rc串联电路
大学物理RC串联电路
大学物理RC串联电路
RC串联电路是由一个电阻和一个电容器串连而成的电路。
电路中电阻和电容器分别为R和C，带有电压V。
当电路开关闭合时，电容器开始充电；当电路开关打开时，电容器开始放电。
RC串联电路的特点是电流能够在电路中流动，而电荷则不会在电路中一直流动。
在RC串联电路中，电流I和电压V之间的关系取决于电容器的电荷Q和电容C之间的关系。
电容器通常会储存电荷，而这些储存的电荷必须通过电路中的电阻流动，这才能让电容器充电或放电。
电流大小可以使用欧姆定律计算得出，让电阻值R与电容值C之间的积等于时间常数RC：
I = V/R (1 - e^(-t/RC))
其中I表示电流大小，V表示电压大小，R表示电阻值，C为电容值，t表示时间，e 是自然对数的底。
这个方程式也称作RC串联电路的充电方程式，它可以用来计算电路中电流与时间的关系。
当电路开关闭合时，电容器开始充电，电流的大小将逐渐逼近最大值I = V/R。
在RC 串联电路中，电荷是通过电路中电阻流动的，此时电荷Q随着时间的推移逐渐增加，同时电流I的大小也在变化。
当电荷达到电容器所能储存的最大值时，电容器将不再充电，电路中电流也将达到最大值。
此时电容器已经充满，不再接受电荷。
当电路开关打开时，电容器开始放电，电荷Q随着时间的推移逐渐减少，同时电流I 的大小也会逐渐减小。
这个放电的过程可以通过以下方程式来计算：
总之，在RC串联电路中，电容器和电阻器的相互作用使电路可以进行充电和放电的过程。
电容储存电荷，而电阻则可以限制电流的大小。
这些特性使得RC串联电路可以应用于压力监测、信号转换和滤波器等领域。
大学物理RC串联电路
大学物理R C串联电路Have an independent personality. November 2, 20211、通过对RC串联电路暂态过程的研究,加深对电容特性的认识;掌握时间常数τ的意义及测量方法;2、进一步熟悉示波器的使用;EE1641B1型函数信号发生器,LDS20410数字示波器,RX7/0型十进式电容箱,ZX21型旋转式电阻箱新,导线若干1、RC串联电路如图1即为RC串联电路,当开关K打向“1”时,电源E对电容C充电,若在此之前电容C 无电荷积累,则称此为RC电路的零状态响应；在电容充有电荷的情况下,若将开关K打向“2”,则电容对电路放电,称此为零输入响应;根据基尔霍夫定律可得,在零状态响应时,有：可得：对式子的两边进行积分则电阻R两端的电压：在零输入响应时,有：对式子再次进行积分,取Uc从E到0,时间0到t可得：由1-1至1-4式可以描述电路中,元件R、C两端电压Ur、Uc随时间t变化的充放电过程,如图2从图中可以看出不管是充电还是放电Uc和Ur都是按照指数规律变化的;充电时,E=Ur+Uc,电容两端电压Uc随充电电量q的增加而逐渐增加,而随着q或Uc的增加,Ur相应减少;同理放电时,Uc+Ur=0,开始时Uc=E,Ur=-E,逐渐放电后,电能逐渐消耗在电阻上,使得Uc和Ur 逐渐趋于零;2、时间常数τ的测量在RC暂态电路中,时间常数τ是一个重要的参数,它唯一决定了暂态过程的快慢;τ值可以通过测量示波器屏幕上显示的Uc和Ur曲线然后采用最小二乘法得到,具体做法如下以Uc充电为例;记录充电时Uct曲线上所对应的几个坐标参数,并在相同灵敏度下测量出方波信号的幅值E;将1-1式改写为,并在两边取对数,可得：令x=t,y=lnE-Uc,则2-1式可写为直线方程y=kx+b的形式;通过作图法或最小二乘法求出斜率k,则可得：一、用示波器测量信号发生器产生的方波信号的重要参数1、打开示波器的开关,让它预热20秒;打开信号发生器的开关,旋转频率调节旋钮,调节频率为1000Hz,旋转电压调节旋钮,调节电压为4.0V,按下电源波形按钮,将波形调为方波;因为仪器稳定有一段时间,所以要等待15分钟后再进行下面的实验;2、将信号发生器的红线和示波器的通道线相接,信号发生器的黑线和示波器的通道接地线相接;示波屏上出现一串方形波;按下自动测量功能键,用示波屏右边的菜单键选择“峰峰值”,记录下此时直接测量的峰峰值；用示波屏右边的菜单键选择“周期”,记录下此时直接测量的周期;记录下此时的波形图,这是电源电压的波形图;二、用示波器测量RC电路三种暂态的图形和重要参数3、如上原理中的电路连接示意图所示连接电路,将电容箱的电容调成0.1μF,电阻箱阻值调成100Ω;4、通过旋转CH1通道垂直偏转系数开关改变波形的高度,调至CH1=2V和扫描时基开关改变波形的宽度,调至M=200μs调节波形的大小,通过旋转CH1垂直位移旋钮改变波形上下位置和水平位置旋钮改变波形左右位置,使示波屏上出现大小适中、清晰稳定的波形图;5、按下光标