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20实验原理:金属电阻率 伏安特性曲线

20实验原理:金属电阻率 伏安特性曲线
20实验原理:金属电阻率 伏安特性曲线

厦门一中2017级高二(上)物理练习 编者:cbq 审核:hzj 自编练习

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测定金属的电阻率 实验报告

班级 姓名 座号

一、【实验目的】

1.掌握伏安法测电阻,知道内接法与外接法的区别 2.学会使用螺旋测微器,能准确读数 3.测定金属的电阻率 二、【实验原理】 1.伏安法测电阻原理 ①电流表外接法

(1)R 测= R 真= (2)误差原因 (3)测量值比真实值偏

(4)使用外接法的条件: ②电流表内接法

(1)R 测= R 真= (2)误差原因 (3)测量值比真实值偏

(4)使用内接法的条件:

2.螺旋测微器读数原理

螺旋测微器(千分尺)是长度测量工具,用它测长度可以准确到0.01mm ,测量范围为几个厘米。螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm ,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm ,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm 。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm ,所以以螺旋测微器可准确到0.01mm 。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,又名千分尺。

测量时,当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,旋出测微螺杆,并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端,那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出,小数部分则由可动刻度读出。

部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读)。即有:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为mm )。 如图:固定刻度示数为1.0mm ,不足半毫米部分从可动刻度上读的示数为19.4格,最后的读数为:1.0+19.4×0.01mm=1.194mm

使用螺旋测微器应注意以下几点:

①测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。

②在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

③读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。

④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。 3.金属电阻率的测定

由l

R s

ρ

=,可得ρ= ,若测得金属丝电阻R 及直径d ,则ρ= 。 三、【实验器材】

电压表、电流表、 、毫米刻度尺、待测金属丝、开关导线、学生电源 四、【实验步骤】

1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个 各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S 。

2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3.用 测量接入电路中的被测金属导线的有效长度l ,反复测量3次,求出其 。

4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S 。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值。 5.将测得的R 、l 、S 值,代入电阻率计算公式l

RS

=ρ中,计算出金属导线的电阻率。 6.拆去实验线路,整理好实验器材。 五、【数据处理及实验结论】

2

所测金属的电阻率=ρ_________(公式)=_____________(数据)=____________Ωm

六、误差来源分析

偶然误差: 系统误差:

描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验报告

【实验准备】滑动变阻器的连接方法

1.作用:(1)保护电表不受损坏;

(2)改变电流电压值,多测量几次,求平均值,减少误差

2.两种接法

(1)限流式

接线方式:一下、一上

电压U 调节范围: ;电流I 范围: ;

选择限流式连接方法的一般情况是: (2)分压式接法:

接线:两下、一上

电压U 调节范围: ;电流I 范围: ; 选择分压式连接方法的一般情况是:

【实验目的】描绘小灯泡的 ,并分析曲线的变化规律。 【实验原理】

1.金属的电阻率随温度的升高而增大,从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大,因此,小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线。测出若干组小灯泡两端的电压U 和电流I 值,在I -U 坐标系中,画出I -U 曲线,根据部分电路欧姆定律,可求出不同电压下的电阻。

2.小灯泡的电阻很小,故电流表采用;应

使电压从零开始连续变化,故滑动变阻器采用

接法。画出实验电路图(画到右边方框内)

【实验器材】

学生电源(4~6V直流),小电珠(“3.8V

0.3A”),、、,

开关、导线和坐标纸。

【实验步骤】

(1)确定电流表、电压表的量程,照图连好电路。注意开关应断开,滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为(填最大或零)

(2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表、电压表有较小的明显示数,记录一组U、I值。(3)用同样的方法测量并记录6组U值和I值。

(4)断开开关S,整理好器材。

(5)在坐标纸上,以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系,并根据表中数据描点,用连接各点得到I-U图线,(注意:连接各点时,不要出现折线)

【实验记录、数据处理】

在如右图的贴上用坐标纸描绘出的I-U关系图线.

