一阶动态电路暂态过程的研究报告
一阶电路暂态过程实验
S UT 2图 16－4图 16－5实验十 一阶动态电路暂态过程的研究一、实验目的1. 研究一阶电路零状态、零输入响应和全相应的的变化规律和特点。
2．学习用示波器测定电路时间常数的方法, 了解时间参数对时间常数的影响。
3. 掌握微分电路与积分电路的基本概念和测试方法。
二、实验仪器1. SS-7802A 型双踪示波器2. SG1645型功率函数信号发生器3. 十进制电容箱（RX7-O 0~1.111μF ）4.旋转式电阻箱（ZX2. 0~99999.9Ω...5.电感箱GX3/..(0~10)×100mH三、实验原理1、 ＲＣ一阶电路的零状态响应ＲＣ一阶电路如图16－1所示, 开关S 在‘1’的位置, ｕC ＝0, 处于零状态, 当开关S 合向‘2’的位置时, 电源通过R 向电容C 充电, ｕC （ｔ）称为零状态响应变化曲线如图16－2所示, 当ｕC 上升到 所需要的时间称为时间常数 , 。
2.ＲＣ一阶电路的零输入响应在图16－1中, 开关S 在‘2’的位置电路稳定后, 再合向‘1’的位置时, 电容C 通过R 放电, ｕC （ｔ）称为零输入响应,τtU u -S c e =S 368.0U变化曲线如图16－3所示, 当ｕC 下降到 所需要的时间称为时间常数 , 。
3.测量ＲＣ一阶电路时间常数图16－1电路的上述暂态过程很难观察, 为了用普通示波器观察电路的暂态过程, 需采用图16－4所示的周期性方波ｕS 作为电路的激励信号, 方波信号的周期为T, 只要满足, 便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。
信号源（方波〕C u R u +-+-C R 示波器图 16－7S u +-电阻R 、电容C 串联与方波发生器的输出端连接, 用双踪示波器观察电容电压ｕC, 便可观察到稳定的指数曲线, 如图16－5所示, 在荧光屏上测得电容电压最大值(cm)a Cm =U1、 取 , 与指数曲线交点对应时间ｔ轴的ｘ点, 则根据时间ｔ轴比例尺（扫描时间 ）, 该电路的时间常数 。
RC一阶动态电路暂态过程的研究
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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。
图3.1 一阶RC电路及响应曲线
在图3.1(a)所示电路中，若uc(0-)=0,t=0时开关S由2 打向1，直流电源经R向C充电，此时，电路的响应 为零状态响应。
始 us，向uRs放=0电，，因若为T电/2源>4内 ，阻在很T小/2，-T则时电间容范C围相内当C于上从电起荷始可电放压完，
这段时间范围即为零输入响应。第二周期重复第一周期，如
图3.3(c)所示，如此周而复始。
将这周期性变化的电压送到示波器Y轴输入端， 适当调节“时基”旋钮使荧光屏上清楚显示出一个周 期的波形，则前半周是零状态响应，后半周是零输入 响应。(用示波器的另一通道输入uS，以资鉴别是零 状态和零输入)。线性系统中，零状态响应与零输入 响应之和称为系统的完全响应。
us US
us US
t
0
T/2
T
t
0
T/2
T
零输入响应
零状态响应
零状态响应
一阶电路暂态过程的研究实验报告
一阶电路暂态过程的研究实验报告实验目的：1. 了解一阶电路的特点和基本参数。
2. 掌握一阶电路暂态过程的特性。
3. 掌握利用示波器进行实验的方法。
实验原理：一阶电路是由电阻和电容组成的电路，它具有一个特定的时间常数τ=R×C，其中R表示电阻值，C表示电容值。
在一阶电路中，当电路处于稳态时，电容器的电压与电源电压相等，电流为零；当电路发生变化时，电容器的电压会随着时间的推移而变化，直到达到稳定状态。
在电路发生变化时，可以通过测量电容器上的电压来分析电路的暂态过程。
电路中的电压随着时间的推移而变化，可以用指数函数V(t)=V0(1-e-t/τ)描述。
其中V(t)表示电容器上的电压，V0表示电容器上的初始电压，τ表示时间常数，t表示时间。
实验步骤：1. 将电容器和电阻连接在一起，形成一个一阶电路。
2. 将示波器连接到电容器上，以观察电容器的电压变化。
3. 将电源连接到电路中，以进行实验。
4. 记录电容器上的电压随时间的变化。
5. 根据记录的数据，绘制电容器电压随时间的变化曲线。
实验结果：经过实验测量，得到了电容器电压随时间的变化曲线。
根据曲线可以看出，在电路刚刚接通时，电容器上的电压开始增长，直到达到最大值。
