rc串联电路
rc串联电路实验报告
rc串联电路实验报告实验目的：通过实验研究RC串联电路的基本特性，包括RC 电路的充放电过程以及等效电路的建立。
实验器材：电源、电流表、电压表、电阻器、电容器、开关、导线等。
实验原理：RC串联电路由电阻和电容器串联而成。
当电源接通后，电源正极的电荷经过电阻器进入电容器充电，直到电容器两极间电压达到电源电压。
此时电容器开始放电，电荷从电容器正极经过电阻器到电源负极，直到电容器两极间电压降低到零。
实验步骤：1. 搭建RC串联电路，将电源正极与电容器的正极相连，电容器的负极与电阻器相连，电阻器的另一端与电源负极相连。
2. 将电流表串联到电阻器上，将电压表并联到电容器上。
3. 调节电源电压为适当值，记录电压表和电流表的读数。
4. 关闭电源，并记录电容器放电后电压的变化情况。
实验结果：1. 充电过程：在电源开启后，电容器的电压逐渐增加，直到达到电源电压。
电流表显示的电阻器电流逐渐减小。
2. 放电过程：在关闭电源后，电容器的电压逐渐减小，直到降低到零。
电流表显示的电阻器电流逐渐减小。
实验分析：根据实验结果，可以得出以下结论：1. RC串联电路的充电过程和放电过程都是指数形式的变化。
2. 充电过程中，电容器的电压与时间之间存在指数关系。
充电过程可以用以下公式表示：V(t) = V(0) * (1 - e^(-t/RC))，其中V(t)为时间t内电容器的电压，V(0)为初始电压，R为电阻值，C为电容值。
3. 放电过程中，电容器的电压与时间之间也存在指数关系。
放电过程可以用以下公式表示：V(t) = V(0) * e^(-t/RC)，其中V(t)为时间t内电容器的电压，V(0)为初始电压，R为电阻值，C为电容值。
结论：通过本实验，我们学习了RC串联电路的特性，包括充放电过程和等效电路的建立。
我们了解到在RC串联电路中，电容器的电压随时间变化的规律。
实验结果与理论分析基本一致，验证了RC电路方程的正确性。
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串联电路的电路总阻抗计算公式
rc串联电路的电路总阻抗计算公式在我们探索电学世界的奇妙旅程中，RC 串联电路可是个不容忽视的存在。
那今天咱们就来好好聊聊 RC 串联电路的电路总阻抗计算公式。
咱先说说啥是 RC 串联电路哈。
简单来讲，就是一个电阻（R）和一个电容（C）串在一块儿，然后电流依次通过它们。
这时候，要算出整个电路的总阻抗，就不是电阻值和电容值简单相加那么简单咯。
RC 串联电路的总阻抗 Z 可以通过一个公式来计算，那就是：Z =√(R² + Xc²) 。
这里面的 R 就是电阻的阻值，而 Xc 呢，是电容的容抗。
那容抗 Xc 又咋算呢？它等于 1 /（2πfC），其中 f 是电源的频率，C 就是电容的容量。
给您举个例子吧。
我之前在实验室里做实验的时候，就碰到过一个关于 RC 串联电路的有趣情况。
当时我们要设计一个简单的滤波电路，就是用的 RC 串联电路。
我选了一个 100 欧姆的电阻，还有一个 10 微法的电容。
电源的频率是 50 赫兹。
按照公式，先算出容抗 Xc = 1 /（2×3.14×50×10×10⁻⁶）≈ 318.5 欧姆。
然后再把电阻值和容抗代入总阻抗的公式，Z = √(100² + 318.5²) ≈ 333.8 欧姆。
通过这个实验，我更深刻地理解了 RC 串联电路总阻抗的计算。
您瞧，实际操作一下，可比光看公式明白得多。
在实际应用中，比如在通信系统里，RC 串联电路常用于信号的滤波和耦合。
知道总阻抗的计算，就能更好地设计和优化电路，让信号传输更稳定、更清晰。
再比如说，在一些电子设备的电源部分，RC 串联电路也能起到稳压和降噪的作用。
这时候，准确计算总阻抗，就能保证设备的正常工作，减少干扰和故障。
总之，掌握 RC 串联电路的总阻抗计算公式，对于我们理解和设计电路那可是相当重要的。
不管是在学术研究中，还是在实际的工程应用里，这都是一个必备的技能。
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。
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+
I
U
_
R U _R C U C
_ +
+
uR 8 2 sin 314tV X 6 arctan C arctan 36.9 R 8
0
I
u 10 2 sin(314t 36.9 )V
UC
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 后接到交流电源上，若电阻上电压为 uR 180 2 sin 314 t ， 试求： 电流I以及端电压U和电感上的电压UC，并写出瞬时表达式。 解： U 180 V 314 rad / s
电压 u 滞后电流 i 的角度
RC串联电路的阻抗
UR U
UC
R XC
Z
阻 抗 三 角 形
U I Z
2 Z R2 X C
阻抗角 arctan
—— 电压 u 滞后电流 i 的角度
XC R
大小决定于R和C以及电源频率，与电压、电流的大小无关
2、电容
RC串联电路电压间的关系
设：
i Im sin ωt 则： uR URm sin ωt R Im sin ωt uC UCm sin ωt π
2 Im XC sin ωt π
2
UR U
XC
1 1 2fc c
u uR uC
0
UR
I
UC
U
UC
电压三角形
arctan
UC UR
2 2 U UR UC
电压 u 滞后电流 i 的角度
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 ) 。
2、已知RC串联电路，已知电流 i 2 sin 314 t 电容C的容量530uf，则电容阻抗XC=( 6Ω )。 若R=8Ω, 则求 u、uR、uC 瞬时表达式,并画出电 压电流的向量图。 解： uC 6 2 sin(314 t )V 2A 2
R
U R 180 I IR 6A Z 30 i 6 2 sin 314tA 1 1 XC 40 Ω 6 C 314 80 10
+
I
R U _R
+
U
_
UC IXC 6 40 240V
C
+
2 2 2 U UR UC 180 2 240 2 300 V
arctan
UC 240 arctan 53.1 u 300 2 sin(314t 53.1 )V UR 180
uC 240 2 sin( 314 t
U _C
)V
1uf
课堂小结
U U U
2 R
2 C
UR U
UC
电压三角形
UC arctan UR
第七节
R-C串联电路
一、回顾和引入
二、RC串联电路电压间的关系
三、RC串联电路的阻抗 四、例题讲解 五、巩固练习 六、小结
周春辉
一、回顾和引入
1、电阻
英国HOLCO军规电阻
国产718厂
陶瓷片上镀上镍铬合金薄膜后光刻
以色列威世电阻，0.01%精度，0.1ppm，10年2ppm以内的老化 。 0.01的精度，5ppm的温度系数