【结论】描绘出的图线是一条线。

图像上某点与原点连线的斜率随电压的

增大而,

表明小灯泡的电阻随温度升高而

【实验误差分析】

1..测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,造成测得I值比真实值

(填相等、偏大或偏小)

2.测量时读数不准,描绘I-U图线时不准确,会产生偶然误差。

实验报告

二、实验原理

1.伏安法测电阻原理

①电流表外接法

(1)R测=U

I

R真=

V

U

U

I

r

-

(2)电压表的分流作用(3)小

(4)待测电阻阻值较小②电流表内接法

(1)R测=U

I

R真=

A

U

r

I

-

(2)电流表的分压作用

(3)大

(4)待测电阻阻值较大3.金属电阻率的测定

RS l

2 4 R d

l π

三、实验器材

螺旋测微器

四、实验步骤

1.不同位置

3.毫米刻度尺平均值

六、误差来源分析

偶然误差:测量长度、直径时的读数误差,测量电压、电流时的读数误差系统误差:电流表外接法测电阻本身的误差

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 [学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法,并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法,能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法. 一、电流表的内接法和外接法的比较 1.两种接法的比较 2. (1)直接比较法:当R x R A时,采用内接法,当R x R V时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”. (2)公式计算法 当R x>R A R V时,用电流表内接法, 当R x<R A R V时,用电流表外接法, 当R x=R A R V时,两种接法效果相同. (3)试触法: 图1 如图1,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法. 二、滑动变阻器两种接法的比较

1.实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在I -U坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来,即得小灯泡的伏安特性曲线,电路图如图2所示. 图2 2.实验器材 学生电源(4~6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸. 3.实验步骤 (1)根据小灯泡上所标的额定值,确定电流表、电压表的量程,按图3所示的电路图连接好实物图.(注意开关应断开,滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零) (2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表、电压表有较小的明显示数,记录一组电压U和电流I. (3)用同样的方法测量并记录几组U和I,填入下表. (4) 4.数据处理 (1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系. (2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点. (3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线. 5.实验结果与数据分析 (1)结果:描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线,而是向横轴弯曲的曲线. (2)分析:灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲,即斜率变小,电阻变大,说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.

《电学元件伏安特性的测量》实验报告附页

《电学元件伏安特性的测量》实验报告 (数据附页) 一、半定量观察分压电路的调节特点 变阻器R=470Ω 二、用两种线路测电阻的对比研究 电流表准确度等级1.5,量程I m =5mA,R I =8.38±0.13Ω 电压表准确度等级1.5,量程U m =0.75V,R V =2.52±0.04kΩ; 量程U m =3V,R V =10.02±0.15kΩ

三、测定半导体二极管正反向伏安特性 由于正向二极管的电阻很小,采用外接法的数据;反向电阻很大,采用内接法的数据。 四、戴维南定理的实验验证 1.将9V电源的输出端接到四端网络的输入端上,组成一个有源二端网络,求出等效 电动势E e 和等效内阻R e 。(外接法)

取第二组和第七组数据计算得到: E e =2.15V R e =319.5Ω 由作图可得: E e =2.3V R e =352.8Ω 2. 用原电路和等效电路分别加在相同负载上,测量外电路的电压和电流值。 3. 理论计算。 % 6.17% 7.10.30034.2951.14917.19932.6162 12132 12321的相对误差为 的相对误差为与实验值比较e e e e R E R R R R R R V R R ER E V E R R R Ω =++ ==+= =Ω=Ω=Ω= 4.讨论。 等效电动势的误差不是很大,而等效电阻却很大。原因是多方面的。但我认为最大的原因应该是作图本身。所有数据的点都集中在一个很小的区域,点很难描精确,直线的绘制也显得过于粗糙,人为的误差很大。 如果对数据进行拟合,可以得到I=-3.298U+6.836,于是得到E e =2.07V ,R e =303.2Ω,前者误差为11.5%,后者误差为1.1%,效果比直接读图好,因为消除了读图时人为的误差。 另外一点,仪表读数也是造成误差大的一个原因。比如电流表没有完全指向0,电压表不足一格的部分读得很不准等等。

三极管伏安特性测量实验报告

三极管伏安特性测量实验报告

实验报告 课程名称:__电路与模拟电子技术实验_______指导老师:_____干于_______成绩:__________________ 实验名称:_______三极管伏安特性测量______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1. 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2. 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系,这些特性曲线实际上就是PN结性能的外部表现。从使用的角度来看,可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性,而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 1)输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中,Uce 为不同常数 专业:___ _________ 姓名:___

