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电阻元件伏安特性测定数据处理

电阻元件伏安特性测定数据处理
电阻元件伏安特性测定数据处理

五、实验数据及处理

1、测量二极管伏安特性

(2)测量二极管反向伏安特性

图1 二极管伏安特性曲线

二极管正向~

dU dI U曲线

dU dI I曲线二极管反向~

I=1.50mA 时,动态电阻150()dU r dI =

=Ω,静态电阻30.4633

309()1.5010R -==Ω? U=6.50V 时,动态电阻62.7910()dU r dI ==?Ω,静态电阻5

66.507.6810()8.4610

R -==?Ω? 3、测量小灯泡的伏安特性

电压表量程:7.5V 准确度等级:0.5 内阻:3.75k Ω

以U 为横轴,为I 纵轴,做~I U 特性曲线。

由曲线求出在电压为5.50V 情况下,小灯泡的直流电阻及其接入误差的相对值。 U=5.50V 时,直流电阻3

5.5043.5()12

6.510U R I -=

==Ω? 实验时采用的是电流表内接法,则接入相对误差为

0.3

0.7%43.50.3

x A x x A R R R R R ?===-'-

实验四__电阻元件伏安特性的测定

实验四电阻元件伏安特性的测定 【实验简介】 电阻是电学中常用的物理量。利用欧姆定律测导体电阻的方法称为“伏安法”。 为了研究材料的导电性,通常作出其伏安特性曲线,了解它的电压和电阻的关系。伏安特性曲线是直线的元件称为“线性元件”,伏安特性曲线不是直线的元件称为“非线性元件”。这两种元件的电阻都可以用伏安法测量。但是,由于测量时电表被引入测量电路,电表内阻必然会影响测量结果,因而应考虑对测量结果进行必要的修正,以减小系统误差。 【实验目的】 1、了解电学实验常用仪器的规格、性能,学习它们的使用方法。 2、学习电学实验的基本操作规程和连接电路的一般方法。 3、掌握电阻元件伏安特性的测量方法,用伏安法测电阻。 4、了解系统误差的修正方法,学会作图法处理实验数据。 【实验仪器和用具】 直流稳压电源,直流电压表,直流电流表,滑线变阻器,电阻元件盒(一个百欧,一约千欧,一个二极管),导线10根。 【实验原理】 1、伏安特性曲线 实验中常用的线绕电阻、碳膜电阻和金属膜电阻等,它们都具有以下共同特性,即加在该电阻上的电压与通过其上的电流总是成正比例的变化(忽略电流热效应对阻值的影响)。若以纵坐标表示电流,横坐标表示电压,电流与电压的关系如图4-2(a)所示。具有这种特性的电阻元件成为“线性电阻元件”。 2、非线性电阻 如果电阻电阻元件两端的电流、电压关系为曲线,则这类电阻元件称为“非线性电阻元件”(如热敏电阻、二极管等)。这种元件的特点是电阻随加在它两端的电压改变而改变如图4-2(b)所示。一般均用伏安特性曲线来反映非线性电阻元件的特性。 3、伏安法测电阻 欧姆定律告诉我们,通过一段电路的电流,与这段电路两端的电压成正比,与这段电路

电路元件伏安特性的测量

实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1、熟悉万用表的使用方法。 2、加深理解线性电阻的伏安特性与电流、电压的参考方向。 3、加深理解非线性电阻元件的伏安特性。 4、加深对理想电源、实际电源伏安特性的理解。 二、实验设备和器材 直流可调稳压电源0~30 V 万用表MF-500型 电位器 1 kΩ 电阻器100Ω,510Ω,1000Ω 二极管IN4007 三、实验原理与说明 1、线性电阻是双向元件,其端电压u与其中的电流i成正比,即u = Ri,其伏安特性是u—i 平面内通过坐标原点的一条直线,直线斜率为R,如实验图1-1所示。 2、非线性电阻如二极管是单向元件,其u、i的关系为 )1 (- =u S e I iα,其伏安特性是u—i 平面内过坐标原点的一条曲线,如实验图1-2所示。 3、理想电压源的输出电压是不变的,其伏安特性是平行于电流轴的直线,与流过它的电流无关,流过它的电流由电源电压U s与外电路共同决定,其伏安特性为平行于电流轴的一条直线,如实验图1-3所示。。 4、实际电压源为理想电压源U s与内阻R s的串联组合。其端口电压与端口电流的关系为:U = U s -R s I,伏安特性为斜率是R s的一条直线,如实验图1-4所示。