测量功能键,用光标进行测量;用第一个菜单键来控制光标的功能和开关,选择手动;用第二个菜单键来选择测量对象为电压V;用第四、第五菜单键来控制操作的光标对象,用共用功能键来控制光标的移动,让两个光标分别置于峰顶和峰谷;6、逐渐调大电阻箱的阻值,每次调大100Ω,观察波形的变化情况,当波形与光标的两条线有一部分重合,此时为过饱和状态;当波形与光标的两条线相切只有一个交点时,此时达到临界状态;当波形与光标的两条线完全分离,此时为未饱和状态;分别记录下未饱和状态、临界状态和饱和状态下的波形图未饱和状态下和临界状态下可任选一阻值,最好能鲜明的表示这个状态下的波形特点和每个波形图对应的电阻箱的阻值;这是三个状态下电路中电容的电压随时间变化的波形图;7、将接在电容箱两端的示波器通道线接在电阻箱两端,通道线接在电阻箱的正接线柱上,接地线接在电阻箱的负接0接线柱;观察上面三个阻值对应下示波屏上的波形图,并记录下来,这是三个状态下电路中电阻的电压随时间变化的波形图;三、用示波器测量临界状态下的ut、t,并计算出时间常数τ8、将电阻箱的阻值调到临界状态下的阻值,通过旋转CH1通道垂直偏转系数开关和扫描时基开关,调节到CH1=2V、M：50μs;再通过旋转CH1垂直位移旋钮和水平位置旋钮,将任意一端上升的曲线时间为kT---kT+T/2k为任意实数调至示波屏中央,让时间为kT即电压为零的一点置于左下角,与示波屏上横纵线的一个交点重合;9、在曲线上取7-9个点,以最左端的点为起始点即t=0,u=0,用光标测量其余点的△U和△t,记录下他们的△U和t,为了实验和作图方便,可选取每一条纵线和曲线的交点,因为时间刻度灵敏度为50μs,所以以kT所在点为起始点,接下来依次为50、100、400μs,将光标的一条线固定在曲线的最低端,与波谷相切,依次将光标的另一条线移至刚才选取的点即每一条纵线和曲线的交点,记录下此时的△U,此为该点的电压;10、用记录下的△U和t作出△U-t曲线图,通过公式画出lnE-Uc-t图,用作图法算出时间常数τ并与RC相比较;11、关闭信号发生器和示波器的开关,拆下电路,把仪器摆放整齐,整理桌面;四、实验单路连接示意图将仪器按上图电容两端电压的测量所示摆放,将信号发生器的红线接在电阻箱的正接线柱上9999Ω,再将电阻箱和电容箱串联,将信号发生器的黑线接在电容箱的负接线柱上0接线柱;此时电路已形成一个回路;最后将示波器的通道线和接地线分别接在电容箱上;这是测量电容的接线方法;测量电阻的只要将示波器的通道线和接地线改接到电阻箱的正极接线柱和负极接线柱上;五、注意事项1.因为电路稳定的原因,在实验过程中不要触碰到电路,以免示波屏上的波形图产生剧烈震动;2.在实验过程中一定要等到示波屏上的波形图稳定了再记录数据;3.在使用示波器时,要注意接线上的探头是移向×1;4.在连接电路和拆电路时要注意不要扯断电线,尤其是示波器的接地线,如果不够长,可以再接一条线;5.本次实验中不改变电容箱的值,只改变电阻箱的值;6.在本次实验中只用到示波器的一个通道;。
rc串联电路的反馈系数
rc串联电路的反馈系数标题：RC串联电路的反馈系数及其应用引言：RC串联电路是一种常见的电路结构，其反馈系数是评价电路性能的重要指标之一。
本文将介绍RC串联电路的反馈系数的概念和计算方法，并探讨其在电路设计和信号处理中的应用。
1. RC串联电路的反馈系数的定义反馈系数是衡量系统中输出信号与输入信号之间关系的参数。
在RC 串联电路中，反馈系数描述了电容和电阻对信号传输的影响程度。
该系数通过比较输出信号与输入信号的幅度和相位差来确定。
2. RC串联电路的反馈系数的计算方法RC串联电路的反馈系数可以通过测量电路的输入和输出信号来计算。
首先，将输入信号加到电路上，并测量输出信号的幅度和相位。
然后，将输入信号绕过电容连接到输出端口，并再次测量输出信号的幅度和相位。
通过比较这两组测量结果，可以得到RC串联电路的反馈系数。
3. RC串联电路的反馈系数的应用RC串联电路的反馈系数在电路设计和信号处理中有广泛的应用。
首先，它可以用于确定电路的稳定性。
当反馈系数大于1时，电路会产生自激振荡，从而导致系统不稳定。
其次，反馈系数还可以用于设计滤波器。
通过调整电容和电阻的数值，可以改变电路的频率响应，实现对特定频率的信号的滤波功能。
此外，反馈系数还可以用于增益调节和信号补偿等应用。
结论：本文介绍了RC串联电路的反馈系数的概念、计算方法和应用。
RC 串联电路的反馈系数是评价电路性能的重要指标之一，它在电路设计和信号处理中起着关键的作用。
通过合理地选择电容和电阻的数值，可以实现不同的电路功能和性能要求。
希望本文对读者理解和应用RC串联电路的反馈系数有所帮助。
直流rc串联电路电压计算