值时的Ib~Ube曲线。分两种情形来讨论。 (1)从图(a)来看,Uce=0,即c、e间短路。 此时Ib与Ube间的关系就是两个正向二极管并 联的伏安特性。每改变一次Ube,就可读到一组 数据(Ube,Ib),用所得数据在坐标纸上作图, 就得到图(b)中Uce=0时的输入特性曲线。 2)输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ib为不同常量时输出回路中的Ic~Uce曲线。测试时,先固定一个Ib,改变Uce,测得相应的Ic值,从而可在Ic~Uce直角坐标系中画出一条曲线。Ib取不同常量值时,即可测得一系列Ic~Uce曲线,形成曲线族,如图所示。 三、实验仪器 三极管,HY3003D-3型可调式直流稳压电源,万用表、

伏安特性曲线实验报告

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大,导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 2。小灯泡电阻极小,所以电流表应采用外接法连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏,电源一个,滑动变阻器一个,电压表、电流表各一台,开关一个,导线若干,直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至A端,如图: 2。闭合开关S,将滑片P逐渐向B端移动,观察电流表和电压表的示数,并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压,取8组,记录数据,整理分析。 3。拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。

六、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析:根据欧姆定理,R U应该是一条直线,但是那仅仅是理想IU来说,RI电阻,R是恒定不变的但是在现实的试验中,电阻R是会受到温度的影响的,此时随着电阻本身通过电流,温度就会增加,R自然上升,对于R代表图线中的斜率,当R不变时,图像是直线,当变化时,自然就是曲线。 七、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流,造成电流I的实际值大于理论值。 2。读数时没有读准确,在估读的时候出现误差。 3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。

描绘小灯泡的伏安特性曲线 《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是:电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比,但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化,小灯泡(6。3V、0。15A)在一定电流范围内其电压 与电流的关系为UKIn,K和n是与灯泡有关的系数。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 设计要求 ⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方 法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器,设计出测量小灯泡伏安曲线的电路和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶验证公式UKIn; ⑷求系数K和n;(建议用最小二乘法处理数据)

模拟电路实验报告,实验三 二极管的伏安特性

电子实验报告 实验名称二极管的伏安特性日期2014/3/30 一、实验目的 1、了解二极管的相关特性 2、学会在面包板上搭接测量电路。 3、学会正确使用示波器测量二极管的输入输出波形 4、学习使用excel画出二极管的伏安特性曲线 5、学会正确使用函数信号发生器、数字交流毫伏表。 6、学习使用 Multisim 电子电路仿真软件。 二.实验仪器设备 示波器、函数发生器、面包板、二极管、电阻、万用表,实验箱等。 三、实验内容 1、准备一个测量二极管伏安特性的电路。 2、在面包板上搭接二极管伏安特性的测量电路,给电路加入可调的正向和反向的输入电压,分别测量不同电压下流经二极管的电流,记录数据,用excel 画出二极管的伏安特性曲线。 正向输入测量8组数据,反向测量6组。 3、给二极管的测量电路加入正弦波,用示波器分别测量二极管的输入输出波形,解释输出波形的特征。 4,利用二极管和电阻画出或门和与门,并连接电路,测量检验。 四、实验原理

示波器工作原理是利用显示在示波器上的波形幅度的相对大小来反映加在示波器Y偏转极板上的电压最大值的相对大小, 二极管是最常用的电子元件之一,它最大的特性就是单向导电,也就是电流 只可以从二极管的一个方向流过 电路图: 其伏安特性图为: 电路图为: 动态电路: 正向,二极管两端:

电阻两端: 反向:二极管两端

电阻两端 2)与门,或门可以通过二极管和电阻来实现。

五、实验数据 上述实验图分别对应的波形图及实验数据如下: 正向,二极管两端: 信号类型Vpp:V Vmax:V Vmin:V T:ms 输入信号 5.1 2.43 -2.71 1.9986 输出信号 3.4 0.7 -2.67 1.9997 电阻两端:

三极管伏安特性测量实验报告

实验报告 课程名称:__电路与模拟电子技术实验 _______指导老师:_____干于_______成绩:__________________ 实验名称:_______三极管伏安特性测量______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1. 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2. 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系,这些特性曲线实际上就是PN结性能的外部表现。从使用的角度来看,可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性,而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 1)输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中,Uce 为不同常数值时的Ib ~Ube 曲线。分两种情形来讨论。 (1) 从图(a)来看,Uce =0,即c、e间短路。此时Ib 与Ube 间的关系就是两个正向二极 管并联的伏安特性。每改变一次Ube ,就可读到一组数据(Ube ,Ib ),用所得数据在坐标纸上作图,就得到图(b)中Uce =0时的输入特性曲线。 2)输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ib 为不同常量时输出回路中的Ic ~Uce 曲线。测试时,先固定一个Ib ,改变Uce ,测得相应的Ic 值,从而可在Ic ~Uce 直角坐标系中画出一条曲线。Ib 取不同常量值时,即可测得一系列Ic ~Uce 曲线,形成曲线族,如图所示。 专业:___ _________ 姓名:___ _________ 学号: ______ 日期:_____ ______ 地点:_____ ___

测定金属的电阻率实验测试题及解析

测定金属的电阻率实验测试题及解析 1.(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω,在方框中画出实验电路图,并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ,内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0~250 mA ,内阻R 1=5 Ω) 电流表A 2(量程0~300 mA ,内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2,则这段金属丝电阻的计算式R x =________。从设计原理看,其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析:(1)d =20.0×0.01 mm =0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻,无电压表,故用已知内阻的电流表A 1充当电压表;由于A 1的内阻已知,因此A 2应采用外接法;由于电流表A 1的额定电压U A1=I m R 1=1.25 V ,比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多),故电路采用分压式接法,电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时,通过R x 的电流为I =I 2-I 1,R x 两端电压U =I 1R 1,故R x = U I =I 1R 1 I 2-I 1 ,不考虑读数误差,从设计原理看测量值等于真实值。 答案:(1)0.200(0.196~0.204均可) (2)见解析图 (3)I 1R 1 I 2-I 1 相等 2.(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下: (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文

2020 小灯泡伏安特性曲线实验报告范 文 Contract Template

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文 前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】 篇一:《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大,导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 2。小灯泡电阻极小,所以电流表应采用外接法连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏,电源一个,滑动变阻器一个,电压表、电流表

各一台,开关一个,导线若干,直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至A 端,如图: 2。闭合开关S,将滑片P逐渐向B端移动,观察电流表和电压表的示数,并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压,取8组,记录数据,整理分析。3。拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。 以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 八、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析:根据欧姆定理,RU应该是一条直线,但是那仅仅是理想IU来说,RI电阻,R是恒定不变的但是在现实的试验中,电阻R是会受到温度的影响的,此时随着电阻本身通过电流,温度就会增加,R自然上升,对于R 代表图线中的斜率,当R不变时,图像是直线,当变化时,自然就是曲线。九、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流,造成电流I的实际值大于理论值。2。读数时没有读准确,在估读的时候出现误差。3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。 篇二:描绘小灯泡的伏安特性曲线

电路实验四实验报告_二极管伏安特性曲线测量

电路实验四实验报告 实验题目:二极管伏安特性曲线测量 实验内容: 1.先搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调; 2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路; 3.测量二极管正向和反向的伏安特性,将所测的电流和电压列表记录好; 4.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波,用示波器观察该电路的输 入输出波形; 5.用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。 实验环境: 数字万用表、学生实验箱(直流稳压电源)、电位器、整流二极管、色环电阻、示波器DS1052E,函数发生器EE1641D、面包板。 实验原理: 对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 为了测量二极管的伏安特性曲线,我们用直流电源和电位器搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调。调节电位器的阻值,可使二极管两端的电压变化,用万用表测出若干组二极管的电压和电流值,最后绘制出伏安特性曲线。电路图如下所示: 用函数发生器EE1641D给二极管施加Vp-p=3V、f=100Hz的交流电源,再用示波器观察二极管的输入信号波形和输出信号波形。电路图如下:

实验记录及结果分析: 得到二极管的伏安特性曲线如下: 结论:符合二极管的特性,即开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 2. 示波器显示二极管的输入输出波形如下图(通道1为输入波形,通道2为输出波形):

