時間常數為什麼等於RC分之一
① 關於RC的時間常數和截止頻率的關系
兩個概念區分:1、RC就是時間常數,表達充放電的時間系數
2、截止頻率是用在bode圖中,增益為1的點,w=2pi f,根據實際電路算出傳函,G(s)=1/(sRC+1),所以s=RC,既RC=2pi f,f=1/2pi RC。所以RC的值越大,帶寬越小,
② 時間常數τ(tao)=RC和周期T有什麼關系
[1]電路中的時間常數表示過渡反應的時間過程的常數。在電阻、電容的電路中,它是電阻和電容的乘積。若C的單位是μF(微法),R的單位是MΩ(兆歐),時間常數 的單位就是秒。在這樣的電路中當恆定電流I流過時,電容的端電壓達到最大值(等於IR)的1-1/e時即約0.63倍所需要的時間即是時間常數,而在電路斷開時,時間常數是電容的端電壓達到最大值的1/e,即約0.37倍時所需要的時間。
[2] RLC暫態電路時間常數是在RC電路中,電容電壓Uc總是由初始值UC(0)按指數規律單調的衰減到零,其時間常數T=RC。
註:求時間常數時,把電容以外的電路視為有源二端網路,將電源置零,然後求出有源二端網路的等效電阻即為R在RL電路中,iL總是由初始值iL(0)按指數規律單調的衰減到零,其時間常數T=L/R。
③ 電工題,為什麼電路時間常數 τ = L /R
L/R是RL一階電路按指數衰減的系數,定義它為T,稱為時間常數,
用來描述電壓電流按指數衰減變化的快慢。
④ 時間常量的物理意義
時間常量表示過渡反應的時間過程的常量。指該物理量從最大值衰減到最大值的1/e所需要的時間。對於某一按指數規律衰變的量,其幅值衰變為1/e倍時所需的時間稱為時間常量。在不同的應用領域中,時間常量也有不同的具體含義。
電路中的時間常量表示過渡反應的時間過程的常量。在電阻、電容的電路中,它是電阻和電容的乘積。若C的單位是μF,R的單位是MΩ,時間常量的單位就是秒。在這樣的電路中當恆定電流I流過時,電容的端電壓達到最大值的1-1/e時即約0.63倍所需要的時間即是時間常量而在電路斷開時,時間常量是電容的端電壓達到最大值的1/e,即約0.37倍時所需要的時間。
RLC暫態電路時間常量是在RC電路中,電容電壓Uc總是由初始值UC(0)按指數規律單調的衰減到零,其時間常數 =RC。
求時間常量時,把電容以外的電路視為有源二端網路,將電源置零,然後求出有源二端網路的等效電阻即為R在RL電路中,iL總是由初始值iL(0)按指數規律單調的衰減到零,其時間常數 =L/R
電機的機械時間常量
電機的機械時間常量是指此電機在額定電壓給定,空載情況下,轉速達到額定轉速的63%時所需的時間。
此參數衡量的主要是電機的啟動特性,如空心杯的電機,一般都是1-50ms左右。時間常數用希臘字母(tao四聲)來表示。
⑤ 電路中的時間常數r怎麼計算
計算方法:(時間常數用τ表示)時間常數 =RC、時間常數 =L/R。
⑥ RC電路中的時間常數
1).RC電路過渡過程產生的原因
圖1
簡單RC電路如圖1所示,外加電壓源為US,初始時開關K打開,電容C上無電壓,即uC(0-)=0V。
當開關K閉合時,US加在RC電路上,由於電容電壓不能突變,此時電容電壓仍為0V,即uC(0+)=0V。
由於US現已加在RC組成的閉合迴路上,則會產生向電容充電的電流i,直至電容電壓uC=US時為止。
根據迴路電壓方程,可寫出
解該微分方程可得
其中τ=RC。
根據迴路電壓的分析可知,uC將按指數規律逐漸升高,並趨於US值,最後達到電路的穩定狀態,充電波形圖2所示。
圖2
2).時間常數的概念及換路定律:
從以上過程形成的電路過渡過程可見,過渡過程的長短,取決於R和C的數值大小。一般將RC的乘積稱為時間常數,用τ表示,即
τ=RC
時間常數越大,電路達到穩態的時間越長,過渡過程也越長。
不難看出,RC電路uC(t)的過渡過程與電容電壓的三個特徵值有關,即初始值uC(0+)、穩態值uC(∞)和時間常數τ。只要這三個數值確定,過渡過程就基本確定。
電路狀態發生變化時,電路中的電容電壓不能突變,電感上的電流不能突變。將上述關系用表示式寫出,即:
一般將上式稱作換路定律。利用換路定律很容易確定電容上的初始電壓
微分電路