直流rc串联电路电压计算
RC串联电路，电阻电压可通过下面的方法来计算。
先求电流
I=U/√（Xc²+R²）
=U/√（（1/2πfC）²+R²）
式中:U是串联支路端电压，π=3.14，f交流电频率，C是电容量。
电阻电压
Ur=I*R
=U/√（（1/2πfC）²+R²）*R
也可以利用电压三角形的边角关系计算电阻电压
Ur=U*cosα
α是总电压与电流的相位差。
串联线路，各电阻的电压总和等于电源电压串联电路，各电阻的电流总和等于电源输出电流根据电阻值不同，可以先算出总电阻，即可得出线路电流再将各个不同阻值的电阻值X电流，得出各个电阻的电压。
总电压{电源电压}=串联的各个用电器电压之和。
串联电路里某个用电器的电压=电源电压-其他用电器的电压。
表达式：
R总=R1+R2+.....+Rn
反过来就是：Rn=R总-R1-R2-.....Rn-1
关于解题的话，需要熟练公式，不知道算，就是因为基础没扎实。
RC电路
RC电路是电阻器电容器电路(RC电路)或者RC过滤器，RC网络是电路a和电容器驾驶的组成由电阻器电压或当前来源.一次RC电路由一个电阻器和一台电容器组成，是RC电路的简单例子。
RC电路在模拟电路、脉冲数字电路中得到广泛的应用。
RC电路的分类（1）RC 串联电路电路的特点：由于有电容存在不能流过直流电流，电阻和电容都对电流存在阻碍作用，其总阻抗由电阻和容抗确定，总阻抗随频率变化而变化。
RC 串联有一个转折频率：f0=1/2πR1C1当输入信号频率大于f0 时，整个RC 串联电路总的阻抗基本不变了，其大小等于R1。
（2）RC 并联电路RC 并联电路既可通过直流又可通过交流信号。
它和RC 串联电路有着同样的转折频率：f0=1/2πR1C1。
当输入信号频率小于f0时，信号相对电路为直流，电路的总阻抗等于R1;当输入信号频率大于f0 时C1 的容抗相对很小，总阻抗为电阻阻值并上电容容抗。
当频率高到一定程度后总阻抗为0。
（3）RC 串并联电路RC 串并联电路存在两个转折频率f01 和f02:f01=1/2πR2C1, f02=1/2πC1*[R1*R2/(R1+R2)]当信号频率低于f01 时，C1 相当于开路，该电路总阻抗为R1+R2。
当信号频率高于f02 时，C1 相当于短路，此时电路总阻抗为R1。
当信号频率高于f01 低于f02 时，该电路总阻抗在R1+R2 到R1之间变化。
RC电路的典型应用1.RC 微分电路如图 1 所示，电阻R 和电容C 串联后接入输入信号VI，由电阻R 输出信号VO，当RC 数值与输入方波宽度tW之间满足：RC<<tW，这种电路就称为微分电路。
在R 两端（输出端）得到正、负相间的尖脉冲，而且是发生在方波的上升沿和下降沿，如图 2 所示。
在t=t1时，VI由0→Vm，因电容上电压不能突变（来不及充电，相当于短路，VC＝0），输入电压VI全降在电阻R 上，即VO＝VR＝VI＝Vm。
rc串联电路实验报告
rc串联电路实验报告RC 串联电路实验报告一、实验目的1、深入理解 RC 串联电路中电阻和电容的特性以及它们对电路中电流和电压的影响。
2、掌握使用示波器测量电路中电压和电流的方法，学会读取和分析示波器的波形。
3、通过实验数据的测量和分析，验证 RC 串联电路的充电和放电规律。
二、实验原理在 RC 串联电路中，当电路接通直流电源时，电容开始充电，充电过程中电容两端的电压逐渐上升，而电流逐渐减小。
当电容充满电后，电路中的电流为零，电容两端的电压等于电源电压。
当电路断开直流电源时，电容开始放电，放电过程中电容两端的电压逐渐下降，电流方向与充电时相反。
充电和放电过程中，电容两端的电压和电流的变化规律可以用以下公式表示：充电时：＼（Uc ＝ U(1 e^｛＼frac{t}｛RC}｝）＼）放电时：＼（Uc ＝ Ue^｛＼frac{t}｛RC}｝＼）其中，＼（Uc\）为电容两端的电压，＼（U\）为电源电压，＼（t\）为时间，＼（R\）为电阻值，＼（C\）为电容值。
三、实验仪器与材料1、直流电源（可调输出电压）2、示波器3、电阻（若干不同阻值）4、电容（若干不同容值）5、导线若干6、开关四、实验步骤1、按照电路图连接好 RC 串联电路，选择合适的电阻和电容值。
2、将示波器的探头分别连接到电阻和电容两端，以测量电压。
3、接通直流电源，调整电源输出电压为一个合适的值，观察并记录示波器上电阻和电容两端电压的变化波形。
4、断开电源，观察并记录电容放电时电压的变化波形。
5、改变电阻或电容的值，重复上述步骤，记录不同参数下的实验数据。