高中物理测定金属的电阻率实验检测题

高中物理测定金属的电阻率实验检测题 1.(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω,在方框中画出实验电路图,并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ,内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0~250 mA ,内阻R 1=5 Ω) 电流表A 2(量程0~300 mA ,内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2,则这段金属丝电阻的计算式R x =________。从设计原理看,其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析:(1)d =20.0×0.01 mm =0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻,无电压表,故用已知内阻的电流表A 1充当电压表;由于A 1的内阻已知,因此A 2应采用外接法;由于电流表A 1的额定电压U A1=I m R 1=1.25 V ,比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多),故电路采用分压式接法,电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时,通过R x 的电流为I =I 2-I 1,R x 两端电压U =I 1R 1,故R x =U I = I 1R 1 I 2-I 1 ,不考虑读数误差,从设计原理看测量值等于真实值。 答案:(1)0.200(0.196~0.204均可) (2)见解析图 (3) I 1R 1 I 2-I 1 相等 2.(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下: (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。

电路元件伏安特性的测绘实验报告

广东第二师范学院学生实验报告 院(系)名称班 别 姓名 专业名称学号 实验课程名称电路与电子线路实验 实验项目名称电路元件伏安特性的测绘 实验时间实验地点 实验成绩指导老师签名 一、实验目的: (1)学会识别常用电路元件的方法; (2)掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; (3)掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、实验仪器: (1)电路实验箱一台 (2)万用表一块,2AP9二极管一个,2CW51稳压管一个,不同阻值线性电阻器若干。 三、实验内容及步骤: 1.测定线性电阻器的伏安特性 按图3-3接线,调节稳压电源的输出电压U,从0V开始缓慢地增加,一直到10V,在表3-1记下相应的电压表和电流表的读数U R和I。 表3-1 测定线性电阻的伏安特性 U R/V012345678910 I/mA0 2.测定半导体二极管的伏安特性 按图3-4接线,R为限流电阻器。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过25mA,二极管D的正向压降U D+可在0~之间取值。在~之间应多取几个测量点。做反向特性实验的时候,只需将图1-3中的二极管D反接,且其反向电压可加到30V左右。 表3-2 测定二极管的正向特性 U D+/V0 I/mA00 图3-4 二极管伏安特性测试 图3-3 线性电阻伏安特性测

表3-3 测定二极管的反向特性 U D-/V0-5-10-15-20-25-30 I/mA000 3.测定稳压二极管的伏安特性 (1)正向特性实验? 将图3-4中的二极管1N4007换成稳压二极管2CW51,重复实验内容2中的正向测量。UD+为正向施压,数据记入表3-4。 表3-4 测定稳压管的正向特性 U Z-/V0 I/mA00000 (2)反向特性实验 将稳压二极管2CW51反接,重复实验内容2中的反向测量。UD+为反向施压,数据记入表3-5。 表3-5 测定稳压管的反向特性 U/V012345810121820 U Z-/V0 I/mA0-42 四、实验结果: 电阻器的伏安特性曲线 半导体二极管的正向伏安特性曲线

测定金属电阻率-

测定金属的电阻率 实验目的: 学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 实验原理: 用刻度尺测一段金属导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测 导线的电阻R ,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2 R /4L 实验器材: 金属丝、千分尺、安培表、伏特表、(3伏)电源、(20Ω)滑动变阻器、电键一个、导线几根 【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用,直径0.4毫米左右,电阻5~10欧之间为宜,在此前提下,电源选3伏直流电源,安培表选0 0.6安量程,伏特表选0 3伏档,滑动变阻器选0 20欧。 实验步骤: (1)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D 求出其横 截面积S =πD 2 /4. (2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ,测三次,求出平均值L 。 (3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1,然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 【点拨】为避免接线交叉和正负极性接错,接线顺序应遵循:电源正极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极,最后将伏特表并接在待测电路的两端,即先接干路,后接支路。 (4)检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组I 、U 值,分别计算电阻R 再求平均值,设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。 【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A 以下,本实验由于安培表量程0~0.60A ,每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准),读数完毕立即断开电键S ,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。 计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U 和电流I 的平均值,再由欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差。 实验记录 图1

非线性电阻伏安特性曲线实验

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 【教学目的】 1、测绘电阻的伏安特性曲线,学会用图线表示实验结果。 2、了解晶体二极管的单向导电特性。 【教学重点】 1、测绘电阻的伏安特性曲线; 2、了解二极管的单向导电特性。 【教学难点】 非线性电阻的导电性质。 【课程讲授】 提问:1.如何测绘伏安特性曲线? 2.二极管导电有何特点? 一、实验原理 常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位),这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。 晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极,正极由p型半导体引出,负极由n型半导体引出,如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性,常用图2(b)所示的符号表示。 关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。

