第4章一阶动态电路分析 实验电路如图4-3所示。 R + S PHF-100kQ 20r R R + 图43RC放电电路
第 4 章 一阶动态电路分析 R1 1 2 t＝ 0 S ＋ － uC C 20μ F － ＋ uR R ＋ 100kΩ － U0 实验电路如图4- 3所示。 图4-3 RC放电电路
第4章一阶动态电路分析 实验按如下步骤进行 (1)将电路连接好。示波器的输入探头接在电容器两端 打开稳压电源,调节输出电压至1V。t0时将开关S由位置1打 到位置2,仔细观测电容器两端电压的变化情况。(如果没有 慢扫描示波器,可以用机械万用表代替示波器观测电容两端的 电压,以下同)。在这一过程中,我们可以从示波器中看到 如图4-4(a)的波形。一般将之称为电容器的放电曲线。其 形状与实训4中我们看到的在112时间电容器两端的波形类似 (2)将稳压电源电压调至2V,重复步骤(1)过程。此时 我们可以看到电容器两端的波形与图4-4(a)中的电容放电 曲线形状相似,但起始点提高。如图4-4(b)所示
第 4 章 一阶动态电路分析 实验按如下步骤进行。 （1） 将电路连接好。示波器的输入探头接在电容器两端。 打开稳压电源，调节输出电压至1V。t=0 时将开关S由位置1打 到位置2，仔细观测电容器两端电压的变化情况。（如果没有 慢扫描示波器，可以用机械万用表代替示波器观测电容两端的 电压， 以下同）。在这一过程中，我们可以从示波器中看到 如图4 - 4（a）的波形。一般将之称为电容器的放电曲线。其 形状与实训4中我们看到的在t1~t2时间电容器两端的波形类似。 （2） 将稳压电源电压调至2V，重复步骤（1）过程。此时 我们可以看到电容器两端的波形与图4 - 4（a）中的电容放电 曲线形状相似，但起始点提高。如图4 - 4（b）所示
第4章一阶动态电路分析 u/v t/s (b) 33uF 150kQ OuF 51kQ (d) 图44电容放电曲线
第 4 章 一阶动态电路分析 u C ／ V t／ s 1V (a) u C ／ V t／ s 2V (b) 1V uC／ V t／ s 1V (c) uC／ V t／ s 1V (d) 33μF 10μF 51kΩ 150kΩ 图4-4 电容放电曲线
第4章一阶动态电路分析 3)分别用一个10与33F的电容代替原来的电容, 重复步骤(1)的过程,在这一过程中我们可以看到电容 器两端波形发生变化,电容值为10F时放电曲线变陡,即 放电速度加快;而电容值为33F时,放电曲线变缓,放电 速度放慢。如图4-4(c)中所示。 (4)分别用一个5kg与150k的电阻代替原来的电阻, 此时可见电容放电曲线变化情况与电容值改变时类似,即 电阻值变小时曲线变陡,放电速度变快;而电阻值变大时 曲线变缓,放电速度变慢。见图4-4(d)
第 4 章 一阶动态电路分析 （3） 分别用一个10μF与33μF的电容代替原来的电容， 重复步骤（1）的过程，在这一过程中我们可以看到电容 器两端波形发生变化，电容值为10μF时放电曲线变陡，即 放电速度加快；而电容值为33μF时，放电曲线变缓，放电 速度放慢。如图4 - 4（c）中所示。 （4） 分别用一个51kΩ与150 kΩ的电阻代替原来的电阻， 此时可见电容放电曲线变化情况与电容值改变时类似，即 电阻值变小时曲线变陡，放电速度变快；而电阻值变大时 曲线变缓，放电速度变慢。 见图4 - 4（d
第4章一阶动态电路分析 从上述实验中可见:在RC放电过程中,电容电压从某一电 压值,即某一稳态值开始逐渐衰减,最后变为零,达到另 稳态值。两个稳态值中间的变化过程就是电路的过渡过程,当 改变电容电压的初始值、电容值及电阻值时,电容的放电情况 会发生改变。在分析RC放电过程时,我们要从理论上解决上面 实验中反映的如下问题: (1)电容电压是从何值开始衰减? (2)是什么原因引起电容电压的变化? (3)电容电压按照什么规律衰减? (4)衰减的速度由哪些因素决定?其定量关系如何? (5)放电的最终结果为什么为零?
第 4 章 一阶动态电路分析 从上述实验中可见：在RC放电过程中， 电容电压从某一电 压值， 即某一稳态值开始逐渐衰减，最后变为零， 达到另一 稳态值。 两个稳态值中间的变化过程就是电路的过渡过程，当 改变电容电压的初始值、电容值及电阻值时，电容的放电情况 会发生改变。在分析RC放电过程时，我们要从理论上解决上面 实验中反映的如下问题： （1） （2） （3） （4） （5）