五、实验数据及分析1、实验数据记录｜电阻值（Ω）｜电容值（μF）｜电源电压（V）｜充电时间（s）｜放电时间（s）｜｜｜｜｜｜｜｜1000|100|5|05|10|｜2000|50|5|10|15|｜3000|20|5|15|20|2、数据分析（1）通过观察不同电阻和电容值下的充电和放电时间，可以发现，电阻越大，充电和放电时间越长；电容越大，充电和放电时间也越长。
rc串联电路种类
RC串联电路有两种主要类型：RC串联电路和RC并联电路。
1. RC串联电路由一个电阻R和一个电容C串联而成，电阻在电路中起限制电流的作用，电容在电路中阻止直流电流通过。
2. RC并联电路由一个电阻R和一个电容C相并联而成，电阻不储能，而电容可以储能。
RC并联电路不能进行谐振，如果要求串联在电路中有衰减低频信号的作用，而并联在电路中有衰减高频信号的作用，可以采用这种RC并联电路，它可以对电路中的低频信号进行滤波。
此外，还有RC串并联电路、RC消火花电路、RC低频噪声切除电路和RC录音高频补偿电路等。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询电子工程师。
rc串联低通滤波电路工作原理
rc串联低通滤波电路工作原理低通滤波电路是一种常见的电路结构，用于滤除输入信号中的高频成分，只允许低频成分通过。
在实际应用中，低通滤波器广泛用于音频设备、通信系统、控制系统等领域，起到了滤波、去噪和信号提取的作用。
本文将介绍一种常见的RC串联低通滤波电路的工作原理。
1. RC串联低通滤波电路的基本结构RC串联低通滤波电路由一个电阻（R）和一个电容（C）串联构成，如图1所示。
输入信号通过电阻的电压分压作用，然后被电容滤波，最终输出滤波后的低通信号。
图1. RC串联低通滤波电路示意图2. RC串联低通滤波电路的频率响应RC串联低通滤波器的频率响应可以通过传递函数来描述。
传递函数H(f)定义为输出信号与输入信号的幅频特性之比，即：H(f) = Vo/Vi其中，Vo为输出信号的幅度，Vi为输入信号的幅度，f为信号频率。
对于RC串联低通滤波电路，其传递函数H(f)可以表达为：H(f) = 1 / (1 + j2πfRC)其中，j为虚数单位，f为信号频率，R为电阻的阻值，C为电容的电容量。
从传递函数可以看出，当频率f很小时，传递函数H(f)接近1，即输出信号与输入信号幅度基本一致；而当频率f很大时，传递函数H(f)接近0，即输出信号幅度趋近于0。
因此，RC串联低通滤波电路能够滤除高频信号，只允许低频信号通过。
3. RC串联低通滤波电路的工作原理RC串联低通滤波电路的工作原理可以从电压分压和电容充放电两个方面来解释。
（1）电压分压作用当输入信号通过电阻R时，会在电阻上产生电压降，即Vi = I × R。
其中，Vi为输入信号的电压，I为电流。
根据欧姆定律可知，电压与电阻和电流成正比，且电流等于电压除以电阻。
（2）电容充放电作用当输入信号通过电容C时，电容会对信号产生滤波作用。
在信号频率为0时，电容会充分充电，并阻止电压的变化。
而在信号频率很高时，电容会频繁充放电，导致电压无法稳定，从而滤除高频成分。
因此，RC串联低通滤波电路的工作原理可以简单概括为电压分压和电容滤波。
rc串并联电路计算公式
rc串并联电路计算公式RC串并联电路是电路学中的重要内容之一，它由电阻(R)和电容(C)组成。
在电路中，电阻用来控制电流的流动，而电容则起到储存和释放电荷的作用。
在实际电路中，RC串并联电路有着广泛的应用，例如滤波器、积分器、微分器等。
在RC串并联电路中，串联电路是指电阻和电容直接连接在一起，而并联电路是指电阻和电容分别连接在电路的两个不同位置上。
对于RC串联电路，电流会依次通过电阻和电容，而电压则在电阻和电容之间分配。
而对于RC并联电路，电流会根据电阻和电容的阻抗分配，而电压则在电阻和电容之间共享。
在进行RC串并联电路的计算时，我们可以使用一些常见的公式来帮助我们求解电流、电压和功率等关键参数。
下面我们将介绍一些常用的RC串并联电路计算公式。
1. RC串联电路的电压公式：在RC串联电路中，电压可以通过以下公式来计算：Vc = V0 * (1 - e^(-t/RC))其中，Vc表示电容上的电压，V0表示初始电压，t表示时间，R表示电阻的阻值，C表示电容的容值。
2. RC并联电路的电流公式：在RC并联电路中，电流可以通过以下公式来计算：I = V0 / (R + 1/(jωC))其中，I表示电流，V0表示电压，R表示电阻的阻值，C表示电容的容值，j表示虚数单位，ω表示角频率。
3. RC串联电路的时间常数公式：在RC串联电路中，时间常数是指电容充电或放电至63.2%所需的时间，可以通过以下公式来计算：τ = RC其中，τ表示时间常数，R表示电阻的阻值，C表示电容的容值。
