实验4 一阶 R C 电路的暂态响应 实验目的 1 . 掌握电容器充电与放电过程中电流与电压的变化规律。 2 . 了解电路参数对充放电过程的影响。 3 . 了解微分电路与积分电路的功能及电路时间常数的选择方法。 实 验 原 理 1． 电 容 器 的 充 电 、 放 电 电 容 器 是 一 种 贮 能 元 件 ， 在 带 有 电 容 器 的 电 路 中 发 生 通 断 换 接 时 ， 由 于 电 容 器 贮 能 状 态不 能 突 变 所 以 在 电 路 中 就 产 生 了 过 渡 过 程 。 在 直 流 电 路 中 ， 电 容 器 接 通 电 源 ， 在 极 板 上 积 累电 荷 的 过 程 称 为 充 电 ；已 充 电 的 电 容 器 通 过 电 阻 构 成 闭 合 回 路 使 电 荷 中 和 消 失 的 过 程 称 为 放电 。 根 据 电 路 理 论 ， 在 单 一 贮 能 元 件 组 成 的 一 阶 电 路 中 ， 过 渡 过 程 中 的 暂 态 电 流 与 电 压 是 按指 数 规 律 变 化 的 。 这 一 规 律 可 以 用 下 面 的 数 字 式 表 示 ， 即 τtcccceiiiti−+∞−+∞=)]()0([)()( τtcccceuuutu−+∞−+∞=)]()0([)()( 式 中及是 起 始 瞬 间 的 电 容 电 流 及 电 压 ，(0 )Ci+(0 )Cu+( )Ci∞ 及( )Cu∞ 是 电 路 稳 定 后 的 电 容 电 流及 电 压 。 UCiRuCu 图 3.4a.1 电 容 器 充 放 电 电 路 电 容 器 充 放 电 电 路 中 电 流 、 电 压 变 化 曲 线 分 别 如 图 3.4a.2(a)及 图 3.4a.2(b)所 示 。 这 曲 线是 由 电 路 发 生 通 断 瞬 间 的 起 始 状 态 向 新 的 稳 定 状 态 过 渡 的 指 数 曲 线 。 其 起 始 状 态 可 根 据 换 路定 律 确 定 ， 即 在 电 路 参 数 不 变 时 ， 若 电 路 发 生 换 接 ， 则 电 容 器 端 电 压 不 能 突 变 ， 也 就 是 在 电路 换 接 前 后 的 瞬 间是 相 等 的 ， 即 cu)0()0(−+ =ccuu 电 路 的 时 间 常 数 τ ， 可 以 根 据和计 算 ， 即RCRCτ =， τ 用 来 表 征 过 渡 过 程 的 长短。τ 大过 渡 过 程 时 间 长， 反之就 短。 若的 单 位为 Ω， C 的 ...
