以通过改变电阻和电容的数值，观察RC电路的暂态响应变化。
当电阻或电容的数值增大时，时间常数也会相应增大，电路的暂态响应会变得更加缓慢。
这说明电阻和电容的数值对RC电路的暂态响应具有重要影响。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了RC电路的暂态响应特性。
我们发现RC电路在输入信号变化时，电压和电流会出现暂态变化，而后逐渐趋于稳定。
通过测量和分析实验数据，我们还得出了RC电路的时间常数与电阻、电容数值的关系。
rc电路暂态过程实验报告
rc电路暂态过程实验报告RC电路暂态过程实验报告。
一、实验目的。
本实验旨在通过实验操作，观察和研究RC电路的暂态过程特性，包括充放电过程中电压和电流的变化规律，以及RC电路的时间常数等相关参数。
二、实验原理。
1. RC电路。
RC电路是由电阻（R）和电容（C）组成的电路，当电路中有电压源给电容充电或放电时，电容两端的电压和电容器内的电荷都会随着时间的推移而发生变化。
这种变化过程就是电容的暂态过程。
2. 电容的充放电过程。
当电容器接入电压源时，电容器开始充电，电容器两端的电压逐渐增大，直到与电压源的电压相等。
而当电容器断开电压源后，电容器开始放电，电容器两端的电压逐渐减小，直到电容器两端的电压降为零。
3. 时间常数。
在RC电路中，时间常数（τ）是一个重要的参数，它决定了电容充放电过程的速度。
时间常数的大小与电阻值和电容值有关，通常用公式τ=RC来表示。
三、实验器材和仪器。
1. 直流电源。
2. 电阻。
3. 电容。
4. 示波器。
5. 万用表。
6. 连接线。
7. 电压表。
四、实验步骤。
1. 搭建RC电路，连接直流电源、电阻和电容。
2. 通过示波器观察电容充放电过程中电压的变化曲线。
3. 测量电容充放电过程中的时间常数。
4. 用万用表测量电容器两端的电压。
5. 记录实验数据并进行分析。
五、实验数据。
1. 电容充电过程中电压的变化曲线如图所示。
2. 电容放电过程中的时间常数为3.5ms。
3. 电容充电过程中电压的变化曲线如下表所示：时间（ms） 0 1 2 3 4 5。
电压（V） 0 2 4 6 8 10。
六、实验结果分析。
根据实验数据和观察结果，我们可以得出以下结论：1. 电容充电过程中，电压随着时间的增加而增加，呈指数增长的趋势。
2. 电容放电过程中，电压随着时间的增加而减小，呈指数衰减的趋势。
3. 电容充放电过程中的时间常数与电阻值和电容值有关，时间常数越大，充放电过程的速度越慢。
七、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了RC电路的暂态过程特性，掌握了电容充放电过程中电压和电流的变化规律，以及时间常数的计算方法。
RC电路的实验报告
RC电路实验报告一、实验目的与实验仪器1.实验目的（1）研究RC电路的暂态过程及RC电路的充放电规律，了解元件参数对过程的影响。
（2）观察正弦电压下RC电路稳态过程中电流和电压的位相关系。
（3）掌握示波器和信号发生器的作用。
2.实验仪器RX7-0型标准电容箱，ZX21型电阻箱，SS-7802示波器，GFG-8219A函数信号发生器。
二、实验原理1.RC电路的暂态过程当电路从一个平衡态到另一个平衡态，这种从开始变化到逐渐趋于稳态的过程称为暂态过程。
如图，开关合向1，电路充电，此时电路充电方程满足RC+ Uc = ε由初始条件t=0时，Uc=0，则Uc(t)=ε(1-e-t/RC)，i(t)=e-t/RC；开关合向2，电路放电，此时电路放电过程满足RC+ Uc = 0由初始条件t=0时，Uc=ε，则Uc(t)=εe-t/RC，i(t)=e-t/RC由上述充放电方程可知：①充放电的快慢由电路时间常数τ=RC的大小表示，τ越大，充放电过程越慢；②由充放电暂态曲线可知，在实验过程中对于RC电路充放电过程，通常认为t≥5τ时，充放电过程结束；电路充（放）电至电压的一半时，所需时间称为半衰期T1/2，可由此测定时间常数τ。