4. RC并联电路的阻抗公式：在RC并联电路中，阻抗可以通过以下公式来计算：Z = sqrt(R^2 + (1/(ωC))^2)其中，Z表示阻抗，R表示电阻的阻值，C表示电容的容值，ω表示角频率。
5. RC串联电路的相位差公式：在RC串联电路中，电压和电流之间的相位差可以通过以下公式来计算：θ = atan(-1/(ωRC))其中，θ表示相位差，R表示电阻的阻值，C表示电容的容值，ω表示角频率。
RC串联电路PPT课件
的大小只与电路参数R、C和电源频率有关，与电压、电流大小无关。
知识清单
RC串联电路的功率
将电压三角形三边同时乘以I，就得到功率三角形，如图5-7-3所示。
在电阻和电容串联的电路中，既有耗能元件电阻，又有储能元件电容。因此，电源所提供的功
率一部分为有功功率，一部分为无功功率。
= cos
有功功率P= 2 R=4. 42 ×30=580.8W，无功功率Q= 2 =4. 42 ×40=774.4Var，视在功率
S=UI=220×4.4=968V·A。
电阻两端电压与电流同相， =IR=4.4×30=132V;电容两端电压滞后电流90°， =I
=4.4×40=176V;电流、电压相量图如图5-7-6所示。
【答案】C=31.8μF， 1 超前 2 45°。
【解析】作出RC串联电路的电压相量图如图5-7-5所示。从图中可知要求输出电压 2 与输入电压 1
之间的相位差为45°，即β=45°，从而可求出总电压与总电流的相位差φ=90°-45°=45°。由公 φ=arctan
1
=45°，解得 =R=100Ω。C=2
1.RC串联电路电压间的关系
以电流为参考正弦量，令
= sin
则电阻两端电压为
= sin
电容器两端的电压为
= sin( − )
2
电路的总电压为
= +
ሶ ሶ 和ሶ 构成直角三角形，电压间的数量关系为
作出电压的旋转相量图，如图5-7-1所示，、
从图中可知要求输出电压 2 与输入电压 1 之间的相位差为60°，即φ=60°。
1
1
容抗 == 57736×0.01× 10−6 =1732Ω，由公式tanφ=
第十五周第二次课RC串联正弦交流电路
二、RC串联电路的阻抗
阻抗三角形与电压三角形是相似三角形，阻抗三角形中的|Z|与R的夹角，等 于电压三角形中电压与电流的夹角 ， 叫做阻抗角，也就是电压与电流的相位 差。
XC arctan R
的大小只与电路参数R、C和电源频率有关，与
电压、电流大小无关。
三、RC串联电路的功率
将电压三角形三边（分别代表UR、UC、U）同时乘以I，就可以得到由有功功 率、无功功率、和视在功率（总电压有效值与电流的乘积）组成的三角形。
第十五周第二次课 RC串联正弦交流电路
§5-7 RC串联电路
一、RC串联电路的电压
以电流为参考正弦量，令 则电阻两端电压为
i I m sin(t )
uR U Rm sin(t )
电容两端电压为
uC U Cm sin(t ) 2
电路的总电压u为
u uR uC
作出电压的旋转矢量图，如图所示。U、UR和UC构成直角三角形，可以得 到电压间 Nhomakorabea数量关系为
2 2 U UR UC
一、RC串联电路电压间的关系
以上分析表明：总电压的相位滞后电流
UC arctan UR
二、RC串联电路的阻抗
将电阻两端电压和电容两端电压带入（式5-33）进行处理，得
U I 2 2 Z R XC
其中
2 Z R2 X C
U
|Z|叫做阻抗，它表示电阻和电容串联电路对交流电呈现阻碍作用。阻抗的大小 决定于电路参数（R、C）和电源频率。 电压三角形的三边同时除以电流I，就得到电阻R 、容抗XC和阻抗|Z|组成的三角 形——阻抗三角形。
1、有功功率
P UI cos Q UI sin
RC串联电路
如图所示，以电流矢量 I 为参考矢量，作 uR，uC 和 ui 的矢量图。uC 和 ui 之间的相位差满足下式 ������������������������ = ������������ = ������������������ ������������
������������ = ������������������������ ������������
【实验目的】
1、学习和训练如何通过实验的方法研究有关 RC 串联电路的稳态特性。 2、进一步熟悉示波器的使用。
【实验原理】 （原理概述，电学。光学原理图，计算公式）
电阻电容是电路Leabharlann 基本元件。在 RC 串联电路中，接通或断开直流电源时，电路往往产生 从一种状态过渡到另一种稳定状态的暂态过程， 该过程的规律在电子技术中得到广泛的应用， 在观察这种瞬变过程时，示波器是不可缺少的工具，它的作用是其他仪器无法替代的。 用示波器测量 RC 串联电路中的电流值和电容量可采用如图所示的电路来测量。用示波器 测量出电阻 R 两端的电压 uR 见图，则可知 RC 串联电路中的电流 ������������ i= ������
【实验仪器及器材】 （应写明仪器型号、规格、精度）
函数信号发生器、示波器、已知电阻、待测电容、电源
【注意事项】
1）电解电容必须分清正负极。充电时，不得将电源正负极接反，不能超过其耐压范围。
【实验内容】
1.用示波器 measure 自动测量低通滤波器的幅频特性。 2.用李萨如图形法测低通滤波器的相频特性（示波器 cursor ） 实验电路：
10.0
15.0
20.0
2.00 y = 0.092x - 0.029 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.0 -0.20 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0
rc串联电路相位差
rc串联电路相位差
RC串联电路是一种常见的电路，由电阻和电容器串联而成。
在RC串联电路中，电流和电压的相位差是很重要的参数，它决定了电路的特性和响应。
相位差的大小和方向取决于电路中电阻和电容器的参数，例如电阻值、电容值和频率等。
在低频时，电容器的阻抗很大，电流会滞后于电压，相位差会接近90度；在高频时，电容器的阻抗很小，电流会领先于电压，相位差会接近0度。
因此，根据RC串联电路的相位差可以确定电路工作的频率范围和相应的特性。
在实际应用中，RC串联电路被广泛用于滤波、时延、振荡器和信号处理等领域。
- 1 -。
rc串联电路计算公式
rc串联电路计算公式
RC串联电路是一种常见的电路，它由一个电阻和一个电容器串联构成。
在这种电路中，电阻和电容器共同控制电路中的电流和电压。
为了计算RC串联电路的各种参数，我们需要使用一些公式。
以下是一些常见的RC串联电路计算公式：
1. 电阻值计算公式：
R = V/I
其中，R表示电阻值，V表示电压，I表示电流。
2. 电容器电压计算公式：
Vc = Q/C
其中，Vc表示电容器电压，Q表示电容器中的电荷，C表示电容器的容量。
3. 电容器充电时间计算公式：
t = R*C
其中，t表示电容器充电时间，R表示电阻值，C表示电容器的容量。
4. 电容器充电后的电压计算公式：
Vc(t) = V0(1-e^(-t/RC))
其中，Vc(t)表示电容器在时间t后的电压，V0表示电容器的初始电压，e表示自然常数，R表示电阻值，C表示电容器的容量。
5. 电容器的放电时间计算公式：
t = R*C*ln(V0/Vc)
其中，t表示电容器的放电时间，R表示电阻值，C表示电容器的容量，V0表示电容器的初始电压，Vc表示电容器的电压。
以上是RC串联电路计算中的一些常用公式，掌握这些公式可以帮助我们更好地理解和计算RC串联电路的各种参数。
RC串联电路
由表 2 可以导出表 3
表3
f / 10 hz tan
2
30.0 0.40
35.0 0.47
40.0 0.54
45.0 0.60
50.0 0.66
55.0 0.7360.0ຫໍສະໝຸດ 0.8065.0 0.86
用最小二乘法得斜率
k 2.08 105 ( s ) 2 如果以后者为标准，则测量值的百分误差率为 E 0.5% 。 k 13.1105 / Hz ， RC
(4)
示，可得李萨如图线如图 6 所示，其解析式为：
x x0 cos(t ) (5) y y cos t 0 式中 x0 和 y0 分别为正弦信号 uC 和 ui 的振幅。 由上式可知，当 x 0 时， t / 2 ，即 t / 2 。由此值可得李萨如线
2
uc / 0.3V 2.00
表2
ui / 0.3V 4.00
(A=4.00*0.3V)
30.0 1.50
35.0 1.70
40.0 1.90
45.0 2.05
50.0 2.20
55.0 2.35
60.0 2.50
65.0 2.60
由表 1 得：
uC 0.500 ui tan RC 1.732 / 2 133.0 102 2.07 105 ( s )
i
有
再用示波器按图 2 所示电路测量出电容器 C 两端的电压 uC ，因为电源按原频率 变化时，
uR R
(1)
uC i
由(1)和(2)式可求得 C 值：
1 C
(2)
C
uR RuC
rc串联电路
UR
练一练
1、已知RC串联电路端电压U=20V，电阻两端电压UR=12V,电容
两端电压UC=( 16V ) 。
I
2、已知RC串联电路，已知电流 i 2 sin 314t
电容C的容量530uf，则电容阻抗XC=( 6Ω )。
+
+
R U_ R
