动态电路2

第九讲 动态电路 （2）1、图1是一个环境温度监控电路原理图。

电源电压不变，R 0为定值电阻，R 是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。

若环境温度升高，闭合开关S ，则（ ）A ．热敏电阻R 的阻值变大B ．电压表的示数变大C ．通过电阻R 的电流变小D ．电阻R 两端电压变大2、如图2所示的电路中，电源电压不变, R 1 为定值电阻, 开关S 闭合后, 滑动变阻器滑片P 向右移动时, 下列说法正确的是（ ）A. 电流表示数变小, 电压表与电流表示数之比变大B. 电流表示数变大, 电压表与电流表示数之比不变C. 电流表示数变小, 电压表与电流表示数之比不变D. 电压表示数变大, 电压表与电流表示数之比变大3、如图3为旋转式变阻器的结构图，a 、b 、c 为变阻器的三个接线柱，d 为旋钮触片。

将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯光变亮，则应连接接线柱_______(选填“a 、b ” 、“b 、c ” 或“a 、c ” )和灯泡_________联后接入电路中。

4、将光敏电阻R 、定值电阻R 0、电流表、电压表、开关和电源连接成图4所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况是（ ）A ．电流表和电压表示数均变大B ． 电流表和电压表示数均变小C ．电流表示数变大，电压表示数变小D ． 电流表示数变小，电压表示数变大5、如图5所示电路，电源电压不变，闭合开关S 后，P 从a 滑至b 的过程中，有关电压表、电流表的示数变化情况，正确的是（ ）A ． 电压表、电流表示数都增大B ．电压表、电流表示数都减小C ．电压表示数增大，电流表示数减小D ．电压表示数减小，电流表示数增大6、小华同学设计了一个检测天然气泄漏的电路如图6所示．电源电压恒定不变；R 0为定值电阻；R 为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示．下列说法正确的是（ ）A ． 天然气浓度增大时，电压表示数变小B ． 天然气浓度增大时，电路的总电阻变大C ． 天然气浓度减小时，电流表示数变大D ． 天然气浓度减小时，电压表与电流表示数的比值不变图4 图5 图3 图1 图2 图67、如图7所示，电源电压保持不变。

二阶动态电路的响应测试实验报告实验摘要1.实验内容○1在面板板上搭接RLC串联电路；○2研究RLC串联电路的零状态响应和零输入响应。

电路参数：R=51Ω和电位器R=1K、C=10uF、L=10mH、电源电压Vi=5V；○3用示波器观测Uc（t）、UL（t）的波形，记录两种响应的过阻尼、欠阻尼和临界阻尼情况。

2.名词解释二阶电路在一个电路简化后（如电阻的串并联，电容的串并联，电感的串并联化为一个元件），只含有含有两个独立的动态元件的线性电路，因为要用线性、常系数二阶微分方程来描述，故称为二阶电路。

实验目的○1进一步了解二阶动态电路的特点、基本组态、性能参数；○2熟练掌握示波器的测量方法和操作步骤。

实验环境（仪器用品等）实验地点：工训中心C栋203实验时间：12月13日晚实验仪器与元器件：数字万用表（UNI-T UT805A）、函数信号发生器（RIGOL DG1022U）、示波器（Tektronix DPO 2012B）、电位器、电容、电感、导线若干、镊子、面包板等本次实验的原理电路图如下图所示：（来自Multisim 12）二阶测试电路实验原理含用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。

可以用下述二阶线性常系数微分方程来描述：式（1）初始值为求解该微分方程，可以得到电容上的电压uc(t)。

再根据可求得，即回路电流。

式（1）的特征方程为：特征值为：式（2）定义：衰减系数（阻尼系数）α=R/2L自由振荡角频率（固有频率）※实验步骤※1.准备工作：检查示波器/函数信号发生器是否显示正常；选取电位器/电容/电感○1检查示波器的使用状况，先进行自检，观察波形是否符合要求，如有问题，检查探头或接口是否存在问题；○2选出电位器、值为10μF电容和值为10mH的电感；○3检查函数信号发生器是否工作正常：先设置参数(Vpp=5Vf=500Hz 方波)，再用调节好的示波器测量，看是否符合要求。

2.按照电路图在面包板上连接电路○1根据面包板竖向孔导通的特性，设计串并联电路；○2用镊子把所需的元器件插在面包板上。

电学 第2讲 动态电路专题教学案初三物理 2012-2-22一、复习目标：1、会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；3、会判断两种基本的电路故障（断路和短路）。

二、知识储备：1、串联电路是分压电路，在串联电路中，电阻越大的，分的电压越 （多或少）；并联电路是分流电路，在并联电路中，电阻越大的分的电流越 （多或少）。

2、在串联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）；在并联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）。

3、有公式I=U/R 得，当电压不变时，电阻越大，电流就越 （大或小）；有公式U=IR 得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越 （大或小）；4、 是断路； 短路。

5、电流表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 ，电压表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 。

三、动态电路部分 典型例题第一种类型：滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 （一）．串联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化例一、如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向右移动时，请你判断A 表和V 表的变化。