電路結構如圖W-1,微分電路可把矩形波轉換為尖脈沖波,此電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部微分電路分,即只有輸入波形發生突變的瞬間才有輸出。而對恆定部分則沒有輸出。輸出的尖脈沖波形的寬度與R*C有關(即電路的時間常數),R*C越小,尖脈沖波形越尖,反之則寬。此電路的R*C必須遠遠少於輸入波形的寬度,否則就失去了波形變換的作用,變為一般的RC耦合電路了,一般R*C少於或等於輸入波形寬度的微分電路1/10就可以了。微分電路使輸出電壓與輸入電壓的時間變化率成比例的電路。微分電路主要用於脈沖電路、模擬計算機和測量儀器中。最簡單的微分電路由電容器C和電阻器R組成(圖1a)。若輸入 ui(t)是一個理想的方波(圖1b),則理想的微分電路輸出 u0(t)是圖1c的δ函數波:在t=0和t=T 時(相當於方波的前沿和後沿時刻), ui(t)的導數分別為正無窮大和負無窮大;在0<t<T 時間內,其導數等於零。 微分電路 微分電路的工作過程是:如RC的乘積,即時間常數很小,在t=0+即方波跳變時,電容器C 被迅速充電,其端電壓,輸出電壓與輸入電壓的時間導數成比例關系。 實用微分電路的輸出波形和理想微分電路的不同。即使輸入是理想的方波,在方波正跳變時,其輸出電壓幅度不可能是無窮大,也不會超過輸入方波電壓幅度E。在0<t<T 的時間內,也不完全等於零,而是如圖1d的窄脈沖波形那樣,其幅度隨時間t的增加逐漸減到零。同理,在輸入方波的後沿附近,輸出u0(t)是一個負的窄脈沖。這種RC微分電路的輸出電壓近似地反映輸入方波前後沿的時間變化率,常用來提取蘊含在脈沖前沿和後沿中的信息。 實際的微分電路也可用電阻器R和電感器L來構成(圖2)。有時也可用 RC和運算放大器構成較復雜的微分電路,但實際應用很少。
積分電路目錄[隱藏]
簡介
電路型式
參數選擇
更多相關
[編輯本段]簡介
標準的反相積分電路積分電路主要用於波形變換、放大電路失調電壓的消除及反饋控制中的積分補償等場合。
[編輯本段]電路型式
圖①是反相輸入型積分電路,其輸出電壓是將輸入電圖①②③壓對時間的積分值除以時間所得的商,即Vout=-1/C1R1∫Vin dt,由於受運放開環增益的限制,其頻率特性為從低頻到高頻的-20dB/dec傾斜直線,故希望對高頻率信號積分時要選擇工作頻率相應高的運放。 圖②是差動輸入型積分電路,將兩個輸入端信號之差對時間積分。其輸出電壓Vout=1/C1R1∫(Vin2-Vin1)dt;若將圖②的E1端接地,就變成同相輸入型積分電路。它們的頻率特性與圖1電路相同。
[編輯本段]參數選擇
主要是確定積分時間C1R1的值,或者說是確定閉環增益線與0dB線交點的頻率f0(零交叉點頻率),見圖③。當時間常數較大,如超過10ms時,電容C1的值就會達到數微法,由於微法級的標稱值電容選擇面較窄,故宜用改變電阻R1的方法來調整時間常數。但如所需時間常數較小時,就應選擇R1為數千歐~數十千歐,再往小的方向選擇C1的值來調整時間常數。因為R1的值如果太小,容易受到前級信號源輸出阻抗的影響。 根據以上的理由,圖①和圖②積分電路的參數如下:積分時間常數0.2s(零交叉頻率0.8Hz),輸入阻抗200kΩ,輸出阻抗小於1Ω。 [1]
[編輯本段]更多相關
積分電路電路結構如圖J-1,積分電路可將矩形脈沖波轉換為鋸齒波或三角波,還可將鋸齒波轉換為拋物波。電路原理很簡單,都是基於電容的沖放電原理,這里就不詳細說了,這里要提的是電路的時間常數R*C,構成積分電路的條件是電路的時間常數必須要大於或等於10倍於輸入波形的寬度。輸出信號與輸入信號的積分成正比的電路,稱為積分電路。 原理:從圖得,Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,當t=to時,Uc=Oo.隨後C充電,由於RC≥Tk,充電很慢,所以認為Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故 Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫Uidt 這就是輸出Uo正比於輸入Ui的積分(∫Uidt) RC電路的積分條件:RC≥Tk
⑦ 電路中的時間常數r怎麼計算
電路中的時間常數L/R中的R是怎麼看的
簡單的方法,考慮一下,戴維寧電路中等效電阻如何計算的,就知道是怎麼回事了.
做法是,把動態元件移除,對剩下的一埠電路求等效電阻即可,由於剩下的一埠電路是含源網路,所以先將獨立源置0(即電流源開路,電壓源短路),然後對該網路求輸入電阻就是要求的等效電阻!對於該問題則有Re