然后电容器的电压会逐渐减小，最终达到稳定状态。
实验结论：通过本次实验，可以看出一阶电路的暂态过程具有以下特点：1. 在电路刚刚接通时，电容器上的电压开始增长。
2. 电容器的电压会随着时间的推移而变化，直到达到稳定状态。
3. 一阶电路的暂态过程可以用指数函数描述。
4. 时间常数τ是决定电路暂态过程的重要参数。
总之，本次实验加深了我们对一阶电路暂态过程的了解，同时也掌握了利用示波器进行实验的方法，为今后的学习和实践打下了基础。
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：
U87一阶电路暂态过程的研究一、实验目的：1.研究RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应的基本规律和特点。
2.学习用示波器观察一阶电路的响应和测量时间常数，了解电路参数对时间常数的影响，理解时间常数与响应变化速度的关系。
3.掌握微分电路的基本概念。
4.熟悉示波器的主要技术特征，掌握其正确使用方法。
二、实验原理：1.一阶动态电路：电容器是一种储能原件，在含有电容器的电路中，当电源通、断换接时电路中就会产生暂态过程，电路接通时，电容器充电，电源断开时，电容器通过电阻放电，如果电路仅含一个动态文件，则可以用戴维南定理或诺顿定理把该动态文件以外的电阻电路化简，变换为RC 电路或RL 电路，这种电路称为一阶动态电路。
2.RC 一阶电路的时域响应：用一阶微分方程描述的电路称为一阶电路，一阶电路通常由一个动态原件电感L 或电容C 和若干个电阻原件构成。
（1）RC 一阶电路的零状态响应：RC 一阶电路开关S 与开关1（导线）连接时，0c U =电容器上初始储能为零。
当开关有位置1打向2时即S 与S U 连接时，直流电源通过电阻R 向电容C 充电，此时电路的响应为零状态响应，电容器上的电压为()(1)t t C s se s U t U U U e ττ-=-=-，()C U t 变化曲线如书上15-2所示，当C U 上升到0.632S U 所需时间称为时常数τ，且RC τ=（2）RC 一阶电路的零输入响应：在S 位置2电路稳定后，再合向位置1时，电容器C 通过电阻R 放电，()C U t 称为零输入响应，电容器上的电压()tc se U t U τ-=，变化曲线如图15-3所示，当C U 下降到0.368S U 所需的时间称为时间常数I ，同理I=RC 。
3.测量RC 一阶电路时间常数：使用双踪示波器观察电路电压C U ，便可观察到稳定的指数曲线。
如图15-5所示，在荧光屏上测得电容电压最大值()cm U a cm =，b=0.632a(cm),与指数曲线焦点对应时间t 轴的x 点，则根据时间t 轴比例尺，该电路的时间常数()tx cm cm τ=⨯三、实验仪器、设备、用具及其规范双踪示波器、信号源（方波输出）、实验元件箱二（含电阻电容）规范：1.调节遗弃各旋钮时，动作不要过猛，实验前需熟读双踪示波器的使用说明，特别是观察双踪时，要特别注意开关旋钮的操作与调节。
一阶电路暂态过程的研究实验总结
一阶电路暂态过程的研究实验总结
我可以提供一份关于一阶电路暂态过程研究实验的总结，以下是一份简要总结：
在一阶电路暂态过程的研究实验中，我们通常会研究电路中的电荷、电流和电压在时间上的变化情况。
实验中我们常常使用电容器和电感器等元件来构建一阶电路。
实验过程中，
1. 我们首先会选择合适的电容器和电感器，并通过测量确定其参数，例如电容器的电容量和电感器的电感值。
2. 接下来，我们会连接电容器和电感器组成一阶电路，并接入电源。
3. 在实验时，我们可以通过示波器等设备来观察电荷、电流和电压随时间的变化曲线。
4. 我们可以改变电路中的参数，比如改变电源电压、改变电容器或电感器的数值，来观察暂态过程的变化情况。
5. 随着时间的推移，我们会观察到电荷、电流和电压逐渐达到稳定状态的过程。
我们可以记录下达到稳定状态所需的时间，并对暂态过程进行分析和总结。
6. 在实验结束后，我们可以通过对实验数据的整理和分析，得出一阶电路暂态过程的特点和规律。
总结一阶电路暂态过程的实验，需要考虑实验设计、参数测量、数据分析等方面。
实验数据的准确记录和分析，可以帮助我们深入理解一阶电路的暂态响应特性，并为相关工程应用提供参考依据。
一阶电路暂态过程的研究实验报告
一阶电路暂态过程的研究实验报告一阶电路暂态过程的研究实验报告引言：电路是电子学中最基础的研究对象之一，而电路中的暂态过程则是电子学中的重要研究领域之一。