四、实验内容及步骤 1、学习万用表的使用 用万用表测量线性电阻、直流电流和直流电压,测量电路如实验图1-5所示。 (1)用直接法测电阻R1 = 100Ω,R2= 510Ω,R3= 1000Ω。 (2)按实验图1-5接好电路,用万用表测量电压U s、U1、U2,电流I、I1、I2。 (3)用间接法求电阻R1、R2、R3、R(总)。 (4)自制表格填入相关数据。 2、测量线性电阻的伏安特性 (1)按实验图1-6接线,检查无误后,接通电源。 (2)调节直流电源的输出电压,使U分别为实验表1-1所列数据,测量相应的I值填入表中。 (3)画出线性电阻的伏安特性曲线。 实验表1-1 3、测量非线性电阻元件的伏安特性 (1)按实验图1-7接好电路,检测无误后接通电源。

实验一 电路元件伏安特性的测试

实验一电路元件伏安特性的测试 一、实验目的 1.学会识别常用电路元件的方法 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试方法 3.熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法 二、原理说明 电路元件的特性一般可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。电阻元件是电路中最常见的元件,有线性电阻和非线性电阻之分。实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路,而非线性器件却常常有着广泛的使用,例如非线性元件二极管具有单向导电性,可以把交流信号变换成直流量,在电路中起着整流作用。 万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值,因而不能测出非线性电阻的伏安特性。一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值,进而由公式R=U/I求测电阻值。 1.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U=RI,其阻值不随电压或电流值的变化而变化,伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 图1-1 元件的伏安特性 2.白炽灯可以视为一种电阻元件,其灯丝电阻随着温度的升高而增大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,即对一组变化的电压值和对应的电流值,所得U/I不是一个常数,所以它的伏安特性是非线性的,如图1-1(b)所示。 3.半导体二极管也是一种非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1(c)所示。二极管的电阻值随电压或电流的大小、方向的改变而改变。它的正向压降很小(一般锗管约为0.2~0.3V,硅管约为0.5~0.7V),正向电流随正向压降的升高而急剧上升,而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时,其反向电

电阻元件伏安特性的测定

电阻元件伏安特性的测定 一、引言 电阻是电学中最常用到的物理量之一,我们有很多方法可以测量电子组件的电阻,采用补偿原理的方法称为补偿法测电阻,利用欧姆定律来求导体电阻的方法称为伏安法,其中,伏安法是测量电阻的基本方法之一。为了研究元件的导电性,我们通常测量出其两端电压与通过它的电流之间的关系,然后作出其伏安特性曲线,根据曲线的走势来判断元件的特性。伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件,不是直线的元件称为非线性元件,这两种元件的电阻都可以用伏安法来测量。采用伏安法测电阻,有两种接线方式,即电压表的外接和内接(或称为电流表的内接和外接)。不论采取那种方式,由于电表本身有一定的内阻,测量时电表被引入电路,必然会对测量结果有一定的影响,因此,我们在测量过程中必须对测量结果进行必要的修正,以减小误差。 二、实验内容 本实验包含测量金属膜的伏安特性和测量小灯泡的伏安特性两个实验,其中,测量金属膜的伏安特性又分为电压表外接和电压表内接两种方式。 三、实验原理 当一个电子元件接入电路构成闭合回路,其两端的电压与通过它的电流的比值即为该条件下电子组件的电阻。若电子元件两端的电压与通过它的电流成固定的正比例,则其伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件;而当电子元件两端的电压与通过它的电流不成固定的正比例时,其伏安特性曲线是一条曲线,这类元件称为非线性元件。

一般金属导体的电阻是线性电阻,其伏安特性曲线是一条直线。 电阻是电子元件的重要特性,在电学实验中我们经常要测量其大小。在要求不是很精确的条件下,我们可以采用伏安法测电阻,即测出被测元件两端的电压U和通过它的电流I,然后运用欧姆定律R=U/I,,即可求得被测元件的电阻R。同时,我们也可以运用作图法,作出其伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。伏安特性曲线是直线的电阻称为线性电阻,否则则为非线性电阻。非线性电阻的阻值是不确定的,只有通过作图法才能反映其特性。 用伏安法测电阻,原理和操作都很简单,但由于电表有一定的内阻,必然就会给实验带来一定的误差。伏安法测电阻的电路连接方式有电压表的内接和外接两种方式。 在电压表内接法中,电流表测出的电流值I是通过电阻和电压表的电流之和,即I=I X+I V,因此,R=U X/I=U X/(I X+I V)=R X/(1+R X/R V)。可见,这种条件下,电压表的内阻对实验有一定的影响,运用电压表内接法,会导致测量值比真实值要小。 在电压表外接法中,电压表测出的电压值U包含了电流表两端的电压,即U=U mA+U X,因此,R=U/I X=(U X+U mA)/I X=R X+R mA(其中,U X为电阻两端的真实电压,R X为电阻的真实值,R mA为电流表的内阻,R为测量值)。可见,电流表的内阻对实验结果有一定的影响,运用电压表外接法,会导致测量值比真实值要大,而其差值正好是电流表的内阻。 上述两种伏安法测电阻的电路连接方式,都会给实验结果带来一定的系统误差,为了减小上述误差,我们可以根据被测电阻的大小与电表内阻的大小来选择合适的电路连接方式。当:R X〈〈R V且R X〉R mA时,选择电压表的内接法;R X〉〉R mA且R X〈R V 时,选择电压表的外接法;R X〉〉R mA且R X〈〈R V时,两种接法均可。

