,则瞬态响应所经历的时间也随之改变。当被测电容很小时,由于太小和表针的惰性,表针还未启动瞬态响应过程已经结束。所以,当电容量小于001uF时,用万用表欧姆档还不能观察到电路的瞬态响应过程,且也只能在R×10K档(r中240K)观察到表针有摆动的现象,表针未偏转至满度值就返回。利用上述原理就可用万用表来判别大于001uF的电容器的好坏,若表针不摆动或偏转后不返回,则说明电容器开路或短路。若表针不返回至“”处,则说明电容器漏电。2积分电路和微分电路
如图所示为一阶RC串联电路图。
图23
一阶RC串联实验电路图
Vst是周期为T的方波信号,设VC00
VCt1C
则
1RC
itdt
C
1
VRtR
dt
V
R
tdt
当时间常数RC很大,即》T时,在方波的激励下,VC上冲得的电压远小于VR上的电压,即VRt》VCt所以
VCt1RC
因此VstVRt
S
V
tdt
上式表明,若将VCt作为输出电压,则VCt近似与输出电压Vst对时间的积分成正比。我们称此时的RC电路为积分电路,波形如下VSttVCt
图24
积分电路波形
t
如果输出电压是电阻R上的电压VR(t)则有
VRtRitRCdVCtdt
f当时间常数RC很小,即《T时,VCt》VRt,因此VStVCt
VRtRCdVStdt
所以
上式表明,输出电压VR(t)近似与输出电压VS(t)对时间的微分成正比。我们称此时的RC电路为微分电路,其波形如下VSttVRt
t在实验中,我们可以选择不同的时间常数满足上述条件,以实现积分电路和微分电路。三1法。234四1定性画出本实验中不同时间常数的瞬态响应的波形,并从物理概念上加以说明。计算用(指针式)万用表的R×1K档接通1000uF电路的时间常数。如何使用万用表和示波器来测量电路的时间常数预习练习复习有关瞬态分析的理论,瞬态响应的测量,弄清一阶电路的瞬态响应及其观察方
图25微分电路波形
实验内容和步骤用万用表观察较大的RC串联电路接通直流电压的瞬态响应。
(1)将待用的电容器短路,将其原有充电电荷放电。(2)观察当用万用表的欧姆档R×1K、R×100接通1000uF(25V)、10uF(25V)电容器时(注意表笔的极性),表针的偏转和返回速率的变化(此即为RC串联电路的电流瞬态响应),记录表针稳定后的读数。(3)观察用万用表的欧姆档R×1K、R×10K接通001uF电容时表针的变化,并解释其现象。(4)用万用表欧姆档R×1K测定接通1000uF电r