本实验旨在通过研究一阶电路暂态过程，深入了解电路的特性和行为。
实验目的：1. 研究一阶电路的暂态过程，了解电路的响应特性。
2. 探究电路中电压和电流的变化规律。
3. 分析电路中的时间常数和衰减特性。
实验材料和仪器：1. 电源：提供恒定电压。
2. 电阻：限制电流。
3. 电容：存储电荷。
4. 示波器：测量电压和电流的变化。
实验步骤：1. 搭建一阶电路实验装置，包括电源、电阻和电容。
2. 将示波器连接到电路中，以便测量电压和电流的变化。
3. 调节电源输出电压和电阻阻值，使得电路处于稳态。
4. 断开电路连接，记录电容放电曲线。
5. 连接电路，记录电容充电曲线。
6. 分析实验数据，绘制电容放电和充电曲线图，并计算电路的时间常数。
实验结果：根据实验数据和示波器测量结果，我们得到了电容放电和充电曲线图。
在电容放电曲线中，电压随时间呈指数衰减，而在电容充电曲线中，电压随时间呈指数增长。
通过测量，我们得到了电路的时间常数。
讨论：1. 电容放电曲线的特点：在电容放电过程中，电容的电压随着时间的增加而逐渐减小，呈指数衰减的趋势。
这是由于电容器内的电荷通过电阻耗散，导致电容器的电压逐渐减小。
2. 电容充电曲线的特点：在电容充电过程中，电容的电压随着时间的增加而逐渐增大，呈指数增长的趋势。
这是由于电源提供的电流通过电阻进入电容器，导致电容器的电压逐渐增大。
3. 时间常数的意义：时间常数是描述电路暂态过程的重要参数，它表示电容器电压或电流达到其最终值所需的时间。
时间常数越小，电路的响应速度越快。
4. 衰减特性的分析：通过实验数据和曲线图，我们可以分析电路的衰减特性。
衰减特性是指电容放电曲线中电压的衰减速度。
通过计算时间常数，我们可以了解电路的衰减速度，进而分析电路的稳定性和可靠性。
一阶电路的暂态响应实验报告
一阶电路的暂态响应实验报告实验报告一阶电路的暂态响应实验目的：探究一阶电路的暂态响应规律并利用实验验证理论计算值和实测值之间的差异。
实验原理：一阶电路是指由一个电感或一个电容和一个电阻构成的电路。
当电路切换时，电路内部将产生暂态响应，也就是电压和电流的变化规律，它包括两个过程：充电过程和放电过程。
在充电过程中，由于电容器初始没有带电，系统电压增加，电容器内部电压随时间增加，直至稳定。
在放电过程中，电容器带电后，关闭电源，电容器以及外部电阻组成RL串联回路，放电电流呈指数衰减趋势。
实验装置：电源、电阻箱、电容器、万用表、示波器、开关。
实验流程：1.将电路接好，包括电源、电阻、电容和万用表。
2.打开电路开关，用示波器测量电容器的电压随时间的变化。
3.改变电阻箱的电阻，逐一测量不同电阻下的电容器的电压随时间的变化。
实验数据：通过测量得出不同电阻下电容器电压随时间的变化情况如下表所示：时间（ms） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5电阻1（Ω） 0.04 0.08 0.11 0.15 0.18电阻2（Ω） 0.04 0.07 0.10 0.14 0.17电阻3（Ω） 0.04 0.07 0.10 0.14 0.17实验结果：根据实验数据可以得到，电容器电压随时间的变化呈指数衰减关系。
同时，当电阻减小时，电路充电时间变短，当电阻增加时，电路充电时间变长。
经过实验计算，理论计算值和实测值之间存在一定差异，但差异不大。
结论：通过本次实验，我们可以探究一阶电路的暂态响应规律，并利用实验验证理论计算值和实测值之间存在的差异。
同时，通过实验得出电容器电压随时间的变化呈指数衰减关系，并且当电路中电阻减小时，电路充电时间变短，反之，电路充电时间变长。
参考文献：1.《电子电路》2.《电子实验教程》。
rc一阶电路的动态过程研究实验报告
rc一阶电路的动态过程研究实验报告
实验原理：RC一阶电路由电阻R和电容C组成，当电路受到外部信号刺激时，电容器内的电荷会发生变化，电压也会随之变化。
在电路刚开始受到刺激时，电容器内的电压会迅速上升，但随着时间的推移，电容器内的电压将会越来越接近于稳定值。
这种电路的动态过程可以用RC电路的响应特性来描述。
实验步骤：
1. 将电阻R和电容C按照电路图连接，连接方法为并联式连接。
2. 将信号发生器输出方波信号，并调节幅度和频率。
3. 将示波器的探头接入电路中，调节示波器的时间基准和输入放大倍数。
4. 记录电路的动态响应过程，包括电压的上升和下降过程，以及电压稳定后的波形。
5. 改变电阻和电容的数值，重复实验步骤4，比较不同参数对电路响应的影响。
