大学物理实验RLC串联电路的暂态过程思考题答案

BIT物理实验协会提供:

一.在RC电路中,固定方波频率f而改变R的阻值,为什么会有各种不同的波形?若固定R而改变方波频率f,会得到类似的波形吗?为什么?

1.拿零状态响应和零输入响应来说。你改变R,就相当于改变了时间常数(t=RC,t就是tao),所以零输入响应的速度就变了,相当于衰减快了。而零状态响应除了相应的速度变了,而且幅值也变了。所以会有各种不同波形。

换个角度从暂态和稳态角度来说。改变R,改变了暂态响应的幅值和时间常数,也改变了稳态响应的幅值。

由于零状态状态和零输入响应与暂态和稳态响应是对应的。所以结果是一样的。

2.改变输入也就是方波的频率,会改变输出波形的频率,但是不会得到与第一问相似的波形。因为系统的时间常数,和幅值都没有变化,只是频率改变了。

二RLC电路中,若方波发生器的频率很高或很低,能观察到阻尼振荡的波形吗?如何由阻尼振荡的波形来测量RLC电路的振荡周期T?振荡周期T与角频率w的关系会因方波频率的变化而发生变化吗?

1.能观察到。

2.在示波器上读出两个峰,或两个谷之间的距离,就是阻尼周期。

3.不会,振荡周期和角频率w的关系是

w=ω0*根号下(1-D^2)=2π/τ*根号下(1-D^2),

其中ω0是固有频率,D是阻尼系数,τ是振荡周期。与输入无关。

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