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实验一 测量电路元件伏安特性
1、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。在任何时候，线性电阻元件两端的电压与电流的关系都符合欧姆定律。任何二端电阻元件的特性都可以使用元件上的端电压U与通过元件电流I的函数关系I＝f(U)表示，即用I－U平面上的曲线被称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安的不同特性，电阻元件分为线性电阻和非线性电阻两类。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(a)所示。直线的斜率仅由电阻元件的电阻值R决定，其电阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏特性曲线不是坐标原点的直线，电阻值R不是常数，即在不同的电压下。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(b)、(c)、(d)所示。在图1-1中，U >0部分为正特性，U0的部分是反向特征。(a)线性电阻(b)白炽灯丝(c)普通二极管(d)稳压二极管图1-1 伏安特性曲线的线性电阻和非线性电阻
通常采用逐点测试法绘制伏安特性曲线。在不同端电压U的作用下，测量相应的电流I，然后逐步绘制出伏安特曲线I＝f(U)，电阻元件的电阻值可根据伏安特性曲线计算。1.直流稳压电源 1 台2.直流电压表 1 块3.直流电流表 1 块4.万用表 1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管 1 只有7.稳压二极管 1 只有8.电阻元件 2 仅4.实验内容1。线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调整直流稳压电源的输出电压U，从0伏缓慢增加(不超过10伏)V)，将相应的电压表和电流表读数写在表1-1中。
图 1-3伏安特性图测定非线性电阻 1-2测量线性电阻的伏安特性
1kΩ
表1-1 测量线性电阻的伏安特性U(V)012345678910I(mA)011.982.993.984.975.966.967.968.949.942.测量白炽灯泡的伏安特性将图1-2中的1kΩ线性电阻R被12个电阻R取代V，0.1A灯泡，重复1步，在表1-2中写下相应的电压表和电流表读数。表1-2 测量白炽灯泡的伏安特性U(V)0.10.20.40.711.522.533.544.55I(mA)10.115.52025.530.537.844.350.355.660.765.670.374.63.测量半导体二极管的伏安特性按图1-3接线，R取2000限流电阻Ω，二极管型号为1N4007。当测量二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA，二极管D的正压降UD 可在0～0.75V之间取值。当测量二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA，二极管D的正压降UD 可在0～0.75V之间取值。尤其是0.5～0.75之间更应取几个测量点。测量反向特性时，交换直流稳压电源的输出端正和负连线，调整直流稳压输出电压U，从0伏开始缓慢增加，反向施压UD－可达－30V，表1-3和表1-4分别记录数据。
表1-3 测量二极管的正向特性UD (V)00.20.40.450.50.550.600.650.700.75I (mA)0.000.000.000.000.110.321.073.2110.225.6 表1-4 测定二极管的反向特性UD－ (V)0-5-10-15-20-25-30I (mA)测量稳压二极管的伏安特性图1-3中的二极管1(1)正特性实验N4007换成稳压二极管2CW51，正向测量重复实验内容3。UZ 为2CW51正压，数据记录在表1-5中。UZ 为2CW51正压，数据记录在表1-5中。 表1-5 测量稳压管的正向特性UZ (V)00.20.30.40.450.50.550.60.650.70.75I(mA)000000000.10.53.4 (2)反向特性压二极管(2)反向特性试验CW51反接，测量2CW51反向特性。稳压电源输出电压U从0~20V慢慢增加，测量2CW51二端反向施压UZ－及电流I，由UZ-可见其稳压特性。1-6数据记录表。
表1-6 测定稳压管的反向特性 U(V)0123