实验一阶电路的过渡过程

1、实验2一阶电路的过渡过程实验2.1电容器的充电和放电一、实验目的.充电时电容器两端电压的变化为时间函数，画出充电电压曲线图。.放电时电容器两端电压的变化为时间函数，画出放电电压曲线图。电容器充电电流的变化为时间函数，画出充电电流曲线图。电容器放电电流的变化为时间函数，画出放电电流的曲线图。测量电路的时间常数并比较测量值与计算值。研究和的变化对电路时间常数的影响。二、实验器材双踪示波器台信号发生器0.1呼和0.2呼电容1。和2。电阻三、实验准备电路中，时间常数T可以用电阻和电容的乘在图2和图电路中，时间常数T可以用电阻和电容的乘机来计算。因此Era-41kOhmWVFunctionGenerat

2、dFrequencyDutycycle.片nplituduEra-41kOhmWVFunctionGeneratdFrequencyDutycycle.片nplituduOffsetV4卜-H二心I图电容器的充电电压和放电电压在电容器充电和放电的过程中电压和电流都会发生变化，只要在充电或放电曲线图上确定产生总量变化所需要的时间，就能测出时间常数。用电容器充电电压曲线图测量时间常数的另一种方法是，假定在整个充电期间电容器两端的电压以充电时的速率持续增加，当增大到充满电的电压值时，这个时间间隔就等于时间常数。或者用电容器放电电压曲线图来测量，假定在整个放电期间电容器两端的电压以初放电时的速率持续减

3、少，当减少到零时，这个时间间隔也等于时间常数。在图中流过电阻的电流与流过电容器的电流相同，这个电流可用电阻两端的电压除以电阻来计算。因此图电容器的充电电流和放电电流四、实验步骤在电子平台上建立如图所示的实验电路，信号发生器和示波器的设置可照图进行。示波器屏幕上的红色曲线是信号发生器输出的方波。信号发生器的输出电压在与之间摆动，模拟直流电压源输出电压与短路。当输出电压为时电容器将通过电阻充电。当电压为对地短路时，电容器将通过电阻放电。蓝色曲线显示电容器两端电压随时间变化的情况。在下面坐标上画出电容电压随时间变化的曲线图。作图时注意区分充电电压曲线和放电电压曲线。用曲线图测量电路的时间常数T。.根

4、据图所示的元件值，计算电路的时间常数T。4在电子工作平台上建立如图所示的实验电路，信号发生器和示波器按图设置。单击仿真电源开关，激活实验电路，进行动态分析。示波器屏幕上的红色曲线为信号发生器输出的方波。方波电压在和之间摆动，模拟直流电源电压为与短路。当信号电压为时，电容器通过电阻放电。当信号电压为对地短路时，电容器通过电阻放电。蓝色曲线表示电阻两端的电压与时间的函数关系，这个电压与电容电流成正比。在下面的坐标上画出电阻电容电流随时间变化的曲线图。作图时注意区分电容的充电曲线和放电曲线。根据的电阻值和曲线图的电压读数，计算开始充电时的电容电流.根据的电阻值和曲线图的电压读数，计算开始放电时的电容

5、电流.用曲线图测量电路的时间常数T。将改为Q。单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。用曲线图测量新的时间常数T。根据新的电阻值，计算图所示的电路的新时间常数T。将改为四信号发生器的频率改为单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。从曲线图测量新的时间常数T。根据和的新值，计算图所示的电路的新时间常数T。五、思考与分析在步骤中，当充满电后电容器两端的电压有多大？与电源电压比较情况如何？放完电后电容器两端的电压是多少？在步骤，追踪时间常数T的测量值与计算值比较情况如何?充满电后流过电容器的电流是多少?步骤中时间常数的测量值与步骤中的计算值比较情况如何?改变的阻值对时间常数有什么影响?改变的容量对时

6、间常数有什么影响?实验电感中的过渡过程一、实验目的当电感中的电流增大时确定电感电流随时间变化的曲线图。当电感中的电流减小时确定电感电流随时间变化的曲线图。当电感中的电流增大时确定电感两端的电压随时间变化的曲线图。当电感中的电流减小时确定电感两端的电压随时间变化的曲线图。测量电路的时间常数并比较测量值和计算值。改究和元件值变化时对电路时间常数产生的影响。二、实验器材双踪示波器台信号发生器台电感各个QQ电阻各个三、实验准备在图中电阻中的电流与电感电流相同。这个电流可用电阻两端的电压除以电阻来计算，所以在电感中，感应电压与电感电流的变化率成正比。因此在图所示的电路中，当电感电流达到静态时，电感两端的

7、感应电压这就是说，电感电流处于静态时电感看上去好象短路一样，而电源电压将全部加到电阻的两端。因此，电感中的静态电流，可由下式求出其中，。在图所示的电路中，当电感电流增加时为正，则电感两端的感应电压也为正；当电感电流减小时为负，则感应电压也为负。当电感电流刚刚开始增大时电感两端的感应电压最大。在这一时刻电流为图电感中的暂态电流图电感中的暂态电流图电感中的暂态电压当电流为时的电阻两端的电压而电感两端的电压可由下式求出在图和图中电路的时间常数T可用电感值电阻值来计算。由此，T。从曲线图上确定电感电压或电流变化全程的三分之二所需要的时间可测出电路的时间常数。从电感电流曲线图测量时间常数的另一种方法是，

8、假定在整个电流变化期间电感电流都以最初的速率继续增大，则从开始到最后达到稳定值所需要的时间就等于时间常数。四、实验步骤在电子工作平台上建立如图所示的实验电路，信号发生器和示波器的设置可按图进行。单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。在示波器的屏幕上红色曲线为信号发生器的方波输出，输出电压在和之间跳变，模拟加直流电压与短路。当信号电压为0寸，电感电流将增加直至达到最大静态值。当信号电压为时相当于对地短路，电感电流将减小直至达到。屏幕上蓝色曲线表示电阻两端的电压与时间的函数关系，这个电压与电感电流成正比。在下面的坐标上作出电阻电压（电感电流）的曲线图，作图时要注意区分代表电感电流增大的部分和电感

9、电流减小的部分。根据的阻值和曲线图电压读数，计算达到最大稳态时的电感电流根据的阻值和信号输出电压，计算达到最大稳态时的电感电流从曲线图测量电路的时间常数T根据图中和的元件值，计算电路的时间常数T。6子工作平台上建立如图所示的实验电路，按图对信号发生器和示波器进行设置。单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。在示波器屏幕上，红色曲线表示信号发生器的方波输出，信号电压在和之间跳变，模拟加直流电压与短路。当信号电压跳变到0寸，电感电流将增加直至达到最大静态值，电感电流达到静态后将使电感电压降为。当信号电压跳变到对地短路时，电感电流将减小直至达到，电感电流到后将引起电感电压变负，变小。屏幕上蓝色曲线表示电感两端的电压与时间的函数关系。在下面的坐标上画出电感电压的曲图，作图时注意区分电感电流增加时的电压曲线和电感电流减小时的电压曲线。从曲线图测量电路的时间常数T。将改为k单击仿真电源开关，再次激活电路进行动态分析。从曲线图测量新的时间常熟T。.根据的新阻值，计算图所示的电路的新时间常数T。将改为，单击仿真电源开关，再次激活电路进行动态分析，从曲线图测量新的时间常数T。.根据和的新值，计算图所示的电路新的时间常数T。五、思考与分析i步骤中电感的最大静态电流测量值与步骤中的计算值比较情况如何2步骤中时间常数T的计算值与步骤中的测量值比较情况如何