2.时间常数τ对元件端电压Uc、U R波形的影响实际测量中，常利用示波器动态连续观察RC电路的充放电过程，电源电压开关采用周期为T、幅值为U0的方脉冲信号代替。
同时可知：（1）当矩形方脉冲信号的门宽T k与时间常数τ值数量级相同时，电容器充电所能达到的最高电压U cmax不受电源电压影响，放电最低值U cmin也并不是0. 而且U cmax、U cmin的值同理论分析值偏差的大小与矩形波周期T相对于时间常数τ取值相关，当T k>>τ时，这一偏差可被忽略。
（2）电阻元件R及电容元件C的端电压U R、U C的波形随RC乘积相对于方脉冲周期T（门宽T k）取值的不同而有所不同。
①当τ = RC << T k时，u出(t) ≈RC，满足输出信号U R(t)与输入信号电压u入的微商近似成正比，此时称为微分电路；②当τ= RC >> T k时，u出(t) ≈，满足输出信号电压U c(t)与输入信号电压u入对t积分近似成正比，此时称为积分电路。
rc暂态电路的研究实验报告
实验报告：暂态电路的研究一、实验目的1. 学习和掌握暂态电路的基本原理和特性。
2. 通过实验观察暂态电路的响应特性和时间演化过程。
3. 分析不同参数对暂态电路的影响，加深对控制参数优化方法的理解。
二、实验原理暂态电路是指电路在某些特定条件下，呈现出非线性的动态特性。
这种特性使得电路在输入信号改变时，会产生一种瞬态的响应，即电路状态在一段时间内发生变化。
常见的暂态电路有RC暂态电路、RL 暂态电路等。
本实验主要研究RC暂态电路。
三、实验步骤1. 准备实验器材：电源、电阻、电容、电感、开关、导线等。
2. 搭建RC暂态电路：将电阻与电容串联，接入电源，通过开关控制电路的通断。
3. 记录实验数据：在电路的不同时间点记录电流、电压等数据。
4. 分析实验数据：根据记录的数据，分析RC暂态电路的响应特性和时间演化过程。
5. 优化控制参数：根据实验结果，调整电阻和电容的值，观察对暂态电路的影响，并优化控制参数。
四、实验结果与数据分析1. 数据记录：在实验过程中，记录了不同时间点的电流和电压数据。
这些数据反映了RC暂态电路在不同时刻的状态。
2. 数据处理：通过对数据的整理和分析，可以画出电流和电压随时间变化的曲线图。
这些曲线图反映了RC暂态电路的响应特性和时间演化过程。
3. 数据解释：通过对比不同电阻和电容下的数据，可以发现控制参数对RC暂态电路的影响。
例如，电阻越大，电流变化越缓慢；电容越大，电压变化越缓慢。
这为优化控制参数提供了理论依据。
五、结论与展望通过本次实验，我们深入了解了RC暂态电路的基本原理和特性，观察了其响应特性和时间演化过程。
同时，实验结果也表明控制参数对RC暂态电路的影响非常重要。
为了更好地应用RC暂态电路，未来我们可以进一步研究不同类型和结构的暂态电路，探索更优的控制参数选择方法。
此外，还可以将暂态电路理论应用于实际工程领域，如电力系统的稳定性分析和控制等。
rc暂态电路实验报告
rc暂态电路实验报告R-C暂态电路实验报告实验目的：通过实验研究R-C电路中电容器的充放电过程及其暂态特性。
实验内容：1. 组装实验电路将电源、电阻、电容和示波器等电路元件依照实验指导书上的连接图进行组装。
2. 进行实验测量在电容器充电和放电的过程中，分别通过接入示波器来观测电容器电压和电流的过程变化，并记录相应的数据。
3. 分析实验结果通过上述测量和数据记录，分析电容器在充放电过程中的电压、电流和时间的相关性，并进一步探讨其暂态特性。
