电阻元件伏安特性的测量实验报告.docx

电阻元件伏安特性的测量实验报告实验一电子元件伏安特性的测定一、实验目的 、电流表、 ,熟悉伏安特性曲线的绘制方法二、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,则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 I? U R 这一关系称为欧姆定律。若电阻阻值R不随电流I变化,则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。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。图1-1线性电阻元件的伏安特性曲线图1-2小灯泡灯丝的伏安特性曲线图1-3半导体二极管的伏安特性曲线图1-4稳压二极管的伏安特性曲线稳压二极管是一种特殊的二极管,其正向特性与普通半导体二极管的特性相似。加反向电压时,在电压较低的某范围内,电流几乎为零;一旦超出此电压,电流就会突然增加,并保持PN结上的电压恒定不变。稳压二极管的伏安特性曲线如图1-4所示。三、 、实验内容及步骤 。分立元件R=200Ω和R=XXΩ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图1-5测量线性电阻伏安特性的电路中。表1-1测定线性电阻的伏安特性 ,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。图1-6测量半导体二极管的正向伏安特性表1-2测定二极管的正向伏安特性 。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1-7测量小灯泡灯丝的伏安特性表1-3测定小灯泡灯丝的伏安特性五、思考题 ,分析这两种元件的性质有什么异同? 线性电阻阻值随电压变化的变化不明显,而灯丝随电压变化而变化的明显,且随着电压升高,其阻值减小。 ?本实验所用的元件中哪些是双向元件,哪些不是? 伏安特性曲线对称于坐标原点,在电路中反接也不影响电路参数的元件称为双向元件。线性电阻、小灯泡是双向元件,半导体二极管、稳压二极管不是双向元件。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****它们的使用方法。2、学****电学实验的基本操作规程和连接电路