RC一阶电路的响应测试实验报告

RC一阶电路的响应测试实验报告

一、实验目的

1. 测定RC一阶电路的零输入响应、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.进一步学会用示波器观测波形。

二、实验环境

电容、面包板、单刀双掷开关、导线若干、电阻、示波器、VICTOR VC890D万用电表、CPC-型电路基础实验箱

三、实验原理与步骤

1.检查元器件的好坏

2.面包板上搭建电路图

3. 一阶RC电路的时域响应

用一阶微分方程描述的电路，称为一阶动态电路。一阶动态电路通常是由一个(或若干个)电阻元件和一个动态元件(电容或电感)组成。一阶动态电路时域分析的步骤是建立换路后的电路微分方程，求满足初始条件微分方程的解，即电路的响应。

一阶RC电路

R1=10千欧U1=5V C1=10uF

零状态响应曲线

如图所示电路中，若uc(0-)=0,t=0时开关S1由1打向3，直流电源经R 向C 充电，此时，电路的响应为零状态响应。

电路的微分方程为： 解：

式中， =RC 为该电路的时间常数。

若开关由1打向2，电容器经R 放电，此时的电路响应为零输入响应

零输入状态响应状态

电路的微分方程为： 解：

4.记录电容两端电压充放电的变化

s c c du RC u U dt +=()

1t c S u t U e τ⎛⎫=- ⎪⎝⎭—0c c du RC u dt +=()() 0t t c c S u t u e U e

ττ--+==

实物图（充、放电过程）

5..整理仪器

四、实验总结

1.从图中看出，无论是零状态响应还是零输入响应，其响应曲线都是按照指数规律变化的，变化的快慢由时间常数决定，即电路瞬态过程的长短由决定。大，瞬态过程长；小，瞬态过程短。

2.面包板外两侧是按照4、3、4组联通的，在做实验的时候忘记了，使电阻与导线并联，电流不经过电阻。

3.在连接示波器的探头时4，连接的x通道的探头，却在示波器上按成只显示y 通道的信号，致使一直未出现本实验的波形图。