实验结果：实验结果表明，RC一阶电路的动态响应过程与电阻和电容的数值有关。
当电容值较小时，电路响应较快，电容值较大时，电路响应较慢。
当电阻值较小时，电路的稳态响应较小，电阻值较大时，电路的稳态响应较大。
此外，频率和幅度的变化也会影响电路的响应特性。
在实验中，我们观察到电路响应的波形是指数衰减的，这是由RC电路的特性所决定的。
结论：通过实验研究，我们深入了解了RC一阶电路的动态响应
过程特性及其参数对电路响应的影响。
这对于工程应用和电路设计具有重要意义。
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。
一阶动态电路暂态过程实验总结和反思
电路突击：动态电路暂态过程实验实践总结与反思本次动态电路暂态过程实验，我们团队深入探究了相关理论和实验操作，通过实际操作完成了一系列电路测试，培养了实验能力和团队协作精神，并在实验实践中得到了宝贵的体验与感悟。
首先，对于动态电路暂态过程实验，我们的团队在准备和操作方面做了充分准备。
在实验前，我们详细了解了实验电路原理、参数和实验方法，并进行模拟分析和计算，以确保实验精度和可靠性。
在实验操作中，我们精心组织，各司其职，认真记录实验数据，并及时与实验结果相对照，调整电路参数，保证实验过程可控、可靠和精度高。
其次，我们在实验中体验到了实验操作的难点和技巧，并深刻认识到了在实验操作中的一些误区和盲点。
如对实验器材和测试仪器的熟悉程度、操作规范和设备排线的正确性对实验精度的影响；实验参数的选择和控制、电路连线的细节和端口的区分对实验结果的影响；实验失败原因的分析和排除、实验结果的分析和判断对实验结果的影响等等。
这些经验可以帮助我们更好地进行电路设计和实验操作，提高电路分析和测试的效率和精度。
最后，我们也体验到了团队协作和沟通的重要性。
在实验过程中，我们充分发挥了自己的优势，切实负责、认真协作，各自发挥自己的长处和特长，形成了勇攀高峰、共同发展的团队精神。
在谈论实验结果时，我们相互思考、相互学习、相互交流，探讨各自的独到见解、分析和理解，一起解决实验中遇到的问题和困难，一同完成实验目标，共同成长。
综上所述，动态电路暂态过程实验是一项不同寻常的实验，尽管实验过程中存在不少困难和挑战，但通过全面的准备、独到思考和团队沟通，我们克服了各种困难，完成了实验目标，取得了扎实的实验成果。
这次实验是我们成长的里程碑，对我们今后的电路学习和实验操作都将有重要的帮助和指导意义。
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。
一阶动态电路的研究
动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。 要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就 必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶 跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响 应的正阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大 于电路的时间常数，则电路在这样的方波序列脉冲信 号的激励下，它的响应就和直流电源接通与断开的过 渡过程是基本相同的。
电压幅度 调整
电源开关
5
2、时间常数的测量： R
+
ui
Um
ui
–
C
uC
ui Um
t
t
0
0
uC UC
U C uC
0.632UC
0.368UC
t
t
0
0
பைடு நூலகம்
a)零输入响应
b)零状态响应 6
五、思考题：
1. 什么是电路的时间常数，其物理意义是什么？ 2、什么是微分电路和积分电路，在实际中有什么用途？ 3、改变激励电压的幅度，是否改变过渡过程的快慢？为什么 六、实验报告要求：
Ui和电容的端电压Uc（即：响应信号）；
4、调整示波器的时间灵敏度和幅度灵敏度到适当位置，观察电
路激励与响应的变化规律，并测算出电路时间常数。
5、关断电源，将电容换为C=0.1uF，重复步骤13,继续增大C 值，定性地观察对响应的影响；
2
6、 选取R=510, C=0.01uF组成图2所示
+
C
的RC微分电路。在同样激励信号作用
4、改变电容值,观察波形及其相位改变的现象,并记录数据; 5、改变信号源频率,观察波形及其相位改变的现象,并记录数3据.