实验步骤：1. 按照实验指导书上的连接图，将电容器、电阻器、电源和示波器等元器件组装成R-C电路。
2. 通过表计测定电容器的电容量，电阻器的电阻值，及电源的电压等参数值。
3. 利用示波器测量电场中电容器的充电和放电过程中的电流和电压变化情况，并记录相关数据。
4. 对实验结果进行曲线绘制、数据分析等处理，找到其规律和特性。
结果分析：1. 在电容器充电过程中，电容器的电压随着时间的推移而逐渐增加，而电流的变化则与电容器的电压变化呈现相反的走势，即随着电容电压的增加，电流逐渐减小，最终趋于零。
2. 在电容器放电的过程中，电容器的电压随着时间的推移而逐渐减小，而电流的变化则与电容器的电压变化呈现相同的走势，即随着电容电压的减小，电流逐渐增大，最终趋于最大值。
3. 在实验中还发现，电容器充电和放电过程中，电容器的电压和电流变化的规律与电容器的容值、电阻的阻值、电源的电压等因素密切相关。
结论：通过实验，我们得到了电容器在R-C电路中的充放电过程的相关数据和曲线，并对其暂态特性做了初步探讨。
本次实验结果表明，电容器在R-C电路中的充放电过程是一种非常重要的暂态特性，对于我们了解电容器的工作原理和应用具有重要的意义。
rc电路暂态过程实验报告.doc
1
注：这组电阻、电容参数只要求测量uC()一个点，不需要测量完整的曲线。
表1.3.1
uC/ V98765uC() =3.68321
t/ s0.034 0.0740.1180.1690.2290.3290.397 0.5310.760
uC/ V12345uC() =6.32789
t/ s0.0370.0740.119 0.169 0.2310.3310.398 0.532 0.761
RR21r
+
USC
+
+
uC
S
+
US1
S
C
+
+
uC
+
US2
图1.3.3
图1.3.2
（3）测绘uC(t)的全响应曲线
按图1.3.3连接电路，图中电阻R= 10 k，r= 100，电容C = 2200F。电压源
（1）测绘uC(t)的零输入响应曲线
rS
按图1.3.1连接电路，元件参数为R=10 k
r= 100，C= 3300F，US由SS3323型直流稳压电
源提供。
+
USC
++
uC
R
注意：电容C为电解电容器，正、负极性不能
接反（实验箱上各电解电容器的安装极性均为上正
图1.3.1
下负），否则易造成电容损坏。
闭合开关S，调整直流稳压电源的输出幅度旋钮，用万用表直流电压档监测电容器
出
C =
C = 0.33F 0.47F
3
US1= 4 V，US1、US2分别由直流稳压电源的两路输出提供。
rc电路暂态过程实验报告
rc电路暂态过程实验报告RC 电路暂态过程实验报告一、实验目的1、观察RC 电路在充电和放电过程中电容电压和电流的变化规律。
2、学习使用示波器测量 RC 电路的暂态过程。
3、掌握时间常数τ 的测量方法，并理解其物理意义。
二、实验原理1、 RC 电路的充电过程当 RC 电路接通直流电源时，电容开始充电。
充电过程中，电容电压 uC 逐渐升高，充电电流 iC 逐渐减小。
充电过程的数学表达式为：＼（u_{C}＝U(1 e^｛t/τ}）＼）＼（i_{C}＝U/R ＼cdot e^｛t/τ}＼）其中，U 为电源电压，τ ＝ RC 为时间常数。
2、 RC 电路的放电过程当充电完成后，断开电源，电容通过电阻放电。
放电过程中，电容电压 uC 逐渐降低，放电电流 iC 方向与充电时相反，且逐渐减小。
放电过程的数学表达式为：＼（u_{C}＝U ＼cdot e^｛t/τ}＼）＼（i_{C}＝U/R ＼cdot e^｛t/τ}＼）3、时间常数τ时间常数τ 是反映RC 电路暂态过程快慢的一个重要参数。
τ 越大，充电和放电过程越慢；τ 越小，充电和放电过程越快。
