电容的充放电过程及其应用

电容的充放电过程及其应用一、实验目的 1．观察RC电路的矩形脉冲响应。 2．了解RC微分电路、积分电路及耦合电路的作用及特点。3．学习双踪示波器的使用方法。二、实验原理RC串联电路的充放电

电容的充放电过程及其应用 一、实验目的 1RC ．观察电路的矩形脉冲响应。 2RC ．了解微分电路、积分电路及耦合电路的作用及特点。 3 ．学习双踪示波器的使用方法。 二、实验原理 1． RC 串联电路的充放电过程 RC 在由电阻及电容组成的直流串联电路中，暂态过程即是电容器的充放电过程（图 1K1CE ），当开关打向位置时，电源对电容器充电，直到其两端电压等于电源。这个暂 1 K dq /dt qCUcI = 态变化的具体数学描述为＝，而，故 2 1 （） R U R E C Uc 2 （） (1)(2) 将式代人式，得 1RC 图串联电路 t=0u=0 考虑到初始条件时，，得到方程的解： C 上式表示电容器两端的充电电压是按指数增长的一条曲线，稳态时电容两端的电压等  E2(a) RC= 于电源电压，如图所示。式中具有时间量纲，称为电路的时间常数，是表征 a （）电容器充电过程 b （）电容器放电过程 u0.63E1/e0.37 暂态过程进行得快慢的一个重要的物理量，由电压上升到，≈，所对应的时 c 2RC 图电路的充放电曲线  间即为。 k2CR 当把开关打向位置时，电容通过电阻放电，放电过程的数学描述为 1 将，代人上式得 t0UcE 由初始条件＝时，＝，解方程得