电路达到稳态后．将电源短路，电容器放电，其电压按指数规律衰减，即

UC(t) Ue t/ (5—2)

Uc随时间衰减的规律可以用曲线表示。如图5—2所示。

其中 ＝RC称为电路的时间常数，它的太小决定了过渡过程进行的快慢。其物理意义是电路零输入相应衰减到初始值的36.8％所需要地时间，或者是电路零状态相应上升到稳定值的63.2％所需要的时间，虽然真正到达稳态所需要的时间无限大，但通常认为经过(3～5)

的时间，过渡过程就基本结束，电路进入稳态。

对于一般电路．时间常数均较小，在毫秒甚至微秒级，电路会很快达到稳态。一般仪表 尚来不及反应，过渡过程已经消失。因此，用普通仪表难以观测到电压随时间的变化规律。 示波器可以观测到周期变化的电压波形，如果使电路的过渡过程按一定周期重复出现，在示 波器荧光屏上就可以观察到稳定的过渡过程波形．本实验用函数信号发生器作实验电源，由 它产生一个周定频率的方波，模拟阶跃信号。在方波的前沿相当于接通直流电源，电容器通过电阻充电，如图5—1；方波后沿相当于电源短路，电容器通过电阻放电．如图5—2。方波周期性重复出现，电路就不断地进行充电、放电。将电容器两端接到示波器输入端，就可观察到一阶电路充电、放电的过渡过程。用同样的办法也可以观察到RL电路的过渡过程。

三．实验内容和步骤

1．观察并记录RC电路的过渡过程 (1) 观察并记录电容器上的过渡过程

按图5—3接好电路。调节方波频率为IkHz．并使占空比为l：l，方波幅值为2 5V，图中R=300Ω，C=0.1μF。观察示波器上的波形。调节示波器的放大倍率，放大过渡曲线，从波形图上测量电路的时间常数 ，计算测量误差，然后与用电路参数的计算时间常数相比较，分析二者不同的原因。

图5-3 实验电路1

(2) 观察并记录参数改变对Uc(t)过渡过程的影响

将电路参数改为R=820Ω，C=0.1μF，重复步骤(1)的实验内容。

（3） 按图5-4接好电路，观察并记录电阻上电压随时间的变化规律uR(t)