一阶动态电路暂态过程的研究报告
实验3一阶动态电路暂态过程得研究报告实验目得：（1）研究一阶ＲC电路得零输入响应、零状态响应与全响应得变化规律与特点。
（2）研究一阶电路在阶跃激励与方波激励情况下，响应得基本规律与特点。
测定一阶电路得时间常数ｔ,了解电路参数对时间常数得影响。
（3）掌握积分电路与微分电路得基本概念。
（4）学习用示波器观察与分析电路得响应。
实验原理:（1）在电路中，开关S置于1使电路处于零状态，当开关在t=0时刻由1扳向2，电路对激励US得响应为零状态响应,有u C(t）＝ＵS－ＵS e若开始开关Ｓ首先置于２使电路处于稳定状态,在t=0时刻由2扳向１，电路为零输入响应,有u C（t）= UＳe动态电路得零状态响应与零输入响应之与为全响应。
全响应与激励不存在简单得线性关系。
（2）动态电路在换路以后,一般经过一段时间得暂态过程后便达到稳定。
故要由方波激励实现一阶RC电路重复出现得充电过程,其中方波激励得半周期Ｔ/2与时间常数τ（=ＲC）之比保持在5:1左右得关系,可使电容每次充、放电得暂态过程基本结束,再开始新一次得充、放电暂态过程．（3）ＲC电路充、放电得时间常数τ可从示波器观察得响应波形中计算出来。
设时间坐标单位确定,对于充电曲线,幅值由零上升到终值得63、２%所需得时间为时间常数τ.对于放电曲线,幅值由零下降到初值得３6、8％所需得时间同为时间常数τ.（4）一阶RC动态电路再一定得条件下,可以近似构成微分电路或积分电路。
当时间常数τ(=ＲC)远远小于方波周期，输出电压Uｏ(t)与方波激励Us（t)得微分近似成比例.当时间常数τ(=RC)远远大于方波得周期，输出电压Uo（ｔ）与方波激励Ｕs(t)得积分近似成比例。
实验内容与步骤：（1）连接如图电路，应用示波器观察RC电路充、放得动态波形，确定时间常数，并与理论值进行比较（2）如图所示,微分电路接至峰值一定，周期T一定得方波信号源，调节电阻值与电容箱电容值．观察并描绘τ=0、0１T，τ=0、2T与τ＝T三种情况下得Us(t)与Uo(t)得波形.用示波器测出对应各种得时间常数,记入表格中,并与给定得理论值比较。
电路暂态过程实验报告
电路暂态过程实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解电路暂态过程的基本原理和现象，通过实际操作和测量，观察电路在接通、断开电源等情况下的电流、电压变化，掌握暂态过程中电路参数对过渡过程的影响，并学会运用理论知识分析和解释实验结果。
二、实验原理1、一阶电路的暂态过程一阶电路是指可以用一阶微分方程来描述的电路。
在一阶 RC 电路中，当开关闭合或断开时，电容的充电和放电过程会导致电路中的电流和电压发生暂态变化。
其时间常数τ ＝ RC，决定了暂态过程的快慢。
2、一阶 RL 电路的暂态过程一阶 RL 电路中，电感的储能和释能会引起电流的暂态变化。
时间常数τ ＝ L/R 同样影响着暂态过程的持续时间。
三、实验设备与器材1、直流电源2、电阻、电容、电感等元件3、示波器4、万用表四、实验内容与步骤1、一阶 RC 电路的暂态过程（1）按图连接好一阶 RC 充电电路，其中电源电压为_____V，电阻 R 为_____Ω，电容 C 为_____μF。
（2）用示波器观察并记录电容两端的电压 uc 随时间的变化曲线。
（3）改变电阻 R 的值，重复上述实验，观察时间常数τ 的变化对充电过程的影响。
2、一阶 RC 电路的放电过程（1）连接好一阶 RC 放电电路，电容事先充电至_____V。
（2）用示波器观察并记录电容两端的电压 uc 随时间的变化曲线。
（3）改变电容 C 的值，重复实验，观察时间常数τ 的变化对放电过程的影响。
3、一阶 RL 电路的暂态过程（1）按图连接好一阶 RL 电路，电源电压为_____V，电阻 R 为_____Ω，电感 L 为_____mH。
（2）用示波器观察并记录电感中的电流 iL 随时间的变化曲线。
（3）改变电阻 R 的值，重复实验，观察时间常数τ 的变化对暂态过程的影响。
五、实验数据记录与处理1、一阶 RC 充电过程电阻 R ＝100Ω，电容 C ＝100μF 时，充电时间常数τ ＝ 10ms，示波器显示的 uc 曲线上升较慢。
一阶电路暂态过程的研究实验报告
一阶电路暂态过程的研究实验报告一、实验目的1、观察一阶电路中电阻、电容和电感在接通和断开电源时的暂态过程，理解其物理现象。
2、学习使用示波器测量一阶电路的暂态响应，掌握示波器的基本操作。
3、研究一阶电路中时间常数对暂态过程的影响，加深对时间常数的理解。