若R=8Ω, 则求 u、uR、uC 瞬时表达式,并画出电 压电流的向量图。
UR
180
1uf
课堂小结
U
U
2 R
U
2 C
UR
U
arctan UC 电压u滞后电流 i 的角度
UR
UC
电压三角形
RC串联电路的阻抗
UR
U
UC
I U Z
R
Z
阻 抗 XC 三 角 形
Z
R2
X
2 C
阻抗角 arctan X C
R
—— 电压u滞后电流 i 的角度
解：
uC 6
2 sin(314t )V
2
2A
uR 8 2 sin 314tV
0
arctan X C arctan 6 36.9
R
8
u 10 2 sin(314t 36.9 )V
U C
U
C _
+
U_ C
U R
I
U
2、课堂练习：把一个阻值为30Ω的电阻和容量为80uF的电容器串联
第七节 R-C串联电路
周春辉
一、回顾和引入
1、电阻
英国HOLCO军规电阻
rc串联电路相位差
rc串联电路相位差RC串联电路相位差相位差在电路中是一个非常重要的概念，特别是在RC串联电路中。
RC串联电路是一种非常常见的电路，由一个电阻和一个电容连接而成。
RC串联电路中，电压与电流的相位差会发生改变，这个相位差一般称为相位移。
相位移对于电路的性能有着非常重要的影响，下面就来详细介绍一下RC串联电路相位差的相关内容。
电容和电阻分别是电路中的两个基本元件，而RC串联电路中这两个元件连接在一起。
这种电路可以将电信号滤波，是一种非常实用的电路。
在RC电路中，电容和电阻对电路的影响是不同的，电容通过在电路中储存电荷来储存能量，而电阻则通过消耗电能来改变电路的特性。
在电压信号的输入下，电容和电阻会在电路中引起电流的响应，使得电路中的电流和电压发生相位差。
对于RC串联电路，相位差有两种类型：电流领先电压和电压领先电流。
我们可以通过数学方法来计算得到这些相位差具体是多少。
通常情况下，由于电感的存在，电压信号和电流信号是同步的，即它们的相位差是零。
但是，在RC电路中，由于电容的存在，电路中的电流会滞后于电压信号。
在RC串联电路中，我们可以通过计算电路中电流和电压信号的相位差来了解电路的性能。
相位差越小，电路的误差就越小，电路的表现就越好。
在RC电路中，我们可以通过电容和电阻两个元件的变化来改变电路中的相位差。
当电容变大或电阻变小时，电路的相位差也会随之变小。
因此，我们可以通过对电容或电阻的调整来优化电路的性能。
总之，RC串联电路的相位差是一个非常重要的概念。
它对于电路的性能有着重要的影响，影响着电路的数字信号处理和灵敏度。
通过对电容和电阻如何影响电路中的相位差的了解，我们可以更好地优化电路的性能。
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实验内容：
一、 对于RC 串联电路输入不同频率的方波，电容、电阻输出情况。
二、 10V 直流下如果含有20mv 交流如何测量 三、 如图：
所示信号发生器给予10V 直流或10V 交流（要求不同频率下的正弦、方波三角波信号）电流值为多少。
实验一：对于RC 串联电路输入不同频率的方波，电容、电阻输出情况。
预习实验：
分析电路的传递函数，令RC =τ
)(11
)(11)(11
)(s U s s U RCs s U R sC
sC s U C +=+=+=τ
令ωj s =，则=)(ωj U C )(1
1ωωτj U j +
当1<<ωτ即τ
ω1
<<
时，)()(ωj U s U C ≈，即低频时电路可看成是比例电路，输出信
号与输入信号基本一致；当1>>ωτ即τ
ω1
>>时，)(1)(ωωτ
ωj U j j U C ≈
，即高频时电
路可看成是积分电路
基本RC 串联电路
R
sC
1 )(s U
)
(s U C )(s U R
)
(1)(1)(1)(s U s
s U s
RC RC s U R sC
R s U R +
=
+
=
+=
ττ
，令
ω
j s =，则
=
)(ωj U R )(1ωω
ττ
j U j +
当1<<ωτ即τ
ω1
<<
时，)()(ωωj U j s U R ≈，即低频时电路可看成是微分电路；当
1>>ωτ即τ
ω1
>>时，)()(ωωj U j U C ≈，即高频时电路可看成是比例电路，输出信号与
输入信号基本一致
（以上内容为预习后摘抄）
主要实验器材：
数字的信号发生器、数字示波器、1k Ω电阻、0.01μF 电容（103） 经计算：s 0001.0=τ，
s rad /0001001
=τ
，即f=15923.567HZ
理论分析：
对于低通电路，即RC 串联两端信号，当输入频率f 远小于1592.356HZ 时，为比例电路，远大于时为积分电路；
