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RLC充放电
R-L-C 直流暫態電路
R-L-C 直流暫態電路
5-1 實習目的
1. 瞭解 R-C 暫態之特性。
2. 瞭解 R-L 暫態之特性。
3. 探討微分、積分電路之波形。
4. 探討 R-L-C 非振動之特性與波形。
5. 探討 R-L-C 振動之特性與波形。
5-2 相關知識
具有電感器或電容器的直流電路當開關開啟或關閉時，電路中電壓及電
流在達到穩定值前有一段極短時間的變動現象，稱為暫態現象，其所經歷的
時間稱為暫態時間。而電壓及電流維持穩定值的現象稱穩態現象，其經歷時
間稱為穩態時間
1.R-C 暫態
圖 5-1 R-C 充放電電路
2-39
圖 5-2 電容器充放 VC 曲線
圖 5-3 R-C 充放電情形
如圖 5-1 所示，假設初始狀態各點電壓、電流均為零，在 t = 0 時，
E
開關 SW 置於位置 1 瞬間，電容器呈短路狀態充電。此時，電流 I C= 為
R
最大值，隨時間增加 VC 增加，充電電流逐漸減少，一般取 5 倍時間常數
(5τ )後，電路達穩態(電容器呈開路狀態) ，如圖5-2 電容電壓充電曲線。
−t
VC = E(1 －e RC ) 【公式5-1】
2-40
V
當開關 SW 切換至位置 2 ，電路放電電流I C= C 為最大，方向與充
R
V
電電流相反，隨著時間增加 VC 逐漸減少，I C= C 亦減少，一般取 5 倍時
R
間常數(5τ )後，電路達穩態，如圖 5-2 電容電壓放電曲線。
−t
VC = E ×e RC 【公式5-2】
時間常數τ =RC ( 暫態電路中，RC 之乘積稱為時間常數，即電流變
化 63.2%所需之時間)。
τ = RC 【公式5-3】
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