rc一階電路響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)步驟 一階rc動態(tài)電路響應(yīng)的特點(diǎn)?
一階RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)具有以下特征:①電容器上的電壓(狀態(tài))從初始值逐漸增加,最后達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)值。它由兩部分組成:穩(wěn)態(tài)分量:方程的特解是電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的穩(wěn)態(tài)值。受外界激勵源限制,也叫強(qiáng)迫分量(瞬
一階RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)具有以下特征:
①電容器上的電壓(狀態(tài))從初始值逐漸增加,最后達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)值。
它由兩部分組成:
穩(wěn)態(tài)分量:方程的特解是電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的穩(wěn)態(tài)值。
受外界激勵源限制,也叫強(qiáng)迫分量(瞬態(tài)分量):方程的一般解與零輸入響應(yīng)具有相同的變化規(guī)律,按指數(shù)規(guī)律衰減到零,所以只在瞬態(tài)過程中稱為瞬態(tài)分量。
其形式與外界激勵源無關(guān),也稱為無力分量。
初始值與外部激勵源有關(guān)。
(2)電流在切換瞬間突然變化,其值為US/R,為切換后的初始值。電路開始用這個(gè)值給電容器充電。隨著極板上電荷的增加和電容電壓的增加,i(US-uC)/R減小,最后為零,電容電壓為US。③一階RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)本質(zhì)上是儲存電場能量的過程。電源在充電過程中提供的能量一部分轉(zhuǎn)化為電場能量儲存在電容中,一部分被電路中的電阻消耗掉。WCWR電源提供的能量只有一半儲存在電容器中。充電效率為50%,與電阻和電容的值無關(guān)。
信號發(fā)生器接一階RC電路,示波器探頭接R電阻兩端。
用示波器觀察電路的電流不需要特殊的電路。如果非要用一個(gè),就得在被測導(dǎo)線上串聯(lián)一個(gè)電流互感器,然后在互感器的二次側(cè)串聯(lián)一個(gè)電阻,再用示波器觀察。
只要用示波器觀察被觀察電路中一個(gè)電阻上的電壓變化,電阻上的電壓與流過電阻的電流成正比,但差值是一個(gè)常數(shù),即1/r .所以波形是一樣的。
所謂一級反應(yīng)動力學(xué),是指參與反應(yīng)或與反應(yīng)有關(guān)的物質(zhì)的條件(濃度)的指數(shù)和為1的方程。方程類型繁多,往往涉及到物質(zhì)的半衰期、化學(xué)反應(yīng)物的形成等領(lǐng)域。
化學(xué)物質(zhì)的衰變反應(yīng)速率與物質(zhì)濃度的一次方成正比的反應(yīng)過程。比如化學(xué)品C對產(chǎn)物P的反應(yīng)速率只與化學(xué)品C的濃度成正比,任一時(shí)刻t的化學(xué)品濃度用一級反應(yīng)速率公式表示如下:d[C]/dt-K[C]其中d[C]為dt時(shí)刻的濃度(mg/L或mg/kg);t是反應(yīng)時(shí)間(d,h…);k是一級動力學(xué)反應(yīng)速率常數(shù);[C]是化學(xué)品的初始濃度。一級動力學(xué)反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型有許多應(yīng)用,例如:放射性衰減、魚類污染物的消除、污水中BOD的衰減等。
其數(shù)學(xué)模型是微分方程:
dx/dt-kx
其中t為時(shí)間,xx(t)為t時(shí)刻反應(yīng)物含量(濃度),一階導(dǎo)數(shù)dx/dt為反應(yīng)速率,比例系數(shù)k為反應(yīng)速率常數(shù)kgt0,不隨反應(yīng)物含量(濃度)的變化而變化,符號表示反應(yīng)物含量(濃度)在減少。
在初始時(shí)間t,反應(yīng)物的含量為x,方程的特解為
X(t)xexp-k(t-t)當(dāng)t0時(shí),方程的特解為x(t)xexp-kt。