电路元件伏安特性的测绘实验报告

广东第二师范学院学生实验报告 院(系)名称班 别 姓名 专业名称学号 实验课程名称电路与电子线路实验 实验项目名称电路元件伏安特性的测绘 实验时间实验地点 实验成绩指导老师签名 一、实验目的: (1)学会识别常用电路元件的方法; (2)掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; (3)掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、实验仪器: (1)电路实验箱一台 (2)万用表一块,2AP9二极管一个,2CW51稳压管一个,不同阻值线性电阻器若干。 三、实验内容及步骤: 1.测定线性电阻器的伏安特性 按图3-3接线,调节稳压电源的输出电压U,从0V开始缓慢地增加,一直到10V,在表3-1记下相应的电压表和电流表的读数U R和I。 表3-1 测定线性电阻的伏安特性 U R/V 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I/mA 0 1.14 2.18 3.22 4.27 5.22 6.10 7.12 8.13 9.14 10.16 2.测定半导体二极管的伏安特性 按图3-4接线,R为限流电阻器。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过25mA,二极管D的正向压降U D+可在0~0.75V之间取值。在0.5~0.75V之间应多取几个测量点。做反向特性实验的时候,只需将图1-3中的二极管D反接,且其反向电压可加到30V左右。 表3-2 测定二极管的正向特性 U D+/V 0 0.2 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 I/mA 0 0 0.01 0.07 0.26 0.73 2.05 6.03 17.85 56.0 图3-4 二极管伏安特性测试 图3-3 线性电阻伏安特性测试

实验一元件伏安特性的测定

《电路原理(电路分析)》 实验指导书 四川理工学院自动化与电子信息学院 课程教研组编

实验要求与须知 科学实验是科学得以发展的保证,是自然科学研究的重要手段。对于电路分析这门课程来说,实验是整个教学过程中必不可少的重要实践性环节,它是在系统学习本学科基础理论和基本知识的基础上,通过实验和实际操作使学生得到实验基本技能的训练,学习常用仪器仪表的使用方法,进一步巩固和加深所学的理论知识,培养和提高学生运用基本理论去分析、处理实际问题的能力和创新精神。 一、实验目的和要求: 1、通过实验,学习常用仪器、仪表的使用方法和测量技术,培养学生的基本实验技能; 2、进一步巩固加深所学的理论基础知识,培养运用基本理论知识去分析、解决实际问 题的能力; 3、培养整理实验数据,分析实验结果,编写实验报告和选择实验方法的能力; 4、培养事实求实、严肃认真、踏实细致的科学作风和良好的实验习惯。 二、实验方式 实验课一般分课前预习、进行实验和课后写实验报告三个阶段。为使学生做每次实验,达到预期目的,现将各个阶段的要求简述如下: 1、课前预习 实验能否顺利进行和收到预期效果,很大程度上取决预习准备是否充分。因此要求每次实验之前仔细阅读实验指导书,明确本次实验的目的、任务,了解实验的基本原理以及实验线路、方法、步骤,清楚本次实验要观察哪些现象,记录哪些实验数据和哪些问题。以及搞清楚实验中所要遇到的仪器、仪表的使用方法。 学生只有认真做好预习后才能到实验室做实验,凡达不到预习要求者,不得进行实验。 2、进行实验 一般实验课按下列程序进行: (1)首先认真听取教师在实验前讲授的实验要求及注意事项。 (2)到指定的桌位上做实验,实验前应做到: 1)检查仪器、仪表设备是否齐全、完好,并了解仪器、设备的额定容量,使用方法,量程和操作规程。当未搞清楚性能和用法时,不得随意使用该仪器、设备。 2)做好实验记录的准备工作。 3)按实验要求接线。

《电学元件伏安特性的测量》实验报告附页

《电学元件伏安特性的测量》实验报告 (数据附页) 一、半定量观察分压电路的调节特点 二、用两种线路测电阻的对比研究 电流表准确度等级1.5,量程I m=5mA,R I=8.38±0.13Ω 电压表准确度等级1.5,量程U m=0.75V,R V=2.52±0.04kΩ; 量程U m=3V,R V=10.02±0.15kΩ

三、测定半导体二极管正反向伏安特性 由于正向二极管的电阻很小,采用外接法的数据;反向电阻很大,采用内接法的数据。 四、戴维南定理的实验验证 1.将9V电源的输出端接到四端网络的输入端上,组成一个有源二端网络,求出等效 e e

