实验一电路元件伏安特性测试.doc

实验一电路元件伏安特性的测试(验证性) 一、实验目的 。 、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 。二、原理说明任何一个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 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。 (由欧姆定律 U(t)=R i(t) 定义, 关联参考方向,阻值 R为常数, 元件对不同方向的电流或不同极性的电压,其表现是一样的,两个端钮没有任何区别,这种性质为所有的线性电阻所具备,称为双向性。)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曲线所示,该直线的斜率的倒数等于该电阻器的电阻值。 ,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,灯丝电阻可视为非线性电阻。(电阻元件凡不是线性的就称为非线性的)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 1-1 中b曲线所示。图 1-1 3. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其伏安特性如图 1-1 中 c所示。正向压降很小(正向导通且电流不大时一般的锗管压降约为 ~ ,硅管压降约为 ~ ),(正向导通电压一般的锗管约为 ,硅管约为 ) 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多至几十伏时,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, 但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。 ,其正向特性与普通二极管类似, 但其反向特性较特别,如图 1-1 中d所示。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(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管。此时,二极管工作在反向击穿状态,但采取了适当措施限制通过管子的电流保证管子不因过热而烧坏。这样,流过管子的电流在一定范围内变化时, 管子两端电压变化很小,达到“稳压”效果。)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。三、实验仪器可调直流稳压电源、直流电压表、数字多用表、电源转接箱、元件箱。四、实验内容实验准备:将可调电源中的两路“0~30V 可调输出”直流可调稳压电源的输出调至最小(调节旋钮轻轻逆时针旋到底),并将恒流源的输出粗调旋钮拨到 2mA 档,输出细调旋钮调至最小。将电源转接箱和其下方的“AC220V 输出”通过所带的插头连接线连接电源插孔,并将电源转接箱电源插孔通过红、蓝粗线和可调电源及测量仪表一的电源插孔相连( L与L用红线连接, N与N用蓝线连接)。 1-2 接线,稳压电源取“可调电源”中的两路“0~30V 可调输出”直流可调稳压电源的任一路都可。毫安表用数字多用表,计算电路的最大电流,选择合适的毫安表的量程及接线端子,电压表选取“测量仪表一”中的“直流电压表 0~200V ”,电阻从“元件箱”中选取。接线过程中