大學物理實驗RC電路時間常數(shù)的Multisim仿真測試
摘要:基于探索大學物理電學實驗仿真技術的目的,采用Multisim10仿真軟件對RC電路時間常數(shù)參數(shù)進行了仿真實驗測試。從RC電路電容充、放電時電容電壓uC的表達式出發(fā),分析了uC與時間常數(shù)之間的關系,給出了幾種Multisim仿真測試時間常數(shù)的實驗方案。仿真實驗可直觀形象地描述RC電路的工作過程及有關參數(shù)測試。將電路的硬件實驗方式向多元化方式轉移,利于培養(yǎng)知識綜合、知識應用、知識遷移的能力,使電路分析更加靈活和直觀。
關鍵詞:電學實驗;RC電路;時間常數(shù);Multisim;電路仿真
大學物理是高校理工科專業(yè)的理論與實踐結合密切的課程,在教學過程中引入演示實驗將增強知識內(nèi)容的直觀性,對提高學生的物理基礎、培養(yǎng)創(chuàng)新能力有重要的作用。
引入Multisim仿真技術可將實驗由單一的硬件方式向多元化方式轉移,在課堂教學中插入Multisim仿真演示實驗將顯著提高教學效果,并且Multisim仿真可方便改變測試方法、實驗方案、電路參數(shù),利于培養(yǎng)學生的知識綜合、知識應用、知識遷移的能力,使實驗更加靈活和直觀。
文中以Multisim10版本給出RC電路時間常數(shù)的幾種仿真實驗測試方法。
1 RC電路時間常數(shù)的Multisim仿真測試
RC仿真測試電路如圖1所示,元件參數(shù)的選取為電阻R=1 kΩ、電容C=1μF,信號源輸出頻率f=100 Hz(周期T=0.01 s=10 ms)、幅度U=10 V、占空比q=1/2的方波,雙蹤示波器用于觀測信號源及電容C兩端電壓uC的波形。
在方波信號源10 V高電平輸出期間,通過電阻R對電容C充電,在方波信號源0 V低電平輸出期間,電容C通過電阻R放電。
由RC電路暫態(tài)理論可知,電容充電時電壓uC的表達式為
DIY機械鍵盤相關社區(qū):機械鍵盤DIY
評論