取第二组和第七组数据计算得到: E e =2.15V R e =319.5Ω 由作图可得: E e =2.3V R e =352.8Ω 3. 理论计算。 % 6.17% 7.10.30034.2951.14917.19932.6162 12 132 12 321的相对误差为的相对误差为与实验值比较e e e e R E R R R R R R V R R ER E V E R R R Ω =++ ==+= =Ω=Ω=Ω= 4.讨论。 等效电动势的误差不是很大,而等效电阻却很大。原因是多方面的。但我认为最大的原因应该是作图本身。所有数据的点都集中在一个很小的区域,点很难描精确,直线的绘制也显得过于粗糙,人为的误差很大。 如果对数据进行拟合,可以得到I=-3.298U+6.836,于是得到E e =2.07V ,R e =303.2Ω,前者误差为11.5%,后者误差为1.1%,效果比直接读图好,因为消除了读图时人为的误差。 另外一点,仪表读数也是造成误差大的一个原因。比如电流表没有完全指向0,电压表不足一格的部分读得很不准等等。

电阻伏安特性

实验19 电阻伏安特性及电源外特性的测量 一、实验目的 1. 学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法,并绘制其特性曲线; 2. 学习测量电源外特性的方法; 3. 掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法; 4. 学习使用直流电压表、电流表,掌握电压、电流的测量方法。 二、实验仪器 直流恒压源恒流源,数字万用表,各种电阻 11只,白炽灯泡1只(12V/3W)及灯座,稳压二极管(2CW56),电位器(470 /2W),短接桥和连接导线及九孔插件方板 三、实验原理 1. 电阻元件 (1)伏安特性 二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。通过一定的测量电路,用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性,由测得的伏安特性可了解该元件的性质。通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法(简称伏安法)。根据测量所得数据,画出该电阻元件的伏安特性曲线。 (2)线性电阻元件 线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。可表示为:U=IR,其中R为常量,它不随其电压或电流改变而改变,其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线,具有双向性。如图19-1 (a) 线性电阻的伏安特性曲线 (b) 非线性电阻的伏安特性曲线 图19-1 伏安特性曲线

.. (a )所示。 (3)非线性电阻元件 非线性电阻元件不遵循欧姆定律,它的阻值R 随着其电压或电流的改变而改变,其伏安特性是一条过坐标原点的曲线,如图19-1(b )所示。 (4)测量方法 在被测电阻元件上施加不同极性和幅值的电压,测量出流过该元件中的电流;或在被测电阻元件中通入不同方向和幅值的电流,测量该元件两端的电压,便得到被测电阻元件的伏安特性。 2. 直流电压源 (1)直流电压源 理想的直流电压源输出固定幅值的电压,而它的输出电流大小取决于它所连接的外电路。因此它的外特性曲线是平行于电流轴的直线,如图19-2(a )中实线所示。实际电压源的外特性曲线如图19-2(a )虚线所示,在线性工作区它可以用一个理想电压源Us 和内电阻Rs 相串联的电路模型来表示,如图19-2(b )所示。图19-2(a )中角θ越大,说明实际电压源内阻Rs 值越大。实际电压源的电压U 和电流I 的关系式为: I R U U S S ?-= (19-1) (2)测量方法 将电压源与一可调负载电阻串联,改变负载电阻R 2的阻值,测量出相应的电压源电流和端电压,便可以得到被测电压源的外特性。 图19-2 电压源特性

电路元件伏安特性的测量

实验一:电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1. 掌握线性、非线性电阻元件及电源的概念。 2.学习线性电阻和非线性电阻伏安特性的测试方法。 3.学习直流电压表、直流电流表及直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验仪器 电路分析实验箱、数字万用表、直流电流表、直流电压表、二极管、稳压二极管、电阻 三、实验原理 1、数字万用表的构成及使用方法 数字万用表一般由二部分构成,一部分是被测量电路转换为直流电压信号,我们称为转换器,另一部分是直流数字电压表。 直流数字电压表构成了万用表的核心部分,主要由模-数转换器和显示器组成。可用于测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向压降及电路通断,具有数据保持和睡眠功能。 2、整体结构 1)交直流电压测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。 (2)将功能开关置于V量程档。 将测试表笔并联在被测元件两端 2)交直流电流测量 (1)将红表笔插入mA或A插孔,黑表笔插入COM插孔。(2)将功能开关置A量程。 (3)表笔串联接入到待测负载回路里。 3)电阻测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。 (2)将功能开关置于Q量程。 (3)将测试表笔并接到待测电阻.上 4)二极管和蜂鸣通断测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑色表笔插入”COM”插孔。(2)将功能开关置于二极管和蜂鸣 通断测量档位。 (3)如将红表笔连接到待测-二极管的正极,黑表笔连接到待测二极管的负极,则LCD.上的 读数为二极管正向压降的近似值。 将表笔连接到待测线路的两端,若被测线路两端之间的电阻大于700,认为电路断路;被测线路两端之间的电阻≤100,认为电路良.好导通,蜂鸣器连续声响;如被测两端之间的电阻在10~700之间,蜂鸣器可能响,也可能不响。同时LCD显示被测线路两端的电阻值。