分析；先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。

（二）、并联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化例二、 如图6，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？分析：先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。

第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 （三）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化例三、在如图8所示的电路中，将开关K 闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。

什么是动态电路? 动态电路分析
1.动态电路：含有动态元件(储能元件)的电路，当电路状态发生转变时需要经受一个变化过程才能达到新的稳态。

过渡过程：电路由一个稳态过渡到另一个稳态需要经受的过程。

2.动态电路与电阻电路的比较
动态电路：含储能元件L(M)、C。

KCL、KVL方程仍为代数方程，而元件特性方程中含微分或积分形式。

因此描述电路的方程为微分方程。

电阻电路：电路中仅由电阻元件和电源元件构成。

KCL、KVL和元件特性方程均为代数方程。

因此描述电路的方程为代数方程。

3.过渡过程产生的缘由
（1）电路内部含有储能元件L 、C—— (内因)能量的储存和释放都需要肯定的时间来完成。

（2）电路结构或电路参数发生变化——换路(外因)
说明：
直流电路、沟通电路都存在暂态过程，本章只分析争论直流电路
的暂态过程。

讨论暂态过程的意义：
暂态过程是一种自然现象，对它的讨论很重要。

暂态过程的存在有利有弊。

有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种波形；不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能消失过压或过流，致使设备损坏，必需实行防范措施。

§6－1 动态电路的方程及其初始条件正误判断题1．动态电路换路时，如果在换路前后电容电流和电感电压为有限值的条件下，则换路前后瞬间有：a)b)2．电路如图所示，电路原已达稳态，t =0时开关S 由1合向2，则、为：a) OA ， 24Vb) 4A ， 20V3．电路如图所示，电路原已达稳态，t=0时开关S 闭合，则、为：a) -1mA ， 0Vb) +1mA ， 0V打开，则，4A ， 4S b) 2A ， 0.25S-0.8e -t Ab) 0.8e -t Aa) Vb)打开，电路时间常数和 2S， 1A b) 0.5S ， 1A时，电压a)b)闭合，已知，则时电压a)b)§6－4 一阶电路的全响应正误判断题1．电路如图所示，电路原处于稳态，t=0时开关S 闭合，则，和为：a) 4V ，2V ， 1Sb) 2V ， 4V ， 1S2．电路如图所示，电路原处于稳态，t=0时开关S 闭合，则，和为：a) 3A， 4.5A ，b) 3A ， 4.5A ， 2S3．电路如图所示，电路原已达稳态，t=0时开关S 由1合向2，则时为： a)b)4．电路如图所示，电路原已达稳态，t=0时开关S闭合，则时为：a) Ab) A§7－1 二阶电路的零输入响应正误判断题1．图中电路是否为二阶电路a) 是b) 否2．二阶方程的通解形式为a)b)3．已知零输入的RLC 串联电路的微分方程形式为，则电路的放电过程a)非振荡b)振荡§7－2 二阶电路的零状态响应和阶跃响应正误判断题1.某二阶电路的微分方程形式为，则方程的特解为a) ＝0.5b) ＝1§8－1复数正误判断题1．已知 A ，V ，则u与i的相位差为a) b)2．等于a)i b)-ia)超前b) 滞后超前滞后§8－4 电路定律的相量形式正误判断题1．电容上的电压相量和电流向量满足a)b)2．当ω等于零时，电感相当于a)短路b)开路§9－1阻抗和导纳正误判断题1 ．电容的导纳为（ A ）（ B ）2 ．已知一阻抗为1+jΩ，则该阻抗为（ A ）容性阻抗（ B ）感性阻抗a)b)a) 2＋2j Sb) 2－2j Sa)b)§9－5 正弦稳态电路的功率正误判断题1．有功功率中的ω是a)电压与电流的相位差b)阻抗角2．视在功率的单位是a) Varb) VA§9－6 复功率正误判断题1．正弦稳态电路的复功率a)守恒b)不守恒2．复功率的定义为a)b)§9－7 最大传输功率正误判断题1．正弦交流电路含源一端口向终端负载传输功率，已知含源一端口的戴维宁等效阻抗为，则负载获得最大有功功率的条件是负载阻抗等于a)b)2．在上题中，负载获得的最大功率为a)b)§9－8 串联电路的谐振正误判断题1．正弦稳态电路发生串联谐振时阻抗a)最大b)最小２．串联谐振时阻抗为纯电阻，此时电容两端a)电压为零b)电压不为零§9－9 并联谐振电路正误判断题１．并联谐振的条件是a)b)２．下图为正弦稳态电路的一部分，发生并联谐振时，电容和电感两端相当于a)短路b)开路§10－1 互感正误判断题1．两个具有耦合的线圈如图所示，则端子1的同名端为（a ）端子 2（b ）端子２'2 ．电路如图所示，则感应电压为（a ）（b ）（a ）（b ）（b ）不一定相等））§11－1 三相电路正误判断题1．图 11 －１－１所示的电压相序为２．三相四线制常用于 （ A ） Y-Y 接法 （ B ） Y-接法．对称三相电路星形接法 与的相位差为） ）．对称三相电路三角形负载的线电流 与相电流 的相位差）））倍．图示电路是一种相序比较器，图中电阻是用两个相同的灯泡，在相电压对称的情况下，（ A ） A 相 （ B ） C 相11-４-２图（ A ）正确（ B ）不正确11-5-２图第六章一阶电路路后，分别为：，S，S时电容电压为：）））），则时为））））时开关打开，时电压为：））））则时电压为：））））则时开关中电流为：））））图，已知，则的阶跃响应（））））图所示，已知，则的冲激响应为：））））时开关闭合，则时电压为：））））已知输入电压，））））第七章二阶电路t=0开关闭合，则可得到初始条件为时，开关闭合，）））），初始条件为V，，，则当时，为））））所示，已知VA 时开关闭合，则为））））））））第八章相量法．已知正弦电压的相量为 A2 A -2 A2 A -2 A ．某一元件的电压、电流（关联方向）分别为V A已知，并以作为参考10 A10 A10 A 10 A。