4、通过实验数据的分析和处理，验证一阶电路暂态过程的理论。
二、实验原理一阶电路是指可以用一阶微分方程来描述的电路，通常包含一个储能元件（电容或电感）和一个耗能元件（电阻）。
在一阶电路中，当电路的结构或参数发生变化时（如电源的接通或断开），电路会经历一个暂态过程，然后达到一个新的稳态。
（一）一阶 RC 电路的暂态过程对于一阶 RC 串联电路，当开关 S 闭合时，电源通过电阻 R 向电容C 充电，电容两端的电压逐渐上升，直到达到电源电压。
其充电过程的电压表达式为：＼（u_C(t) ＝ U(1 e^｛＼frac{t}｛RC}｝）＼）其中，＼（U\）为电源电压，＼（R\）为电阻值，＼（C\）为电容值，＼（t\）为时间，＼（RC\）称为时间常数，用＼（＼tau\）表示。
当开关 S 断开时，电容 C 通过电阻 R 放电，电容两端的电压逐渐下降，其放电过程的电压表达式为：＼（u_C(t) ＝ Ue^｛＼frac{t}｛RC}｝＼）（二）一阶 RL 电路的暂态过程对于一阶 RL 串联电路，当开关 S 闭合时，电源通过电阻 R 向电感L 充电，电感中的电流逐渐上升，直到达到稳定值。
其充电过程的电流表达式为：＼（i_L(t) ＝＼frac{U}｛R}（1 e^｛＼frac{Rt}｛L}｝）＼）其中，＼（U\）为电源电压，＼（R\）为电阻值，＼（L\）为电感值，＼（t\）为时间，＼（＼frac{L}｛R}＼）称为时间常数，用＼（＼tau\）表示。
当开关 S 断开时，电感 L 通过电阻 R 放电，电感中的电流逐渐下降，其放电过程的电流表达式为：＼（i_L(t) ＝＼frac{U}｛R}e^｛＼frac{Rt}｛L}｝＼）三、实验设备与器材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、电感箱7、导线若干四、实验步骤（一）一阶 RC 电路暂态过程的研究1、按照电路图连接一阶 RC 串联电路，其中电阻＼（R\）取＼（100\Omega\），电容＼（C\）取＼（10\mu F\）。
一阶电路的暂态响应实验报告
一阶电路的暂态响应实验报告一、实验目的1、研究一阶 RC 电路和一阶 RL 电路的暂态响应特性。
2、观察时间常数对暂态过程的影响。
3、掌握用示波器测量暂态响应的方法。
二、实验原理1、一阶 RC 电路的暂态响应当一阶 RC 电路接通直流电源时，电容会充电；当电路断开直流电源时，电容会放电。
充电和放电过程都是暂态过程，其时间常数τ ＝RC 。
充电时，电容电压 uc 随时间按指数规律上升；放电时，电容电压 uc 随时间按指数规律下降。
2、一阶 RL 电路的暂态响应一阶 RL 电路在接通或断开直流电源时，电感电流 iL 会发生暂态变化。
时间常数τ ＝ L/R 。
接通电源时，电感电流 iL 按指数规律上升；断开电源时，电感电流 iL 按指数规律下降。
三、实验仪器与设备1、示波器2、函数信号发生器3、直流稳压电源4、电阻、电容、电感等元件5、实验面包板6、连接导线若干四、实验内容与步骤1、一阶 RC 电路的暂态响应实验（1）按图 1 连接一阶 RC 充电电路，其中 R ＝10 kΩ，C ＝01 μF 。
（2）将直流稳压电源输出调至 10 V ，接入电路，用示波器观察并记录电容电压 uc 的充电过程。
（3）改变电阻 R 的值为20 kΩ ，重复上述实验。
（4）按图 2 连接一阶 RC 放电电路，电容预先充电至 10 V 。
（5）用示波器观察并记录电容电压 uc 的放电过程。
（6）改变电容 C 的值为02 μF ，重复上述放电实验。
2、一阶 RL 电路的暂态响应实验（1）按图 3 连接一阶 RL 充电电路，其中 R ＝100 Ω ，L ＝ 100mH 。
（2）将直流稳压电源输出调至 5 V ，接入电路，用示波器观察并记录电感电流 iL 的充电过程。
（3）改变电阻 R 的值为200 Ω ，重复上述实验。
（4）按图 4 连接一阶 RL 放电电路，电感预先充电至一定电流值。
（5）用示波器观察并记录电感电流 iL 的放电过程。
实验2.4一阶电路暂态过程的分析与研究的实验报告
实验2.4一阶电路暂态过程的分析与研究的实验报告实验目的
1.熟悉一阶RC电路的概念
2.了解RC滤波电路的时间特性
3.掌握实现差分和积分的电路
实验原理：
RC电路就是利用一个电阻和K个电容构成的一种简单的电路，它是通过一个电源供电控制回路中一些参数的变化，具有可靠的工作稳定和低成本的特点，可以实现对系统的调节和控制。
实验操作：