伏安特性实验报告

伏安特性实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。

在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。 (a)线性电阻 (b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(U),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表1 块 3.直流电流表1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管1 只 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复1的步骤, 在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。 3 按图1-3接线,R为限流电阻,取200Ω,二极管的型号为1N4007。测二极

电学元件伏安特性研究

中国石油大学(华东)现代远程教育 实验报告 课程名称:大学物理(二) 实验名称: 实验形式:在线模拟+现场实践 提交形式:提交书面实验报告 学生姓名:史玉龙学号:________________ 年级专业层次:16秋计算机应用技术网络秋高起专 学习中心:________________________________ 提交时间:2017年5_月22 日

二、实验原理 若二端元件的特性可用加在该元件两端的电压 U 和流过该元件的电流 I 之间的函数关系I =f (U )来表征,以电压U 为横坐标,以电流I 为纵坐标, 绘制I -U 曲线,贝y 该曲线称为该二端元件的伏安特性曲线。 电阻元件是一种对电流呈阻力特性的元件。当电流通过电阻元件时, 电阻元件将电能转化为其它形式的能量,例如热能、光能等,同时,沿电 流流动的方向产生电压降,流过电阻R 的电流等于电阻两端电压 U 与电阻 阻值之比,即 白炽灯工作时,灯丝处于高温状态,灯丝的电阻随温度升高而增大, 而灯丝温度又与流过灯丝的电流有 图1-2小灯泡灯丝的伏安特性曲线 关,所以,灯丝阻值随流过灯丝的电 流而变化,灯丝的伏安特性曲线不再 是一条直线,而是如图1-2所示的曲 线。 半导体二极管的伏安特性曲线 取决于PN 结的特性。在半导体二极 管的PN 结上加正向电压时,由于 PN 结正向压降很小,流过 PN 结的电流 会随电压的升高而急剧增大;在 PN ---------------------------------- 结上加反向电压时,PN 结能承受和大的压降,流过PN 结的电流几乎为零。 所以,在一定电压变化范围内,半导体二极管具有单向导电的特性,其伏 安特性曲线如图1-3所示。 I 这一关系称为欧姆定律。 若电阻阻值R 不随电 流 该电阻称为线性电阻元件,常用的普通 电阻就近似地具有这一特性,其伏安特 性曲线为一条通过原点的直线,如图 1-1所示,该直线斜率的倒数为电阻阻 值R 。 线性电阻的伏安特性曲线对称于 坐标原点,说明在电路中若将线性电阻 反接,也不会不影响电路参数。 这种伏 安特性曲线对称于坐标原点的元件称为双向性元件。 I 变化,则 (1-1) 图1-1线性电阻元件的伏安特性曲线

电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)

电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式 I=f(U)来表示,即用 I -U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图 1-1(a)所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定,其阻值 R 为常数,与元件两端的电压 U 和通过该元件的电流I 无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R 不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图 1-1(b)、(c)、(d)所示。在图 1-1 中, U >0的部分为正向特性,U<0 的部分为反向特性。

绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压 U 作用下,测量出相应的电流 I ,然后逐点绘制出伏安特性曲线 I = f ( U ),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表 1 块 3.直流电流表 1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管 1 只 7.稳压二极管 1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性 五、实验预习 1. 实验注意事项 (1)测量时,可调直流稳压电源的输出电压由 0 缓慢逐渐增加,应时刻注意电压表和电流表,不能超过规定值。

伏安特性曲线的测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除伏安特性曲线的测量实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压u与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(u)来表示,即用I-u平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常

数,与元件两端的电压u和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。在图1-1中,u>0的部分为正向特性,u<0的部分为反向特性。 (a)线性电阻(b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压u作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(u),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源1台 2.直流电压表1块 3.直流电流表1块 4.万用表1块 5.白炽灯泡1只 6.二极管1只 7.稳压二极管1只 8.电阻元件2只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压u,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯

六电阻元件的伏安特性

实验六 电阻元件的伏安特性 一、实验目的 1.学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的连接方法。 2.掌握用伏安法测量电阻及其误差分析的基本方法。 3.学习测量线性电阻和非线性电阻的伏安特性。 4.学习用作图法处理实验数据,并对所得伏安特性曲线进行分析。 二、实验仪器 电阻元件伏安特性测量实验仪集成了0~20V 可调直流稳压电源;直流数字电压表,量程为2V/20V 可调,内阻为1M Ω;直流数字毫安表,量程为200μA/2mA/20mA/200mA 可调,其相对应内阻分别为1K Ω、100Ω、10Ω、1Ω;待测240Ω/2W 金属膜电阻、待测稳压管(5.6V )、待测小灯泡(12V/0.1A )等。 三、实验原理 电阻是导体材料的重要特性,在电学实验中经常要对电阻进行测量。测量电阻的方法有多种,伏安法是常用的基本方法之一。所谓伏安法,就是运用欧姆定律,测出电阻两端的电压V 和其上通过的电流I ,根据 (1) 即可求得阻值R 。也可运用作图法,作出伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。对有些电阻,其伏安特性曲线为直线,称为线性电阻,如常用的碳膜电阻、线绕电阻、金属膜电阻等。另外,有些元件,伏安特性曲线为曲线,称为非线性电阻元件,如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。非线性电阻元件的阻值是不确定的,只有通过作图法才能反映它的特性。 用伏安法测电阻,原理简单,测量方便,但由于电表内阻接入的影响,给测量带来一定系统误差。 在电流表内接法中,如图(1)所示。由于电压表测出的电压值V 包括了电流表两端的电压,因此,测量值要大于被测电阻的实际值。由 (2) 可见,由于电流表内阻不可忽略,故给测量带来一定的误差。 图(1) I V R =??? ? ??+=+=+== x mA x mA x x mA x x R R 1R R R I V V I V R

