一阶电路的过渡过程有哪三种状态

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

1.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。 2.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。 3.电容器充电电流的变化为时间函数，画出充电电流曲线图。 4.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。 5.测量RC电路的时间常数并比较测量值与计算值。 6.研究R和C的变化对RC电路时间常数的影响。 二、实验器材

双踪示波器 1台 信号发生器 1台 0.1μF和0.2μF电容 各1个 1KΩ和2KΩ电阻 各1个 三、实验步骤

1.在电子平台上建立如图2-1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+5V与0之间摆动，模拟直流电压源输出+5V电压与短路。当输出电压为+5V时电容器将通过电阻R充电。当电压为0对地短路时，电容器将通过电阻R放电。

实验五 一阶RC电路的过渡过程实验

一、实验目的

1、研究RC串联电路的过渡过程。

2、研究元件参数的改变对电路过渡过程的影响。 二、实验原理

电路在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变，就要过渡到新的稳定状态。从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能跃变，而是需要一定的过渡过程（时间）的，这个物理过程就称为电路的过渡过程。电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。

1、RC电路的零状态响应（电容C充电）

在图5-1 (a)所示RC串联电路，开关S在未合上之前电容元件未充电，在t = 0时将开关S合上，电路既与一恒定电压为U的电源接通，对电容元件开始充电。此时电路的响应叫零状态响应，也就是电容充电的过程。

(a) (b)

图5-1 RC电路的零状态响应电路及u C、u R、i 随时间变化曲线

根据基尔霍夫电压定律，列出t ? 0时电路的微分方程为

(注：i?电容元件两端电压为

dudq,q?CUc，故i?Cc) dtdt

其随时间的变化曲线如图5－1 (b) 所示。电压u

一阶电路过渡过程的仿真实验报告

实验名称：一阶电路过渡过程的仿真实验 实验者：王子申 同组同学：李万业 杨锦鹏 专业及班级：14电气工程及其自动化二班

一、实验目的：

1、进一步熟悉Multisim仿真环境。 2、掌握瞬态分析的使用方法。 3、理解过渡过程的含义。

二、实验设备：

1、PC机 一台 2、Multisim仿真软件 一套

三、实验原理：

电路在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变，就要过渡到新的稳定状态。从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能跃变，而是需要一定的过渡过程（时间）的，这个物理过程就称为电路的过渡过程。电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。

1、RC电路的零状态响应（电容C充电）

在图5-1 (a)所示RC串联电路，开关S在未合上之前电容元件未充电，在t = 0时将开关S合上，电路既与一恒定电压为U的电源接通，对电容元件开始充电。此时电路的响应叫零状态响应，也就是电容充电的过程。

轨道电路的三种状态：调整 分路 断轨 供电方式：AT BT 直供加回流

AT利用自耦变压器BT利用吸流变压器 直供利用回流线收集电子 一送多受的电路以标准0.06欧分路 道极线面积不小于42平方毫米

轨道引接线俩线必须等阻不超过0.1欧姆 相位角变换到60-120只要调整13%的轨道电压

25HZ轨道电路组成送端：送端扼流变压器 送端供电变压器 限流电阻 轨道电源 送电端熔断器 受端组成：受电端扼流变压器 受端中继变压器 受电端熔断器 受电端限流电阻 防雷堆 局部电源 二元二位继电器 电容

受电端中继变压器有扼流为1/13.89无扼流1/50 站内电码化上行2000下行1700 站内电容80uF 25HZ由JWXC-480轨道电路改造而成

轨道电路定义：利用铁路钢轨作为导体传递信息的电路系统 轨道电路作用：1.检测轨道上有无列车占用2.发送关于轨道是否空闲与是否完整的信息起一个信息发送器的作用。3.通过信号机之间以及地面设备与机车设备之间信息发送与接收传输通道作用

25HZ轨道继电器特点：采用二元二位继电器具有可靠的相位选择因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其他电流的干扰能可靠地进行防护采用连续式供电使之应变速度快工作稳定维修周期长便

