电阻伏安特性曲线实验报告
实验一 测定电子元件伏安特性 一、实验目的 1.掌握电压表、电流表、直流稳压电源等仪器的使用方法。2.学习电阻元件伏安特性曲线的测量方法 3．加深理解欧姆定律，熟悉伏安特性曲线的绘制方法 二、原理 如果二端元件的特性可以在元件两端的电压U和流过元件的电流I之间添加函数关系I=f(U)以电压U为横坐标，以电流I为纵坐标，绘制I-U曲线称为二端元件的伏安特性曲线。 电阻元件是对电流具有阻力特性的元件。 电阻元件是一种对电流具有电阻特性的元件。当电流通过电阻元件时，电阻元件将电能转化为热能、光能等其他形式的能量。同时，沿电流流动方向产生电压降。流过电阻R的电流等于电阻两端电压U与电阻值之比，即 I? UR 这种关系叫欧姆定律。 若电阻值R不随电流I变化，则该电阻称为线性电阻元件，常用的普通电阻几乎具有这一特性， 伏安特性曲线是一条通过原点的直线，如图1-1所示，直线斜率的倒数为电阻值R 。 线性电阻的伏安特性曲线对称于坐标原点，说明如果线性电阻在电路中反接，不会影响电路参数。对称坐标原点的伏安特性曲线元件称为双向元件。 白炽灯工作时，灯丝处于高温状态，灯丝电阻随温度升高而增加，灯丝温度与流过灯丝的电流有关。因此，灯丝的电阻随流过灯丝的电流而变化。灯丝的伏安特性曲线不再是直线，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。半导体二极管PN结上加正向电压时，由于PN结正向压降很小，流过PN随着电压的升高，结的电流会急剧增加；在PN加反向电压时，PN结能承受和大压降，流过PN结电流几乎为零。因此，半导体二极管在一定的电压变化范围内具有单向导电的特性，其伏安特性曲线如图1-3所示。 图1-2小灯泡灯丝伏安特性曲线 伏安特性曲线图1-1线性电阻元件 图1-3半导体二极管伏安特性曲线 图1-4稳压二极管伏安特性曲线 稳压二极管是一种与普通半导体二极管相似的特殊二极管。当增加反向电压时，电流几乎为零；一旦超过电压，电流就会突然增加并保持PN结上的电压恒定。稳压二极管的伏安特性曲线如图1-4所示。 3.电压表2.电流表3.直流稳压电源4.实验电路板5.线性电阻 6.半导体二极管7.小灯泡 8.稳压二极管9.导线 四、实验内容及步骤 1.测量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=XXΩ普通电阻作为被测元件，线路按图1-5连接。检查后，逆时针旋转直流稳压电源输出电压旋钮，确保直流稳压电源打开后输出电压为0V左右，然后打开电源开关。表1-1中列出的直流稳压电源输出电压依次调整。并在表中记录相应的电流值。 图1-5测量线性电阻伏安特性的电路 表1-1测量线性电阻的伏安特性 2.测量半导体二极管的伏安特性 正向特性 将稳压电源的输出电压调整到2V之后，关闭电源开关，按图1-6连接线路。检查后，打开稳压电源。调节电位器W，将电压表读数分别为表1-2中值，并在表1-2中记录相应的电流表读数。 为便于作图， 曲线弯曲部分可适当多取几个测量点。 表1-2测定二极管的正伏安特性 图1-6测量半导体二极管的正伏安特性 本实验采用低压小灯泡作为测试对象。 按图1-8连接电路，将直流稳压电源的输出电压调整到0V左右。检查后，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。并在表1-4中记录相应的电流值。打开电源开关前，注意逆时针将电压调节旋钮调节到电压最小的位置。 表1-3测量小灯泡灯丝的伏安特性 图1-7测量小灯泡灯丝的伏安特性 五、思考题 1.通过比较线性电阻和灯丝的伏安特性曲线，分析这两个元件的性质有什么异同？ 线性电阻伏安特性曲线为直线原点对称，电阻为固定值，为双向元件；灯丝伏安特性曲线为近S型，电阻随电压增加，为非双向元件。2.什么是双向元件？本实验所用的元件中哪些是双向元件，哪些不是？ 对称于坐标原点的伏安特性曲线元件称为双向元件。线性电阻半是双向元件，导体二极管、小灯泡、稳压二极管不是双向元件 测量电路元件伏安特性 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法； 2.掌握线性电阻和非线性电阻元件伏安特性的逐点测试方法；3.掌握直流稳压电源、直流电压表和直流电流表的使用方法。 二、实验原理 线性电阻元件两端的电压与电流之间的关系