对于高通电路，即RC 并联两端信号，当输入频率f 远小于1592.356HZ 时，为微分电路，远大于时为比例电路；
实验过程（结果）：
黄色线输入，蓝色线输出
低通电路：
即测量串联RC 电容两边信号
图一：100HZ 图二2000HZ 图三：7000HZ
图四：8000HZ 图五：11KHZ 图六：14KHZ
图七：25KHZ
图八：40KHZ
分析：
当f=100HZ时，远小于15923.567HZ，输入输出波形基本保持不变，体现了低通电路的低频比例特性，当频率逐渐接近8000HZ随着输入“1”的到来电容充电至接近充满，随着“-1”到来，电容放电至接近放完，如此周而复始，如图四；随着频率继续增大，我发现输出波形的幅度慢慢变小了，可以知道随着输入“1”的到来，电容未充满，“-1”就到来了，电容开始放电，如此周而复始，如图七；当频率远大于15923.567HZ是，如图八，体现了低通电路高频的积分性质。
高通电路：即测量串联RC电阻信号
（如下图形测量采取探头x10测量）
（实验不足之处：如下有些图Ch2与Ch1幅度单位不统一,降低了可比性）
图一：100HZ 图二：2000HZ 图三：7000HZ
图四：8000HZ 图五：11KHZ 图六：14KHZ
图七：25KHZ
图八：40KHZ
图九 10MHZ
分析：
当f=100HZ时，远小于15923.567HZ，如图一，体现了高通电路低频的微分性质，当f=10MHZ时，远大于15923.567HZ时，如图九，体现了了高通电路高频的比例性质，其他频率图像与相应频率的低频电路互补。
体会：
作为第一个实验内容，可谓困难重重，但也在实验的过程中进一步学习使用了万用表、示波器、信号发生器。
实验过程遇到如下问题：输入输出该出现不一样的地方，显示一样，后来发现是示波器，测量的元器件的测量线，方向错了，倒过来试试就行了。
未解决问题：能否通过理论计算，计算出究竟在哪个频率下，电容刚好冲完电
实验二
实验器材：数字信号发生器，直流电压发生器，示波器
实验数据：
○1直流电压发生器产生10v电源（经万用表测量）
○2信号发生器产生，20mvpp，频率为20KHZ的信号
测量方法：
将10v直流与20mvpp交流串联，分别用示波器的直流耦合测量，和交流耦合测量，其测量结果如下图：
分析：
示波器中有两个档位：直流耦合档，交流耦合档。
直流耦合档下，可测量出直流分量，交流耦合下，可测量出交流信号。
未解决问题：本实验是在20KHZ下测量得出的结果，而稍低一些的频率下，示波器博不能很好地的显示交流波形。
那么该如何测量。
自我感觉，将10v大小的电源直接连结示波器，会不会对其造成损害。
学生不才，请教更好的测量方法。
实验三：
实验器材：
数字信号发生器，直流电压发生器，110Ω电阻,万用表
实验过程（结果）：
1、
○1直流电压发生器产生10v电源（经万用表测量为10.44v）
○2信号发生器产生，10vpp
频率
波形
mA 频率
波形
mA 频率
波形
mA
2、如图当接入10.44v 直流电压时，测得电流为103.5mA; 当接入10vpp 其测量数据如下：
实验数据： 10
HZ 100 HZ 1000 HZ 10 KHZ 20 KHZ 30 KHZ 40 KHZ 50 KHZ 60 KHZ 正弦 23.8 23.4 23.3 21.8 19.9 17.6 15.8 13.6 10.8 方波 36.9 36.1 35.7 33.2 30.4 27.4 24.9 22.2 18.4 三角
19.3
19.0
18.9
17.5
15.7
13.8
11.8
9.7
7.2
70
HZ 80 KHZ 90 KHZ 100 KHZ 110 KHZ 120 KHZ 130 KHZ 140 KHZ 150 KHZ 正弦 8.7 6.6 4.6 3.1 2.0 1.3 0.9 0.6 0.5 方波 15.7 13.1 10.5 8.0 5.8 4.0 2.8 1.9 1.3 三角
5.3
3.5
2.2
1.4
x
x
x
X
x
160
HZ 170 KHZ 180 KHZ 190 KHZ 210 KHZ 250 KHZ 正弦 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.05 方波 0.9 0.7 0.5 0.4 0.3 0.1 三角
X
x
X
x
x
x
数据图如下：
分析：
集肤效应：频率越高, 电流越集中于导线表面,使得有效截面面积减小, 回路电阻变大，电流减小，如上图可知，相同情况下，三角波集肤效应最明显，方波相对最不明（不知道是不是这个原因）
体会：
通过这三个实验，学生有一个问题：老师说的交流10mv到底是峰值，还是有效值。
这给我做实验带来很大困扰。