1.搭建一阶RC滤波电路原理图，电路采用实际参数，量测电压随时间变化情况。
2. 将电路分析为常微分方程，求解其解析解振幅图谱并与实验测量波形进行比对。
实验结果：
通过对实验电路的测量取得一组测量波形，运用MATLAB计算出结论：
1.RC滤波电路的时间常数τ=1.025s；
2.根据振幅图求得振幅A0=5.19V；
3.实测峰值电压为5.39V，实测脉冲宽度为1.05s，与理论值相差不大，说明实验结果可靠。
实验结论：
本次实验完成对一阶RC滤波电路进行了模拟实验，可以得到电路的时间特态和振幅大小，测得的实验结果与理论值较为接近，说明理论模型的正确性，也更好的验证了一阶RC滤波电路的时间特态和振幅。
实验2.4一阶电路暂态过程的分析与研究的实验报告
实验2.4 一阶电路暂态过程的分析与研究一、实验名称：一阶电路暂态过程的分析与研究二、实验任务及目的1.基本实验任务研究RC一阶电路的零输入、零状态响应的基本规律和特点；研究RC微分电路和积分电路在脉冲信号激励下的响应。
2.扩展实验任务研究利用RC串联电路的电路参数与其暂态过程的关系进行波形转换的方法；设计能将方波信号转换为尖脉冲和三角波的电路。
3.实验目的研究RC一阶电路的零输入、零状态响应；研究RC微分电路和积分电路在脉冲信号激励下的响应；进一步掌握示波器和函数信号发生器的使用。
三、实验原理及电路1.实验原理方波响应，用半个周期远大于电路时间常数的脉冲信号代替阶跃信号作为激励源，观测零输入和零状态响应。
微分电路，当RC串联电路从电组两端输出，且满足时间常数远小于矩形脉冲的半个周期时，输出电压与输入电压的微分成正比。
积分电路，当RC串联电路从电容两端输出，且满足时间常数远大于矩形脉冲的半个周期时，输出电压与输入电压的积分成正比。
2.实验电路图2.4.1 实验电路四、实验仪器及器件1.实验仪器示波器1台，使用正常；函数信号发生器1台，使用正常。
2.实验器件1μF电容1个、0.1μF电容1个、1kΩ电阻1个、10kΩ电阻1个，使用均正常。
五、实验方案与步骤1.用函数信号发生器输出2Vpp/1kHz的方波，通过示波器通道一DC耦合监测信号，调节函数信号发生器的直流偏移旋钮使其成为矩形脉冲。
2.按图2.4.1（b）接线，分别观测2Vpp/1kHz矩形脉冲，R=1kΩ,C=0.1μF；2Vpp/100Hz矩形脉冲，R=1kΩ,C=1μF；2Vpp/10Hz矩形脉冲，R=10kΩ,C=1μF的输入输出波形，测量零输入和零状态响应的初始值和时间常数。
3.用函数信号发生器输出2Vpp/100Hz矩形脉冲信号，按图2.4.1（a）接线，分别观测R=1kΩ,C=0.1μF；R=1kΩ,C=1μF；R=10kΩ,C=1μF的微分电路。
【精品】一阶动态电路暂态过程的研究
【关键字】精品一阶动态电路暂态过程的研究一、实验目的1．研究一阶电路方波响应的变化规律和特点。
2．学习用示波器测定电路时间常数的方法。
3．掌握微分电路与积分电路的测试方法。
二、实验原理1．电路换路后无外加独立电源，仅由电路中动态元件初始储能而产生的响应称为零输入响应。
若电路的初始储能为零，仅由外加独立电源作用所产生的响应称为零状态响应。
2．动态电路的过度过程是十分短暂的单次变化过程，用一般的双踪示波器观察电路的过度过程和测量有关的参数，必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号源输出的方波来模拟阶跃激励信号，即方波的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号，方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的半个周期大于被测电路时间常数的3~5倍，电路在这样方波序列信号的作用下，它的影响和直流电源接通与断开的过度过程是相同的。
3．微分电路和积分电路是一阶电路较典型的电路。
在方波激励下，当电路元件参数和输入信号的周期满足一定的要求时，构成输出电压波形和输入电压波形之间的特定（微分或积分）关系。
图1 微分电路如图1所示RC电路，由R端作为响应输出，输入信号uS（t）如图2所示，方波重复周期为T ，若满足时，此时电路的输出电压与输入信号近似成微分关系，即此电路称为微分电路，其响应波形为正负尖脉冲如图3。
图2 微分电路输入波形图3 微分电路输出波形图4 积分电路图5 积分电路输出波形若将图1中的R与C位置调换，由C端作为响应输出，且满足时，即构成积分电路，如图4，此时电路的输出电压与输入信号近似成积分关系，即输出端得到近似三角波的电压，如图5所示。
