2、电路元件伏安特性的测绘.doc

电路元件伏安特性的测绘
(1) 实验目的
①掌握线性和非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。
②学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。
(2) 实验方法
任一二端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)来表示电阻,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。下面是几个常用元件的电压电流关系曲线。
①线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图2-8中a所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值(以电流为横坐标)。
②白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的升高而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍,所以它的伏安特性如图2-8中b曲线所示。
③半导体二极管是非线性电阻元件,正向压降很小(~,~),正向电流随正向电压增加而急骤上升;其反向电流随电压增加很小,可视为零。可见,二极管具有单向导电性,其特性如图2-8中c曲线所示。
④稳压二极管是一种特殊半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时电流突然增加,且端电压保持恒定,不随外加的反向电压升高而增大。如图2-8中d曲线所示。
图2-8 二端电阻元件伏安特性曲线
(3) 实验仪器
①万用表;
②直流数字毫安表;
③恒压源;
④直流数字电压表。
(4) 实验内容
①测量线性电阻元件的伏安特性
图2-9 测量电阻伏安特性电路图2-10 测量二极管伏安特性电路
电路如图2-9所示,调节稳压电源的输出电压U,按表2-8的数据,记下电压表和电流表的读数,数据填入表2-8。
表2-8 线性电阻元件实验数据
U/V
0
2
4
6
8
10
I/mA
②测量非线性白炽灯泡的伏安特性
将图2-,重复①的步骤。数据填入表2-9。
表2-9 非线性白炽灯实验数据
U/V
0
2
4
6
7

I/mA
③测量半导体二极管的伏安特性
电路如图2-10所示,R为限流电阻器,阻值为200Ω,测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过25mA,二极管的正向压降VD可在0~。作反向特性实验时。只需将图2—10中的二极管VD反接,且其反向电压可加到30V。实验结果填入表2-10及表2-11。
表2-10 正向特性实验数据
UD/V
0









I/mA
表2-11 反向特性实验数据
UD/V
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
I/mA
④测量稳压二极管的伏安特