一阶电路动态过程的时域分析

1、典型一阶电路

一阶电路仅包含一个动态元件，若将动态元件分离出来，则由戴维南或诺顿定理可得到如下两种典型一阶电路：

典型一阶RC电路

典型一阶RL电路

注意：图中N是线性含源单口网络。 2、一阶电路的电路方程及其一般形式 ? 一阶RC电路：

①关于uC的电路方程：RCduC?uC?uS

dt②关于iC的电路方程：RCdiC?iC?CduS

dtdt③关于uR的电路方程：RCduR?uR?RCduS dtdt? 一阶RL电路

①关于iL的电路方程：LdiL?iL?1uS

RdtR②关于uL的电路方程：LduL?uL?LduS RdtRdt③关于uR的电路方程：LduR?uR?uS Rdt? 一阶电路方程的一般形式

从上可知，一阶电路的电路方程都是一阶常系数微分方程。并且，若记电路的激励为x(t)，响应为y(t)，则一阶电路方程一般形如：

dy(t)??y(t)?x(t) dt式中，? 因具有时间的单位而称为一阶电路的时间常数(time constant)。并且，对于一阶RC电路，

库??安秒??秒 ?欧?????RC???欧??法???欧?????伏????伏?????对于一阶

读书的状态大致分为三种：一是为别人而读，二是为有用而读，三是为兴趣而读。 处在第一种状态是最痛苦的，自己本不想读，但迫于外界压力却不得不读。好多中小学生就属于这种情形。在这样的状态下，读书真是苦不堪言。有不少学生曾咬牙切齿地发誓：毕业考试一结束，一定把××书杀掉。

一些为了拿文凭、评职称而读书的亦在此列，对于他们而言，读书实在是件苦差事。

第二种是为有用而读书。处在此列的人已知书中自有黄金屋和颜如玉，已经能从烟波浩渺的书海中有所取舍，读书很有目的性。或为提高专业技术水平，或为丰富知识，学电脑的看电脑书籍，学文学的看小说，当老师的读教育心理，做生意的看经济，搞行政的读政治、管理······为获得某方面的知识而读书，以具备养家糊口的基本技能，凭真才实学立足于社会。

第三种是为兴趣而读书。这是读书的自觉状态，而是一种境界。不为有用，只因喜欢。这些读者把读书当作生存的基本需要，读书已和吃饭睡觉一样必不可少。三日不读书，则自觉面目可憎，心里就空虚、失落、不踏实。 （李娇，《读书的三种状态》，原载《河南商报》2001年4月第10版）

译文一：

Readers fall roughly into three grou

一阶电路和二阶电路的动态响应

一、实验目的

1、掌握一阶电路的动态响应特性测试方法

2、掌握Multisim软件中函数发生器、示波器和波特图仪的使用方法 3、深刻理解和掌握零输入响应、零状态响应及完全响应 4、深刻理解欠阻尼、临界、过阻尼的意义

5、研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响

6、掌握Multisim软件中的Transient Analysis等仿真分析方法 二、实验原理

1、一阶电路的动态响应

电路的全响应：uc(t)=U0e-t/RC+Us(1-e-t/RC) (t>=0) （1）零输入响应 uc(t)=U0e-t/RC (t>=0)

输出波形单调下降。当t=τ=RC时， uc(τ)=U0/e=0.368U0，τ成为该电路的时间常数。 （2）零状态响应 uc(t)=Us(1-e-t/RC)u(t)

电容电压由零逐渐上升到Us，电路时间常数τ=RC决定上升的快慢。 2、用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。图所示的线性RLC串联电路是一个典型的二阶电路。 定义：衰减系数（阻尼系数）??R 2LLC自由振荡角频率（固有频率）?0?1 （1）零输入响应

动态电路在没有外施激励时，由动态元件的初始储能引起的响应，称为零输入

12．2 一阶电路三要素导学案

12.2 一阶电路的三要素法

考纲要求：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义。

2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。

教学目的要求：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义。

2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。

教学重点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。 教学难点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。 课时安排：4节 课型：复习 教学过程： 【知识点回顾】

一、一阶线性电路： 。 二、一阶电路的三要素： 、 、 。

应用三要素条件： 。 三、应用三要素电路中各部分电压、电流的表达式： 。 四、应用三要素解题步骤：

12．2 一阶电路三要素导学案

12.2 一阶电路的三要素法

考纲要求：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义。

2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。

教学目的要求：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义。

2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。

教学重点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。 教学难点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。 课时安排：4节 课型：复习 教学过程： 【知识点回顾】

一、一阶线性电路： 。 二、一阶电路的三要素： 、 、 。

应用三要素条件： 。 三、应用三要素电路中各部分电压、电流的表达式： 。 四、应用三要素解题步骤：

各位学电气,电子等专业的同学,相对电路的基本概念进一步巩固吗？赶紧看看这篇文章吧!

作业6-12 6-20

电路

南京理工大学自动化学院

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5.8 一阶电路的三要素法

f (t ) f ( ) f (0 ) f ( ) e

t

(t 0 )

三要素初始值 f(0+)

稳态值 f(∞)时间常数τ 注意：零输入响应、零状态响应只对uC(t)和 iL(t)而言！!电路 南京理工大学自动化学院

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5.8 一阶电路的三要素法

例：已知t <0时，原电路已稳定，t=0时合上S, 求： 0 时的uC(t), i(t) t

.

. .

10kΩ

.10µ F

1mA

S (t=0) 20kΩ 10kΩ

+ uC(t) _ +

_ 10V

.电路

.

i(t)

南京理工大学自动化学院

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5.8 一阶电路的三要素法

uC (t ) 5 (10 5)e 10t 5 15e 10t V (t 0 )

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