电工学实验一阶过渡过程.ppt

电工学实验,一阶过渡过程,一阶过渡过程,一阶电路是由一个储能元件（电容或电感）和电阻组成的电路，它的KVL或KCL是由一阶常系数微分方程来描述的。理论课上已经学会了用数学的方法求出它们的解。,零输入响应：电路在零初始状态下，由在初始时刻施加于电路的输入所产生的响应。,零状态响应：电路在零初始状态下，由在初始时刻施加于电路的输入所产生的响应。全响应：初始状态和初始输入共同作用下的响应。,一阶过渡过程,本实验是学会用实验的方法（用电子测量仪器）去观察它的响应过程。由于从动态元件两端看进去的电路，若干电阻可以等效为一个电阻，因此为了研究方便取简单的RC或RL电路形式来测量。,由于控制电源开关的动作相对于电路的时间常数太大无法观察（对于R=100欧姆，电容为0.15微法时时间常数为15微秒）。利用方波信号可以代替电源的开关同时观察一阶过渡过程的零输入和零状态两个过程：由方波的上升沿引起的响应为零状态；由方波的下降沿引起的响应为零输入响应；用方波观察一阶过渡过程的条件：方波的周期要大于5倍的时间常数。时间常数的物理意义是当输入响应衰减到初始值的36.8%或零状态上升到稳态值的63.2%时所需要的时间。,正阶跃信号作用下输入负阶跃信号 其中RC称为电路的时间常数,一阶过渡过程,时间常数的测量,CH1,CH2,一阶过渡过程的观察-RC电路,方波Us=2Vp-p,f=1kHzR=100C=0.2F测量时间常数在坐标纸上画出电容和电阻两端电压波形改变R=470再次测量时间常数,CH1,CH2,一阶过渡过程的观察-RL电路,方波Us=2Vp-p f=1kHzR=100L=10mH测量时间常数在坐标纸上画出电感和电阻两端电压波形改变R=1K再次测量时间常数,实验数据记录,实验报告要求：按照实验任务的要求，用坐标纸画出所观察的波形，并标明电路参数和时间常数。总结示波器测定时间常数的方法。根据实验观察结果，归纳、总结微分电路和积分电路的特点。思考题:如果方波的周期不比时间常数大得多，结果如何？实际测量曲线和理论值差距在哪里。原因？,用示波器测量相位差,将显示方式按钮“ALT”按下；两个通道的输入耦合方式拨到接地状态，调节扫描线的位置于中央；再将两通道的输入耦合方式拨到AC状态；测量两个波形的相位差格数X；测量一个波形完整周期的格数XT；计算相位差:=,