一阶电路暂态过程的研究实验报告
实验五 一阶电路暂态过程研究
实验报告 系别 班级学号 姓名 课程名称 电路原理 实验日期实验名称 实验五 一阶电路暂态过程研究成绩 实验目的：1.研究RC 一阶电路的零输入、零状态响应；2.学会时间常数测量方法；3.观察时间常数对波形的影响；实验原理：一阶电路:仅含一个储能元件的线性的电路,且由一阶微分方程描述,称为线性一阶电路。
零输入响应：电路无激励，仅由动态元件初始储能产生的响应称为零输入响应。
零状态响应：电路无初始储能，仅由激励产生的响应称为零状态响应。
用RC 串联电路作为一阶电路，观测零输入和零状态响应。
RC 一阶电路零输入响应：τt C e U u -=0RC 一阶电路零状态响应：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-τt s C eU u 1 τ=RC 为电路时间常数。
实验内容：1．实验电路一阶电路如图5-1所示图5-1 RC 一阶电路接线图t=0时，开关指向位置2，此时为零状态响应。
电路处于稳态后，再将开关指向位置3，此时为零输入响应。
2.测试一阶电路动态响应波形（1）测试一阶电路零状态响应波形打开示波器面板，将开关接至位置2，用示波器观察到零状态响应波形如图5-2所示。
图5-2 RC一阶电路零状态响应波形（2）测试一阶电路零输入响应波形打开示波器面板，将开关接至位置2，电容充电达到稳态后，将开关再指向位置3，用示波器观察到零状态响应波形如图5-3所示。
图5-3 RC一阶电路零输入响应波形3.测量一阶电路时间常数τ（1）用示波器测试RC一阶电路零状态响应波形，出现零状态响应波形后，按“暂停”按钮，将两个探针1、2分别移至输出波形的0值和6.32V，读出两个探针时间间隔，即为时间常数τ。
（2）用示波器测试RC一阶电路零输入响应波形，出现零输入响应波形后，按“暂停”按钮，将两个探针1、2分别移至输出波形的10 V和3.68V，读出两个探针时间间隔，即为时间常数τ。
两次测量值应相同。
4.观察RC一阶电路在矩形波信号激励下的响应将直流电源换为函数发生器，电阻换成可变电阻或电容换成可变电容，如图5-4所示，设置函数信号发生器输出2Vp/1kHz的方波，用示波器测试输入输出波形。
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 。
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目的，通过对一阶电路的暂态响应进行实验，加深对一阶电路暂态响应特性的理解，掌握一阶电路的暂态响应规律。
实验仪器与设备，示波器、电源、电阻、电容、开关、万用表等。
实验原理，一阶电路是指电路中只包含一个电感或一个电容的电路。
在直流电路中，一阶电路的暂态响应是指在电路中出现突然的变化时，电路中的电流、电压等参数随时间的变化规律。
对于充电过程，电压和电流随时间的变化规律为指数衰减；对于放电过程，电压和电流随时间的变化规律为指数增长。
实验步骤：1. 搭建一阶电路，连接电源、电阻、电容和开关，通过示波器观察电路的暂态响应。
2. 打开电源，关闭开关，记录电容电压随时间的变化曲线。
3. 打开开关，记录电容电压随时间的变化曲线。
4. 根据实验数据，分析一阶电路的暂态响应特性。
实验数据与分析：1. 充电过程中，电容电压随时间的变化曲线呈指数衰减，符合一阶电路暂态响应的特性。
2. 放电过程中，电容电压随时间的变化曲线呈指数增长，也符合一阶电路暂态响应的特性。
实验结论，通过实验数据分析，我们验证了一阶电路的暂态响应特性，充电过程和放电过程都符合指数衰减和指数增长的规律。
这些实验结果与理论预期相符，加深了我们对一阶电路暂态响应特性的理解。
实验总结，本次实验通过对一阶电路暂态响应的实验，加深了我们对一阶电路暂态响应特性的理解，掌握了一阶电路暂态响应的规律。
同时，实验过程中我们也学会了如何使用示波器观察电路的暂态响应，这对我们今后的实验和工作都具有重要的指导意义。
通过本次实验，我们不仅掌握了一阶电路暂态响应的规律，也提高了实验操作能力和数据分析能力，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
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。
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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。