一階二階網(wǎng)絡(luò)接通和斷開直流電源的過渡過程實驗詳細概述

　　一、實驗?zāi)康?/p>

　　1． 觀察一階網(wǎng)絡(luò)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)。

　　2． 觀察二階網(wǎng)絡(luò)接通和斷開直流電源的三種過渡過程波形。

　　3． 學(xué)習(xí)使用信號發(fā)生器和示波器。

　　二、預(yù)習(xí)要求：

　　1．計算一階電路（RC、RL）滿足 4 倍的時間常數(shù)略小于信號脈沖寬度的電阻值。 2．計算二階電路的臨界電阻值。三、預(yù)備知識本實驗采用普通示波器來觀察一階二階網(wǎng)絡(luò)接通和斷開直流電源的過渡過程。因為過渡過程是瞬間消逝的過程，所以必須使這種過渡過程重復(fù)出現(xiàn)才能進行觀測，故本實驗用信號發(fā)生器輸出的方波信號代替直流電源的接通與斷開，如圖 4-1 所示，在方波的每一周期 T 內(nèi)，前半周期給電路輸入脈沖信號，相當(dāng)于電路與直流電源接通，后半周期對電路輸入信號為零，相當(dāng)于直流電源短路，只要方波半周期大于過渡過程實際的持續(xù)時間，則在方波的每半個周期內(nèi)將出現(xiàn)一次過渡過程。前半周期為網(wǎng)絡(luò)的零狀態(tài)響應(yīng)，后半周期為網(wǎng)絡(luò)的零輸入響應(yīng)，于是用普通示波器便可以觀測重復(fù)出現(xiàn)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)。本實驗要觀測一階網(wǎng)絡(luò) RC 串聯(lián)電路、RL 串聯(lián)電路和二階網(wǎng)絡(luò) RLC 串聯(lián)三種電路輸入方波的過渡過程，C 用 0.1μF 電容器，L 用 100mH 電感，R 用無感可調(diào)電阻箱。對一階電路進行觀測時，調(diào)節(jié)電阻箱使 4 倍的時間常數(shù)略小于脈沖寬度，以使在方波的前半個周期內(nèi)出現(xiàn)一次零輸入響應(yīng)，而后半個周期出現(xiàn)一次零狀態(tài)響應(yīng)。對二階網(wǎng)絡(luò)進行觀測時，調(diào)節(jié)電阻箱使 R 等于或接近于 RLC 串聯(lián)電路的臨界電阻值 C L R ? 2 。然后增大或減小 R，便能觀察一階電路過渡過程隨時間常數(shù)而變化的波形及二階電路過渡過程的三種情況。