RC电路充放电时间与元件参数关系的探究
RC电路充放电时间与元件参数关系的探究
实验者：&&&&&&&&&
&同组实验者：&&&&&&&&&
指导老师：
学院：&&&&&&&
&&&&&班级：&&&
&&&&&&&&&&&&学号：
【概要】：从电热方程推导出一阶电路充放电时间的常数 ，论证 的物理意义，进而掌握 与电路元件的关系。
【关键词】：一阶电路&&
电容充放电&&
时间常数&&&
【实验目的】：1．用实验方法研究和分析一阶RC电路的矩形脉冲响应及应用。
2．学会用示波器测定时间常数。
3．学会正确使用函数信号发生器；学习双踪示波器的正确使用方法。
【实验仪器】：直流稳压电源 信号发生器 双踪示波器 电阻 电容 开关 导线
&试验用9孔插件方板
【实验原理】：
Rc电路图如图1所示。分为两种情况讨论：
&(一)充电情形(开关S在t = 0时与a接触)：设电容器的电位差VC开始时为 0
(即原来没有电荷)。由能量守恒知 （即电源提供的功率等于电阻和电容的功率）又 ,&
&&&&&&&&&&&(因为
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(起始条件为q(0)=0)
此方程式的解为&&&&
，&&&&&&&&&
如图2(a)所示。
& &，如图2(b)所示。
因次时间， 。
本例中 可改变为 ，在时间 时
当t= 时，q( )=Cε，是充电量的极值。故 时，电荷、电压升到极值的63%。
(二)放电情形(开关S在t=0时与b接触)：设电容原有电荷q0，电压V0。
放电的电路方程将由前面的ε=i R1+ 方程，
因 0； 而改变为&& 0=iR2+
&， (起始条件q(0)= q0)
此方程式的解为&
&&&&(如图3(a))
i = &&&
&&&&&&&&&&&&&&(如图3(b)取绝对值)
即在t= R2C时，电荷、电压为原值的37%。
【实验步骤】：(1)&&&&&将电阻及电容串联在实验方板上，如图4，连接讯号发生器(选择方
形波)及示波器。
分别将CH1及 CH2调至GND，调整垂直POISTION，使基准线呈水平，并调整适
当的亮度及聚焦（亮度太亮易损银幕)，再将CH1及 CH2调整至AC 状态。
将讯号选择模式调整至CH1及CH2，并调整SEC/DIV及VOL/DIV至适当刻度，使
清楚的看到输入信号。
&&※注意：CH1及CH2的VOL/DIV必须相同。
将讯号选择模式调整至DUAL时，银幕上可同时显示出CH1及CH2的输入讯号。
(5)&&&&&此时调整讯号发生器的频率，使电容完全放电，如图5。
(6)&&&&&记录电压充电至原值的63%及放电至原值的37%所需的时间，并计算百分误差。
【数据处理】：
1.实验数据
一、电阻R=100W&&电容C = 10
&&&时间常数
A、& 充电（T为充电至原值的63%所需时间）
方波频率（Hz）
B、& 放电（T为放电至原值的37%所需时间）
方波频率（Hz）
二、电阻R=100W电容C = 100 & 时间常数
A、充电（T为充电至原值的63%所需时间）
方波频率（Hz）
B、放电（T为放电至原值的37%所需时间）
方波频率（Hz）
三、电阻R=10W电容C =10 & 时间常数 =10-4S
A、充电（T为充电至原值的63%所需时间）
方波频率（Hz）
B、放电（T为放电至原值的37%所需时间）
方波频率（Hz）
2.计算过程：
取第一组计算得
充电时：T1=1.04*10-3（s）&&
T2=1.02*10-3（s）
&&&&&&&&&&&
百分误差：n1=3.0%&&
&&&&&&&&&&&&&
相对误差：n=3.0%
放电时：T1=
1.01*10-3（s）&&&&&&
T2=0.96*10-3（s）
百分误差：n1=0.9%&&
相对误差：n=1.0%
该组理论值：T= =RC=1*10-3（s）
同理计算可得其他两组的相关数据。
【误差分析】：从相对误差可以看出，这次试验还是比较成功的误差控制在了10%以内。
实验过程中可能带来的误差有：1.讯号发生器(选择方形波)所选频率过大或过小。2.充放电时间的不完全。3.示波器读数还未稳定时就开始读数。
【实验结论】：RC电路中， =RC（ 为时间常数）， 的大小决定了电路充放电时间的
快慢。对充电而言，时间常数
是电容电压uc从零增长到63.2%US所需的时间；对放电而言，
是电容电压uc从US下降到36.8%US所需要的时间。
【注意事项】：1.对电容充放电应有一定时间，以免充放电不完全，特别实验完成后应对电容进行充分放电。2.使用双踪示波器要正确接线，注意两通道的接地点应该位于线路的同一点，否则会引起部分电路短路。3.
