RLC电路暂态特性研究ppt课件

1、实验原理nRLC电路的暂态过程就是当电源接通或断开的瞬间(通常只需几个毫秒甚至几个微秒 )，电路中的电流或电压非稳定的变化过程，即构成电路充电或放电的瞬间变化过程。这瞬态变化快慢是由电路内各元件量值和特性决议的，描画瞬态变化快慢的特性参数就是放电电路的时间常量或半衰期。暂态过程研讨牵涉到物理学的许多领域，在电子技术中得到广泛的运用。 1RC串联电路 当电键合向“1时，电源E经过R对电容C充电，直到电容两端电压等于E；在电容充电后，把电键合向“2，电容C将经过R放电。 充电时 放电时 EiRUc0iRUcEUdtdUcc101ccUdtdURC初始条件：充电时 t=0，Uc=0； 放电时 t=0

2、，Uc=E。由此得方程1的解为(1)1 (tCeEUtCEeU充电过程 放电过程 tREeUtREeUUC、UR均按指数规律变化。 dtdUCiC充电时电容器上电压UC是按指数逐渐上升， UR按指数逐渐减小。 而放电时UC那么按指数逐渐减小， UR 反向，按指数逐渐减小。 ,单位为秒。它反映了电压按指数函数变化的快慢，即电路中暂态过程的快慢。 RC2E当放电时UC从E减少到， 21T相应的时间.2lnT21EtVcE2121T半衰期时间常数2RLC串联电路当K与1接通时，电源E对电容器C充电，充到电容两端电压UC等于E时，将K与2接通，那么电容器在闭合的RLC回路放电 。0RLCUUU0iRd

3、tdiLUCdtdUCdtdqiC022CCCUdtdURCdtUdLC此方程的解可分为以下三种情况：CLR42)cos(44/2tEeCRLCVtC (1)欠阻尼形状 只讨论放电过程，电容两端电压UC时间常数 RL2此电路的各物理量均呈现振荡特性 UC的振幅按指数衰减，它随时间的变化如下图，欠阻尼振荡形状。为振荡角频率 实践上不但电容和电感本身都有电阻，而且回路中也存在回路电阻，这些电阻是会对电路产生影响的电阻R的作用是加上阻尼项，使振荡幅度呈指数衰减，衰减的快慢由时间常数决议 (2)临界阻尼形状，CLR42 ， /)1 (tCetEV是欠阻尼振荡刚刚不出现振荡的过渡形状，电路中各物理量的变

4、化过程不再具有周期性。 (3)过阻尼形状，CLR42此时为阻尼较大的情况，此电路的各物理量也不再具有周期性变化的规律，而是缓慢地趋向平衡值。 )(44/2tshEeLCRCVtC实验中用方波发生器替代了直流电源和电键。用示波器察看电容器的波形，在方波电压值为U0的半个周期时间内，电源对电容器C充电，而在方波电压为零的半个周期内，电容器内电荷经过电阻R放电。充放电过程如下图。 1RC电路暂态过程的观测1把方波信号发生器、电阻R=04.7K、电容C=0.1F，示波器按图接线。 2调理可调电阻R，察看VC 和VR的波形。 3记录电阻R=1K、电容C=0.1F，VC 和VR的波形 (4)丈量半衰期T1

5、/2，求出的实验值，并与实际值=RC进展比较2RLC电路暂态过程的观测1按图接线,电阻取04.7K，电容取0.1F，L取0.01H，调理可调电阻，观测三种阻尼形状电容上Vc的波形。2电阻取47，电容取0.1F，L取0.01H，用示波器察看、丈量并描画放电时欠阻尼过程电容上Vc的波形3从示波器上丈量阻尼振荡时恣意两个同一侧的振幅值VC1、VC2及其对应的时间t1、t2，计算时间常数并与实际值比较 2112lnCCVVtt 实验总理论RL2内总RRRRL60内RRL思索题11RC电路1用坐标纸绘制RC电路充放电时VC 和VR的波形。2计算 和 ，作百分差比较。数据处置实验理论2RLC电路1用坐标纸绘制RLC电路放电时VC 的波形。2计算 和 ，作百分差比较。实验理论T方波01/52/51/23/54/51t / msUC / VUR / V1