文档介绍：9-2
电路与电子学
实验3 RC一阶电路响应研究
班级：12计师 学号： 20********** 姓名：黄月明
实验目的
加深理解RC电路过渡过程的规律及电路参数对9-2
电路与电子学
实验3 RC一阶电路响应研究
班级：12计师 学号： 20********** 姓名：黄月明
实验目的
加深理解RC电路过渡过程的规律及电路参数对过渡过程的理解
学会测定RC电路的时间常数的方法
方波发生器
+
-
R
C
uC
+
-
示波器
1
2
EXT
u
图1
10V
1ms
(a)
(b)
观测RC充放电电路中电阻和电容电压的波形图
实验原理与说明
1、RC电路的时间常数
如图1所示。将周期性方波电压加于RC电路，当方波电压的幅度上升为U时，相相当于一个直流电压源Us对电容C充电，当方波电压下降为零时，相当于电容C通过过电阻R放电。RC电路的充电过程，RC电路的时间常数用τ表示，τ=RC，τ的大小决定了电路充放电时间的快慢。对充电而言，% Us所需的时间；RC电路的放电过程，对放电而言，%Us所需的时间。
微分电路和积分电路
图1的RC充放电电路中，当电源方波电压的周期T >>τ时，电容器充放电速很快，若 >> ，≈，在电阻两端的电压= ≈≈，这就是说电阻两端的输出电压与输入电压的微分近似成正比，此电路即称为微分电路。
当电源方波电压的周期T<<τ时，电容器充放电速度很慢，又若 << ，≈，在电阻两端的电压= = ≈，这就是说电容两端的输出电压与输入电压的积分近似成正比，此电路称为积分电路。
实验步骤
时间常数的测定
实验线路见图1，取R=100Ω，C=1μF，f=1kHz，Us=10v，%Us所需的时间，亦即测量充电时间常数τ1；%Us所需的时间，亦即测量放电时间常数
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τ2；将τ1，τ2记入下面空格处。
充电过程中： 计算：% Us =； 测量：τ1=；
放电过程中： 计算：% Us =； 测量：τ2=。
实验线路见图1，R取51Ω，电容C取10μF，实验方法同步骤（1）。观测电容充电过程中电压变化情况，试用时间常数的概念，比较说明R、C对充放电过程的影响与作用。
根据（1）画图如下
波形图如下：
若R=51Ohm，则对比如下
9-3
根据（2）要求画图如下
波形图如下
9-4
观测微分和积分电路输出电压的波形
按图1接线，取R=1 kΩ，C=10μF（τ= RC = 10ms），电源方波电压的频率为1kHz，幅值为1V（T=1/1000=1 ms <<τ），在电容两端的电压即为积分输出电压，将方波电压输入示波器的YB通道，输入示波器的YA通道，观察并描绘和的波形图。再将图1中R和C的位置互换，取C=10μF，R