电阻元件伏安特性

实验五测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 【实验目的】 1.熟悉电学常用仪器的基本技术指标,掌握其使用方法。 2.训练用回路接法看图接线。 3.学习测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线。 【实验仪器】 直流电压表、电流表,滑线变阻器,电阻箱,直流稳压电源,二极管,开关及导线等。 一、直流电压表 直流电压表是由表头和一高电阻串联而成,用于测量电路中两点间电 压的大小。它的主要技术指标有: 1.量程:即指针偏转满刻度时的电压值。直流电压表分为伏特表、毫伏表等,一般为多量程的。 2.内阻:即电表两端间的电阻。同一电压表的不同量程,其内阻亦不同。但是,由于各量程的每伏欧姆数都相同,所以电压表的内阻一般用Ω/ V统一表示。各量程的内阻可用下式计算 内阻=量程×每伏欧姆数 二、直流电流表 直流电流表是由表头和一个低电阻并联而成。用于测量电路中的电流的大小。它的主要技术指标有 1.量程:即指针偏转满刻度时的电流值。直流电流表分为安培表、毫安表、微安等,一般为多量程的。 2.内阻:一般安培表的内阻都在0.1Ω以下,毫安表、微安表的内阻可达几百欧姆到几千欧姆。 使用电表时应注意以下几点: 1.零点调整测量前,先检查电表指针是否指零,如不指零,要用一字形螺丝刀细心地调节零点调整螺丝,使指针指零。

2.选择量程根据待测电流(或电压)的大小选择合适量程的电流表或电压表进行测量。在不知道测量范围时要选用大量程电表进行测试,再根据测量值得大小,选用合适的量程,尽量使指针在满刻度的三分之二以上。 3.电表的连接电流表必须串联在待测电路中;电压表必须与被测电压的两端并联。 4.电表的极性必须让电流从表的“+”极流向“—”极,不可接错。 5.电表的安放应按电表表面指示符号正确放置电表,否则,指示数据不准。 6.避免读数误差设电表的量程为(或),电表的准确度等级为,则用该电表进行测量时可能引起的得最大误差(或)按下式计算:或 读数时,应读到有误差的一位上。如0.5级量程为150mA电流表,其 则用此量程测量电流时,读数应读到小数点后一位。 三、滑线变阻器 滑线变阻器是用来控制电路中的电压和电流的,它的主要技术指标有: 1.全电阻即全额电阻,即滑线变阻器两个底脚间的电阻值。 2. 额定电流即变阻器允许通过的最大电流,使用时不得超过该值。 滑线变阻器的两种接法: 1.限流电路如图1-1所示,当滑动C时,整个电路的电阻改变了,因此回路中的电流也改变,所以它能控制电路中的电流的大小。该电路称作限流电路。 2.分压电路如图1-2所示接通电源后,加在负载电阻上的电压取自的一部分,随着触点C的位置的变化,大小可调。该电路称作分压电路。 【实验原理】某电学元件两端加上直流电压,在元件就会有电流通过,通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。若以电压为横坐标,一电流为纵坐标,作出电流随电压变化的关系曲线,称作电学元件的伏安特性曲线。 对于碳膜电阻、线绕电阻等电学元件,在通常情况下的伏安特性曲线是一条直线,如图1-3所示。这类元件称作线性元件,其电阻称作线性电阻。

电学元件伏安特性的测量实验报告

电学元件伏安特性的测量实验报告 篇一:电路分析实验报告(电阻元件伏安特性的测量) 电力分析实验报告 实验一电阻元件伏安特性的测量 一、实验目的: (1)学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方式。 (2)学习直流稳压电源、万用表、电压表的使用方法。 二、实验原理及说明 (1)元件的伏安特性。如果把电阻元件的电压取为横坐标,电流取为纵坐标,画出电压与电流的关系曲线,这条曲线称为该电阻元件的伏安特性。 (2)线性电阻元件的伏安特性在u-i平面上是通过坐标原点的直线,与元件电压和电流方向无关,是双向性的元件。元件的电阻值可由下式确定:R=u/i=(mu/mi)tgα,期中mu和mi分别是电压和电流在u-i平 面坐标上的比例。 三、实验原件 Us是接电源端口,R1=120Ω,R2=51Ω,二极管D3为IN5404,电位器Rw 四、实验内容 (1)线性电阻元件的正向特性测量。

