电阻元件的伏安特性实验报告.docx

电阻元件的伏安特性实验报告实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的 ; 、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;、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、、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 、实验内容 -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,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,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。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过35mA,二极管D的正向压降UD+可在0~之间取值。特别是在~之间更应取几个测量点。测反向特性时,将直流稳压电源的输出端正、负连线互换,调节直流稳压输出电压U,从0伏开始缓慢地增加,其反向施压UD-可达-30V,数据分别记入表1-3和表1-4。表1-3测定二极管的正向特性 -3中的二极管1N4007换成稳压二极管2CW51,重复实验内容3中的正向测量。UZ+为2CW51的正向施压,数据记入表1-5。反向特性实验将图1-3中的稳压二极管2CW51反接,测量2CW51的反向特性。稳压电源的输出电压U从0~20V缓慢地增加,测量2CW51二端的反向施压UZ-及电流I,由UZ-可看出其稳压特性。数据记入表1-6。五、实验预****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。(2)直流稳压电源输出端切勿碰线短路。(3)测量中,随时注意电流表读数,及时更换电流表量程,勿使仪表超量程,注意仪表的正负极性。 (1)线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别?它们的电阻值与通过的电流有无关系? 答: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,电压与电流的关系,符合欧姆定律。线性电阻元件的阻值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。(2)请举例说明哪些元件是线性电阻,哪些元件是非线性电阻,它们的伏安特性曲线是什么形状? 答:电阻器是线性电阻,其伏安特性曲线的形状见图1-1所示。白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等是非线性电阻,它们的伏安特性曲线如图1-1、、所示。(3)设某电阻元件的伏安特性函数式为I=f,如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲线。答:在平面内绘制xOy直角坐标系,以x轴为电压U,y轴为电流I,计算出电流I和电压U的数据,根据数据类型,合理地绘制伏安特性曲线。六、实验报告 ,分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线。 ,计算其电阻值,并与实际电阻值比较。。。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