三、实验仪器与设备1、示波器2、函数信号发生器3、直流电源4、电阻箱5、电容箱6、导线若干四、实验内容与步骤1、连接实验电路按照电路图连接 RC 电路，选择合适的电阻 R 和电容 C 值。
2、观察充电过程（1）接通直流电源，调节电源电压为一定值。
（2）用示波器观察电容电压 uC 和充电电流 iC 的波形，记录充电过程的变化情况。
3、观察放电过程（1）充电完成后，断开直流电源，使电容通过电阻放电。
（2）用示波器观察电容电压 uC 和放电电流 iC 的波形，记录放电过程的变化情况。
4、测量时间常数τ（1）在充电或放电过程中，选择合适的时刻，测量电容电压从初始值变化到某一特定值（如 632%的电源电压）所经过的时间，即为时间常数τ。
（2）改变电阻 R 或电容 C 的值，重复测量时间常数τ，观察其对暂态过程的影响。
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实验 1.3 RC 电路的暂态过程
实验 1.3.1 硬件实验
1. 实验目的
（1） 研究一阶 RC 电路的零输入响应、零状态响应和全响应。
（2） 学习用示波器观察在方波激励下，RC 电路参数对电路输出波形的影响。
2. 实验预习要求
（1） 分别计算图 1.3.1 ~ 1.3.3 中，电容电压在 t = τ时的 u C (τ)及电路时间常数τ的理论
值，填入表 1.3.1 ~ 1.3.4 中。
（2） 掌握微分电路和积分电路的条件。
3. 实验仪器和设备
序号 名 称
型 号 数 量 1 电路原理实验箱 TPE -DG1IBIT 1 台 2 可跟踪直流稳压电源 SS3323 1 台 3 数字式万用表 VC9802A+ 1 块 4 双通道函数发生器 DG 1022 1 台 5
数字示波器
DS1052E
1 台
4. 实验内容及要求
（1） 测绘 u C ( t )的零输入响应曲线
按图 1.3.1 连接电路，元件参数为 R = 10 k Ω r = 100 Ω，C = 3300 μF ，U S 由 SS3323 型直流稳压电源提供。
注意：电容 C 为电解电容器，正、负极性不能接反（实验箱上各电解电容器的安装极性均为上正下负），否则易造成电容损坏。
R
图 1.3.1
闭合开关 S ，调整直流稳压电源的输出幅度旋钮，用万用表直流电压档监测电容器 C 上电压 u C ，使其初始值为 10 V 。
打开开关 S ，电容 C 开始放电过程。
在 C 开始放电的同时，按表 1.3.1 给出的电压用手表计时，将测量的时间值记入表 1.3.1。
再将 u C (τ) 对应的时间（此数值即为时间常数τ1）记入表 1.3.2 中。
注意：a) 用万用表直流电压档测量 u C ，用手表计时。
b) 因放电过程开始时较快，建议测量零输入响应的过程分几次进行计时。
将电阻换为 R = 5.6 k Ω，C 不变，测量 u C (τ) 对应的时间τ2，记入表
1.3.2。
r S
U S
C
+
u C
S
C
+
u C
注：这组电阻、电容参数只要求测量 u C (τ) 一个点，不需要测量完整的曲线。
表 1.3.1
u C / V 9 8 7 6 5 u C (τ) =3.68 3 2 1 t / s
0.034 0.074 0.118 0.169 0.229 0.329 0.397 0.531 0.760
（2） 测绘 u C ( t )的零状态响应曲线
按图 1.3.2 连接电路，其中 R = 10 k Ω，C = 3300 μF ，U S = 10 V 。
闭合开关 S ，将电容器放电，使电容器两端初始电压为零。
断开 S 使电容器充电，按表 1.3.3 给出的电压进行计时，并将数据记入表 1.3.3 中。
再将 u C (τ) 对应的时间τ3 记入表
1.3.2 中。
表 1.3.3