(2)反向特性测量。 (3)计算阻值,将结果记入表中 (4)测试非线性电阻元件D3的伏安特性 (5)测试非线性电阻元件的反向特性。 表1-1 线性电阻元件正(反)向特性测量 表1-5二极管IN4007正(反)向特性测量 五、实验心得 (1)每次测量或测量后都要将稳压电源的输出电压跳回到零值 (2)接线时一定要考虑正确使用导线 篇二:电学元件的伏安特性实验报告v1 预习报告 【实验目的】 l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法。 2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的基本方法及一种消除线路误差的方法。 3.学习根据仪表等级正确记录有效数字及计算仪表误差。准确度等级见书66页。 100mA量程,0.5级电流表最大允许误差?xm?100mA?0.5%?0.5mA,应读到小数点后1位,如42.3(mA) 3V量程,0.5级电压表最大允许误差?Vm?3V?0.5%?0.015V,应读到小数点后2位,如2.36(V) 【仪器用具】 直流稳压电源,电流表,电压表,滑线变阻器,小白炽

实验一 电阻元件伏安特性的测绘

实验一 电阻元件伏安特性的测绘 一.实验目的 1.学习Multisim 仿真环境的使用,恒压源、直流电压表、电流表等虚拟器件的使用方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。 二.原理说明 任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系U =f(I )来表示,即用U -I 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分两大类:线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1中(a )所示,该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定, 其阻值为常数,与元件两端的电压U 和通过该元件的电流I 无关;非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线,其阻值R 不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的,常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性如图1-1中(b )、(c )、(d )。在图1-1中,U 〉0的部分为正向特性,U 〈 0的部分为反向特性。 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,即在不同的端电压作用下,测量出相应的电流,然后逐点绘制出伏安特性曲线,根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。 三.实验设备 1.PC 机及Multisim 7软件 2.Multisim 7中的恒压源、万用表、电阻、二极管。 四.实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性 按图1-2接线,图中的电源U 选用可调输出的恒压源,通过电流表与1k Ω线性电阻相连,电阻两端的电压用电压表测量。 调节恒压源可调稳压电源的输出电压U ,从0伏开始增加(不能超过10V ),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 (d) (b) (c) U U U I I I (a) U I 0 0 0 0 图1-1

电学元件伏安特性研究

电学元件伏安特性研究 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

中国石油大学(华东)现代远程教育 实验报告 课程名称:大学物理(二) 实验名称: 实验形式:在线模拟+现场实践 提交形式:提交书面实验报告 学生姓名:史玉龙学号: 年级专业层次: 16秋计算机应用技术网络秋高起专 学习中心: 提交时间: 2017 年 5 月 22 日

1.测定线性电阻的伏安特性 本实验在实验板上进行。分立元件R=200Ω和R=2000Ω普通电阻作为被测元件,并按图1-5接好线路。经检查无误后,先将直流稳压电源的输出电压旋钮逆时针旋转,确保打开直流稳压电源后的输出电压在0V左右,然后再打开电源的开关。依次调节直流稳压电源的输 出电压为表1-1中所列数值。并将相对应的电流值记录在表中。 2.测量半导体二极管的伏安特性(1)正向特性 将稳压电源的输出电压调到2V 后,关闭电源开关,按图1-6接好线路。经检查无误后,开启稳压电源。调节电位器W,使电压表读数分别为 表1-2中数值,并将相对应的电流表读数记于表1-2中。为了便于作图,在曲线弯曲部分可适当多取几个测量点。 3.测定小灯泡灯丝的伏安特性 本实验采用低压小灯泡作为测 试对象。 按图1-8接好电路,并将直流稳 压电源的输出电压调到0V左右。经 检查无误后,打开直流稳压电源开关。依次调节电源输出电压为表1-4 所列数值。并将相对应的电流值记 录在表1-4中。注意在打开电源开 关前一定先将电压调节旋钮逆时针 调到电压最小的位置。 图1-5 测量线性电阻伏安特性的电路图1-6 测量半导体二极管的正向伏安特性 图1-7 测量小灯泡灯丝的伏安特性