上海交通大学基本电路理论课程教学小论文（2008－2009第一学期）二阶动态电路的三要素法F0703002侯金鑫 叶凝 莫迪 田丰源摘要：依照端口网络理论列写变量方程，电路中四个极值电阻只有三个是独立电阻，任取三个都可直接列写二阶线性电路的齐次表达式，简化动态电路分析。

关键词：电路分析 二阶动态电路 三要素引言引言学习一阶电路的动态响应时，三要素法极大的简化了运算。

之后学习二阶电路动态响应之时，深感计算的烦琐。

故而我们思考，对于二阶动态电路，是否也有一定的“三要素”法，可以便快捷的求得电路的动态响应。

正文正文首先二阶电路一般含有两个储能元件，对任一变量F(电压或电流)列写电路方程有02222=++F dt dF dtF d ωα (1) 式中α和ω。

分别为电路的阻尼系数和谐振频率。

仿照一阶电路的方法，将跟两个储能元件相联接的其它部分，看成一个纯电阻二端口网口接储能元件，图l 为LC 二阶电路。

根据端口网络理论可列出各变量方程组，整理后，图l 电路的齐次方程为0)(22=+++KF dt dF L B C A LC dtF d LC (2) 电容或双电感的二阶电路也可得出类似公式，只要把元件的符号作相应的改动就可以了。

式中系数A、B、K 随电路类型、结构不同而不同。

因此我们的主要目的是寻求决定A、B、K 的要素。

过程如下1、仍以图1电路为例，当∞→L 时，积分（2)式得P F CA dt dF =+ （3） 此时电路由于电感开路而转化为一阶RC 电路。

它的通式P F RCdt dF =+1 （4） 比较 (3)、(4)两式得)(11∞==L R R A )(1∞L R 是电感开路时电容两端的等值电阻，称为L 无穷值电阻。

2、当∞→C 时，积分(2)式得 P F L B dt dF =+ （6）。

二阶动态电路响应的研究实验报告二阶动态电路响应的研究实验报告引言：在电路研究中，二阶动态电路是一种常见的电路结构，它具有较为复杂的响应特性。

本实验旨在通过实际的电路搭建和测量，研究二阶动态电路的响应特性，并探讨其在实际应用中的意义。

实验原理：二阶动态电路是由两个电容和两个电感组成的电路结构，其基本原理是通过电容和电感的相互作用，实现信号的放大、滤波和频率选择。

在本实验中，我们将搭建一个基于二阶动态电路的低通滤波器，通过调节电容和电感的数值，研究其对输入信号的响应。

实验步骤：1. 搭建电路：根据实验原理，我们按照电路图搭建了一个二阶动态电路。

电路包括两个电容、两个电感和一个电阻，其中电容和电感的数值可以根据实验需求进行调节。

2. 输入信号：我们选择了一个正弦波作为输入信号，并将其连接到电路的输入端口。

3. 测量输出：通过连接示波器，我们可以实时观察到电路的输出信号，并记录下其振幅、频率和相位等参数。

4. 调节电容和电感：在测量输出信号的过程中，我们逐步调节电容和电感的数值，观察其对输出信号的影响，并记录下相应的参数变化。

5. 数据分析：通过实验数据的统计和分析，我们可以得到二阶动态电路的响应特性曲线，并探讨其在不同频率下的变化规律。

实验结果：通过实验测量和数据分析，我们得到了二阶动态电路的响应特性曲线。

在低频信号下，电路对输入信号的放大倍数较大，且相位变化较小；而在高频信号下，电路对输入信号的放大倍数逐渐减小，且相位变化较大。

这一结果与我们的预期相符，说明二阶动态电路在频率选择和信号放大方面具有较好的性能。

讨论与应用：二阶动态电路的研究在电路设计和信号处理领域具有重要的意义。

通过研究其响应特性，我们可以了解电路对不同频率信号的处理能力，从而优化电路设计和信号处理算法。

此外，二阶动态电路还广泛应用于音频信号处理、通信系统和控制系统等领域，对于提高系统性能和抑制干扰具有重要作用。

结论：通过本次实验，我们研究了二阶动态电路的响应特性，并探讨了其在实际应用中的意义。