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rc一阶电路响应测试实验步骤 一阶rc动态电路响应的特点?

浏览量:1787 时间:2023-07-18 18:28:04 作者:采采

一阶RC电路的零状态响应具有以下特征:

①电容器上的电压(状态)从初始值逐渐增加,最后达到一个新的稳态值。

它由两部分组成:

稳态分量:方程的特解是电路达到稳态时的稳态值。

受外界激励源限制,也叫强迫分量(瞬态分量):方程的一般解与零输入响应具有相同的变化规律,按指数规律衰减到零,所以只在瞬态过程中称为瞬态分量。

其形式与外界激励源无关,也称为无力分量。

初始值与外部激励源有关。

(2)电流在切换瞬间突然变化,其值为US/R,为切换后的初始值。电路开始用这个值给电容器充电。随着极板上电荷的增加和电容电压的增加,i(US-uC)/R减小,最后为零,电容电压为US。③一阶RC电路的零状态响应本质上是储存电场能量的过程。电源在充电过程中提供的能量一部分转化为电场能量储存在电容中,一部分被电路中的电阻消耗掉。WCWR电源提供的能量只有一半储存在电容器中。充电效率为50%,与电阻和电容的值无关。

信号发生器接一阶RC电路,示波器探头接R电阻两端。

用示波器观察电路的电流不需要特殊的电路。如果非要用一个,就得在被测导线上串联一个电流互感器,然后在互感器的二次侧串联一个电阻,再用示波器观察。

只要用示波器观察被观察电路中一个电阻上的电压变化,电阻上的电压与流过电阻的电流成正比,但差值是一个常数,即1/r .所以波形是一样的。

所谓一级反应动力学,是指参与反应或与反应有关的物质的条件(浓度)的指数和为1的方程。方程类型繁多,往往涉及到物质的半衰期、化学反应物的形成等领域。

化学物质的衰变反应速率与物质浓度的一次方成正比的反应过程。比如化学品C对产物P的反应速率只与化学品C的浓度成正比,任一时刻t的化学品浓度用一级反应速率公式表示如下:d[C]/dt-K[C]其中d[C]为dt时刻的浓度(mg/L或mg/kg);t是反应时间(d,h…);k是一级动力学反应速率常数;[C]是化学品的初始浓度。一级动力学反应的数学模型有许多应用,例如:放射性衰减、鱼类污染物的消除、污水中BOD的衰减等。

其数学模型是微分方程:

dx/dt-kx

其中t为时间,xx(t)为t时刻反应物含量(浓度),一阶导数dx/dt为反应速率,比例系数k为反应速率常数kgt0,不随反应物含量(浓度)的变化而变化,符号表示反应物含量(浓度)在减少。

在初始时间t,反应物的含量为x,方程的特解为

X(t)xexp-k(t-t)当t0时,方程的特解为x(t)xexp-kt。

浓度 电路 反应 速率

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