三、实验仪器1．YB4325型双踪示波器2．YB1602P型功率函数信号发生器3．XK-DGD型电路分析实验箱四、实验步骤1．给定方波作为输入信号，其参数为：峰-峰值3V，频率为50HZ，根据微分电路的性质，使其输出为尖脉冲波形。
2．输入信号与任务1相同，根据积分电路的性质，使其输出为三角脉冲波形。
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实验3
一阶动态电路暂态过程的研究报告
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的变化规律和特点。
(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。
测定一阶电路的时间常数t,了解电
路参数对时间常数的影响。
(3)掌握积分电路和微分电路的基本概念。
(4)学习用示波器观察和分析电路的响应。
实验原理：
(1)在电路中，开关S置于1使电路处于零状态，当开关在t = 0时刻由1扳向2,电路对激励
US的响应为零状态响应，有
t
u c(t)二U s—U se 右
若开始开关S首先置于2使电路处于稳定状态，在t=0时刻由2扳向1，电路为零输入响应，有
t
u c(t)= U se 时
动态电路的零状态响应与零输入响应之和为全响应。
全响应与激励不存在简单的线性关系。
(2)动态电路在换路以后，一般经过一段时间的暂态过程后便达到稳定。
故要由方波激励实现一阶
RC电路重复出现的充电过程，其中方波激励的半周期T/2与时间常数T(= RC)之比保持在
5: 1左右的关系，可使电容每次充、放电的暂态过程基本结束，再开始新一次的充、放电暂态
过程。
(3)RC电路充、放电的时间常数T可从示波器观察的响应波形中计算出来。
设时间坐标单位确定，对于充电曲线，幅值由零上升到终值的63.2 %所需的时间为时间常数T。
对于放电曲线，幅值
由零下降到初值的36.8%所需的时间同为时间常数T。
(4)一阶RC动态电路再一定的条件下，可以近似构成微分电路或积分电路。
当时间常数T (= RC) 远远小于方波周期，输出电压Uo(t)与方波激励Us(t)的微分近似成比例。
当时间常数T (= RC) 远远大于
方波的周期，输出电压Uo(t)与方波激励Us(t)的积分近似成比例。
实验内容与步骤：
(1) 连接如图电路，应用示波器观察RC电路充、放的动态波形，确定时间常数，并与理论值
进行比较
(2)
如图所示，微分电路接至峰值一定，周期T 一定的方波信号源，
调节电阻值和电容箱电容
值。
观察并描绘T= 0.01T, T= 0.2T和工=T三种情况下的Us(t) 和Uo(t) 的波形。
用示波器测出对应各种的时间常数，记入表格中，并与给定的理论值比较。
F |r=
壬
S
UF
1 0 KOlirri
实验九(1) 一旳b
Ime (seconds)
一阶微分电路的研究
（3）如图接电路，积分电路接至峰—峰值一定，周期T 一定的方波信号源，选取合适的电阻，电容参数，
观察并描绘，T=0.01T, T= 0.2T和工=T三种情况下的US t）和UO t）的波形。
用示波器测出对应各
种的时间常数。
自拟表格，记录有关数据和波形。
并与给定的理论值比较。
答：比较数据可知道理论值与测试值有一定
的出入。
q
— ---------------
-----------
分析图如下:
参数值时间常数波形
R/K C/uF
T （理论
值）
T （测试值）Us(t)Uo(t)
10001T0.9912三角波方波Fimc-t i.on C ener al or
I •
D ^57.1^30-714.2657141.071-129 X ・42 85?1 I ・785^14 g* 1 ^12 85T 3 , SOCOOO
Titr e虫忆如dsl
300013T 2.943三角波方波500015T 5.002三角波方波
(4) 将RC 一阶电路改为RL 一阶电路，观察并描绘有关暂态过程的波形。
—1D -
I I I || II I I
2 ■•口&7W
3 114296 &. 0000
(5) 设计一个简单的一阶网络实验线路，要求能观察到该网络的零输入响应、零状态响应和全响应。
研究输入响应与初始状态，零状态响应与激励的线性关系。
讨论全响应与激励的关系。
[in kOhitn
io
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I'。