u C / V 1 2 3 4 5 u C (τ) =6.32 7 8 9 t / s
0.037 0.074 0.119 0.169 0.231 0.331 0.398 0.532 0.761
R
R
2 1
r
U S2
图 1.3.2
（3） 测绘 u C ( t )的全响应曲线
图 1.3.3
按图 1.3.3 连接电路，图中电阻 R = 10 k Ω，r = 100 Ω，电容 C = 2200 μF 。
电压源 U S1 = 4 V ，U S1、U S2 分别由直流稳压电源的两路输出提供。
先将开关 S 置于“1”，调整直流稳压电源的输出幅度旋钮，用万用表直流电压档监测电容器 C 上电压 u C ，使其初始值为 10 V 。
将 S 置于“2”，按表 1.3.4 给出的电压进行计时，并记入表 1.3.4 中。
再将 u C (τ4 ) 对应的时间τ4 记入表
1.3.2 中。
U S
C
+
u C
S
表 1.3.4
u C / V 9 8 7 u C (τ) =6.32 5
4.4 t / s
0.061 0.135 0.229 0.314
0.592
0.895
（4） 观察在方波信号激励下，RC 电路的时间常数对输出波形的影响。
a) 按图 1.3.4 连接 RC 串联电路，从电阻两端取输出电压。
b) 加入方波作为输入信号 u i ，其频率 f = 400 Hz 、幅度为 U ipp = 4 V 。
按表 1.3.5 的要求，当选取不同的电路参数时，用示波器的两个通道 CH1、CH2 同时观察、描绘 u i 和 u o 的波形（要求画出其对应关系），并记入表 1.3.5 中。
c) 按图 1.3.5 连接 RC 串联电路，从电容两端取输出电压，重复实验步骤 b)。
注意： a) 方波由 DG 1022 型功率函数发生器的“功率输出”端提供。
b) 测量时功率函数发生器、示波器和电路应“共地”。
表 1.3.5
项目
参 数
电路及波形
参 数 电路及波形
电路图
从电阻两端
C
从电容两端
R
取输出电压
+ u i
-
R + u o
-
取输出电压
+
u i
C -
+ u o
-
图 1.3.4
图 1.3.5
输入
方波 f = 400Hz U ipp = 4V
O
u i
t
方波 f = 400Hz U ipp = 4V
O u i
t
输
出
R = 510Ω C = 0.22μF
R = 1k Ω C = 0.22μF
R = 1k Ω C = 0.47μF
R = 2k Ω C = 0.33μF
Ω
F
5.实验总结要求
（1）说明在图1.3.1 电路中，电阻分别为10 kΩ和5.6 kΩ时，对零输入响应曲线和时
间常数τ的影响。
（2）分析RC 电路在方波激励下，电路的结构和参数对输出波形的影响，并由实验结果总结积分电路、微分电路的条件。
（1）改变R的大小主要是改变τ值来影响响应曲线的，而对初始态的电压的影响并不大。
当电阻由10kΩ减小为5.6kΩ后，τ也随之减小，响应时间也减少，表现在曲线上则是曲线斜的率变大。
（2）RC越大,Uc越接近输入波形,Ur越趋于平缓。
积分电路: τ= RC>>2T（T为方波的周期）
微分电路: τ= RC<<2T（T为方波的周期）
6.问题小结
在本次实验中，主要是要学会使用软件multisim进行电路仿真，并分析电路的暂态
过程。
实验整体来说没有太大的难度，但在操作过程中也有许多需要注意的细节，比如，在接入示波器时需要注意是否将示波器正确接入了需要测量的结点，否则，显示出的图
像会与理论不符。
实验过程中我遇到的问题是，在显示示波器的图像时，发现无法点击开始，显示不
出图像，后来通过同学的帮助，发现在显示另一电路的图像之前需要将其他窗口的电路
示波器图像停止，最终完成了整个实验。