示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。4.调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。
【心得】：本实验只要熟练掌握示波器的使用后，就可较为容易的做出此实验。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。电力电容器放电时间_电容放电时间计算
电力电容器放电时间
被采纳的回答
取决于电容放电对象的等效电阻，即R=？ 电容容量为 C 取[法拉] 3300微法=0.0033法拉 放电时间为3-5倍的 RC乘积[单位：秒]。RC――时间常数，是欧姆与法拉[不是微法]的乘积。 放电电压呈指数函数，随时间而不断衰减，最后为0。 以上，是电工理论的...
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电力电容器放电时间相关问题解答
问：高压补偿用如何安全放电?
答：看到第二个回答,我有点想笑啊,坏了要换,你不放电你去拆电容器?不是找电击,且容易发生安全事故,应该用两相带一根接地线的放电棒放电,先断开电容器装置电源,接地隔离合闸
问：如何对自愈式并联电力电容器进行放电
要看电容器在何种状况。
如果是运行的电容器,就要并联放电电阻,或放电线圈。设计制造装置时,这应该做了的。
如果是检修已经断电了的电容,呵呵,直接短路他的接线端
问：电力电容器带放电电阻的如何查电容好坏
答：电力电容器内部并接有120K电阻,测量与其它电容方法一样。动磁式万用表二表笔测电容器时向其充电,二表笔再反向测量时,电容放电,表指针迅速右摆后逐渐回落,表针右摆越大
问：电力电容器的放电器件
答：1、电力电容器内部的放电器件,应该是放电电阻。 2、电力电容器外部的放电部件,应该是放电线圈。 3、放电线圈,放电电阻都有一定的要求,要在规定的时间内放到多少V以下。
问：电力电容器要求安装放电线圈,其目的何在?
答：电力电容器安装放电线圈的目的是,当电力电容器停止使用时,将其残留电荷通过放电线圈消除其静电荷,以确保工作安全。
问：电力补偿电容器怎么放电
答：朋友,对于电力补偿的补偿电容放电一般是采用专用放电器来完成的,但是没有这种放电器还可以采用白炽灯来做放电负载的,也就是把灯泡接线到电容器端子这样放电,很方便的
问：怎样计算电力电容器的放电电阻
答：其电容内部有放电电阻的,一般来说,直接购买放电指示灯就可以了
不需要计算!
我的QQ是,欢迎交流
问：高压补偿用电力电容器如何安全放电?
答： 无功补偿中,一般用放电线圈来对切下来的电容器进行放电。如果放电线圈坏了,那如何安全对高压电容器进行放电呢?
问：制造时,内装的放电电阻,怎样根据电容大小计算
答：放电电阻的配置要满足放电速度的要求。具体要求见GB。
问：运行中的电力电容器为什么切断电源一定要放电
答：因为电会长生磁场 虽然断电了 可是磁场并不会马上消失 之要磁场存在就会有磁感应 磁感应就会有电流 所以运行的电力容器即使断了电 还要等个半分钟 让磁场消失才可以去触
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