实验报告 系别 班级
学号 姓名 课程名称 电路原理 实验日期
实验名称 实验五 一阶电路暂态过程研究
成绩 实验目的：1.研究RC 一阶电路的零输入、零状态响应；
2.学会时间常数测量方法；
3.观察时间常数对波形的影响；
实验原理：一阶电路:仅含一个储能元件的线性的电路,且由一阶微分方程描述,称为线性一阶电路。

零输入响应：电路无激励，仅由动态元件初始储能产生的响应称为零输入响应。

零状态响应：电路无初始储能，仅由激励产生的响应称为零状态响应。

用RC 串联电路作为一阶电路，观测零输入和零状态响应。

RC 一阶电路零输入响应：τt C e U u -=0
RC 一阶电路零状态响应：⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=-τt s C e
U u 1 τ=RC 为电路时间常数。

实验内容：
1．实验电路
一阶电路如图5-1所示
图5-1 RC 一阶电路接线图
t=0时，开关指向位置2，此时为零状态响应。

电路处于稳态后，再将开关指向位置3，此时为零输入响应。

2.测试一阶电路动态响应波形
（1）测试一阶电路零状态响应波形
打开示波器面板，将开关接至位置2，用示波器观察到零状态响应波形如图5-2所示。

图5-2 RC一阶电路零状态响应波形
（2）测试一阶电路零输入响应波形
打开示波器面板，将开关接至位置2，电容充电达到稳态后，将开关再指向位置3，用示波器观察到零状态响应波形如图5-3所示。

图5-3 RC一阶电路零输入响应波形
3.测量一阶电路时间常数τ
（1）用示波器测试RC一阶电路零状态响应波形，出现零状态响应波形后，按“暂停”按钮，将两个探针1、2分别移至输出波形的0值和6.32V，读出两个探针时间间隔，即为时间常数τ。

（2）用示波器测试RC一阶电路零输入响应波形，出现零输入响应波形后，按“暂停”按钮，将两个探针1、2分别移至输出波形的10 V和3.68V，读出两个探针时间间隔，即为时间常数τ。

两次测量值应相同。

4.观察RC一阶电路在矩形波信号激励下的响应
将直流电源换为函数发生器，电阻换成可变电阻或电容换成可变电容，如图5-4所示，设置函数信号发生器输出2Vp/1kHz的方波，用示波器测试输入输出波形。

调节R或C，观察波形变化情况，记录波形变化。

图5-4 RC一阶电路波形测试
思考题
1.电路参数变化时对响应有何影响？
2.用示波器观察RC电路的零输入响应和零状态响应时，激励可以采用什么波形？
实验总结：。