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文档简介
rc串联电路的暂态过程实验报告摘要：本实验通过搭建RC串联电路，测量电容器的电荷、电压随时间的变化情况，研究RC串联电路的暂态过程。实验结果表明：电容器的电荷和电压随时间呈指数型衰减，时间常数τ对电容器的衰减速率影响较大。实验原理：在理论上，当电容器上的电荷量为Q，电容为C，电容器两端的电压为V时，有以下的关系式：①Q=CV根据电容器电场的定义，电场强度E与电场中位置上的电势差Δφ之比等于电容C：②C=E/Δφ结合质量守恒的原理，可以推导得出RC串联电路中电荷随时间的变化规律：③I=Q/RC则电容器上的电荷量Q随时间的变化规律为：④Q=Q₀e^(-t/RC)其中，Q₀为电容器起始电荷量，t为时间，R为电阻，C为电容。根据电荷与电压的关系，可以进一步推导出RC串联电路中电压随时间的变化规律：⑤V=V₀e^(-t/RC)其中，V₀为电容器两端起始电压。实验装置及操作：实验所需装置和器材：RC串联电路实验箱、电源、万用表、电容器等。实验步骤：1、搭建RC串联电路。2、接通电源。3、用万用表测量电路中电容器的电压和电荷量。4、记录测量数据。5、根据测量数据绘制电容器电荷、电压随时间变化的曲线。实验结果及讨论：首先根据测量数据计算RC电路中的时间常数，应为τ=RC=1000×100×10^(-6)=0.1s。随后，记录电容器电荷量、电压随时间的变化情况，并绘制相应的曲线图。结果表明，电容器的电荷量、电压均呈指数型衰减。并且在数值上可以看到，电容器电荷量随时间的变化速率比电容器电压随时间的变化速率慢很多。结论：本实验通过RC串联电路实验，成功地研究了RC串联电路的暂态过程。实验结果表明，电荷量和电压随时间呈指数型
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