实验六电阻元件的伏安特性

实验六 电阻元件的伏安特性 一、实验目的 1.学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的连接方法。 2.掌握用伏安法测量电阻及其误差分析的基本方法。 3.学习测量线性电阻和非线性电阻的伏安特性。 4.学习用作图法处理实验数据,并对所得伏安特性曲线进行分析。 二、实验仪器 电阻元件伏安特性测量实验仪集成了0~20V 可调直流稳压电源;直流数字电压表,量程为2V/20V 可调,内阻为1M Ω;直流数字毫安表,量程为200μA/2mA/20mA/200mA 可调,其相对应内阻分别为1K Ω、100Ω、10Ω、1Ω;待测240Ω/2W 金属膜电阻、待测稳压管(5.6V )、待测小灯泡(12V/0.1A )等。 三、实验原理 电阻是导体材料的重要特性,在电学实验中经常要对电阻进行测量。测量电阻的方法有多种,伏安法是常用的基本方法之一。所谓伏安法,就是运用欧姆定律,测出电阻两端的电压V 和其上通过的电流I ,根据 (1) 即可求得阻值R 。也可运用作图法,作出伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。对有些电阻,其伏安特性曲线为直线,称为线性电阻,如常用的碳膜电阻、线绕电阻、金属膜电阻等。另外,有些元件,伏安特性曲线为曲线,称为非线性电阻元件,如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。非线性电阻元件的阻值是不确定的,只有通过作图法才能反映它的特性。 用伏安法测电阻,原理简单,测量方便,但由于电表内阻接入的影响,给测量带来一定系统误差。 在电流表内接法中,如图(1)所示。由于电压表测出的电压值V 包括了电流表两端的电压,因此,测量值要大于被测电阻的实际值。由 (2) 可见,由于电流表内阻不可忽略,故给测量带来一定的误差。 图(1) I V R =??? ? ? ?+=+=+== x mA x mA x x mA x x R R 1R R R I V V I V R

非线性元件伏安特性的测量实验报告

非线性元件伏安特性的 测量实验报告 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

实验报告 姓名:汤博班级:F0703028 学号:28 实验成绩: 同组姓名:无实验日期:2008-3-4 指导老师:助教19 批阅日期: 非线性元件伏安特性的测量 【实验目的】 1.学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点,选择一定的实验方法,援用配套的实验仪器,测绘出它们的伏安特性曲线。 2. 学习从实验曲线获取有关信息的方法。 【实验原理】 1、非线性元件的阻值用微分电阻表示,定义为 R = dU/dI。 2、如下图所示,为一般二极管伏安特性曲线 3、测量检波和整流二极管,稳压二极管,发光二极管的伏安特性曲线,电路示意图如下

(1)检波和整流二极管 检波二极管和整流二极管都具有单向导电作用,他们的差别在于允许 通过电流的大小和使用频率范围的高低。 (2)稳压二极管 稳压二极管的特点是反向击穿具有可逆性,反向击穿后,稳压二极管 两端的电压保持恒定,这个电压叫稳压二极管的工作电压。 (3)发光二极管 发光二极管当两端的电压小于开启电压时不会发光,也没有电流流 过。电压一旦超过开启电压,电流急剧上升,二极管发光,电流与电压 呈线性关系,直线与电压坐标的交点可以认为是开启电压. 计算光的波长。 使用公式eU=hc λ 【实验数据记录、实验结果计算】 1、检波二极管 正向: 表一测量检波二极管的正向伏安特性数据 编号12345678910 U(V) I(mA) 编号11121314151617181920 U(V) I(mA)

电路元件特性曲线的伏安测量法 实验报告

课程名称:电路与电子技术实验Ⅰ指导老师:成绩:__________________ 实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法实验类型:基础规范型实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的与要求 1.熟悉电路元件的特性曲线 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法 3.掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法 5.设计实验方案,用示波器观测电容的特性曲线 6.设计实验方案,用示波器观测铁心电感线圈的特性曲线 二、实验内容和原理 1.元件的特性曲线 在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如,白炽灯泡在工作时,灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的改变而改变,并且具有定的惯性;又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关,所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高,对应的灯丝电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性,电阻元件的特性曲线就是在u-i平面上的一条曲线。当曲线变为直线时,与其相对应的元件即为线性电阻器,直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性,与电阻的伏安特性类似。 线性电阻,元件的伏安特性符合欧姆定律,它在u-i平面上是一条通过原点的直线,如图7-3-2所示。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关,所以线性电阻元件是双向性元件。 非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。如图所示,分为普通晶体二极管、稳压二极管、隧道二极管和辉光二极管的伏安特性。 普通晶体一极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小,正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。可见,二极管具有单向导电性,如果反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性则与普通二极管不同,在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当反向电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值),电流将突然增加,以后它的端电压将维持恒定,不再随外加的反向电压升高而增大,此时要注意稳压管中的电流不能超过其功率所限定的电流值。 上述两种二极管的伏安特性均属于单调型,电压与电流之间是单调函数。 2.非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用电压表、电流表测定,称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单,测量方便,但由于仪表内阻会影响测量的结果,因此必须注意仪表的合理接法。 R为限流电阻,测二极管D的正向特性时,其正向电流不得超过二极管长期运行时允许通过的最大半波整流电流平均值,否则,二极管将被烧坏。做反向特性实验时,只需将二极管D反接,其反向

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