图3 p-n结的形成和单向导电特性 如图3(a)所示,由于p区中空穴的浓度比n区大,空穴便由p区向n区扩散;同样,由于n区的电子浓度比p区大,电子便由p区扩散。随着扩散的进行,p区空穴减少,出现 了一层带负电的粒子区(以?表示);n区的电子减少,出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。 结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近,形成了带正、负电的薄层,称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场,其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反,使载流子的扩散受到内电场的阻力作用,所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时,p区的空穴和n区的电子不再减少,阻挡层也不再增加,达到动态平衡,这时二极管中没有电流。 如图3(b)所示,当p-n结加上正向电压(p区接正,n区接负)时,外电场与内电场方向相反,因而削弱了内电场,使阻挡层变薄。这样,载流子就能顺利地通过p-n结,形成比较大的电流。所以,p-n结在正向导电时电阻很小。 如图3(c)所示,当p-n结加上反向电压(p区接负,n区接正)时,外加电场与内场方向相同,因而加强了内电场的作用,使阻挡层变厚。这样,只有极少数载流子能够通过p-n 结,形成很小的反向电流。所以p-n结的反向电阻很大。 晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。从图上看出,电流和电压不是线性关系,各点的电阻都不相同。凡具有这种性质的电阻,就称为非线性电阻。 图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路 二、实验仪器 直流稳压电源,万用表(2台),电阻,白炽灯泡,灯座,短接桥和连接导线,实验用 九孔插件方板。

伏安特性曲线的测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除伏安特性曲线的测量实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 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、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、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(a)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(b)、(c)、(d)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 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 7.稳压二极管1只 8.电阻元件2只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2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(不得超过10V),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,0.1A的灯

描绘小灯泡伏安特性曲线实验报告单

描绘小灯泡的伏安特性曲线 班别: 姓名: 一、实验目的: 通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律 二、实验原理: 金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线,即灯丝的电阻是非线性的。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内,其阻值变化,从而了解它的导电特性。 三、实验器材 小灯泡、电压表、电流表、4V ~6V 学生电源、滑动变阻 器、导线若干、电健等 四、实验电路图; 1、线路原理图 1.用________测出流过小灯泡的电流,用________测出小灯泡两端的电压,测出多组(U ,I)值,在U -I 坐标系中描出各对应点,用________的曲线将这些点连接起来. 2.电路的选择:本实验用伏安法测量在不同电压下灯丝的 电流和电压,描绘出伏安特性曲线.由于使用的小灯泡是“3.8 V ,0.3 A ”的,正常发光时灯丝电阻约为13 Ω,阻值较小,因此应该用电流表________电路;由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压,电压取值范围要尽量大,因此滑动变阻器应该用________接法电路. 2、实物接线图 (1)先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路(滑动变阻接下面两个接线柱) (2)将小灯泡、电流表串联好,再接到滑动变阻器的两个接线柱上(一上一下) (3)最后将伏特表并接在小灯泡的两端。 (4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。 (5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱(若选用的是标有“3.8V 0.3A ”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A 量程;电压表应选用0-3V 量程。 五、实验步骤: 1.按图连接好电路。 2.检查无误后,将滑片调节至最左边附近、闭合电键,读出一组U 、I 值,记录于表格。 3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置,读出十二组不同的U 、I 值,记录于表格。

实验 测定金属的电阻率

实验八 测定金属的电阻率 1.实验原理(如图1所示) 由R =ρl S 得ρ=RS l ,因此,只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ,即可求出金属丝的电阻率ρ. 图1 2.实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d . (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l . (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置. (5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,填入记录表格内. (6)将测得的R x 、l 、d 值,代入公式R =ρl S 和S =πd 2 4 中,计算出金属丝的电阻率. 1.数据处理 (1)在求R x 的平均值时可用两种方法 ①用R x =U I 分别算出各次的数值,再取平均值.

②用U -I 图线的斜率求出. (2)计算电阻率 将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI . 2.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差. 3.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在被测金属丝的两端. (3)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值. (5)闭合开关S 之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. (6)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流强度I 不宜过大(电流表用0~0.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大. (7)若采用图象法求R 的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点可以不予考虑. 命题点一 教材原型实验 例1 在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图2所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值). 图2

伏安特性实验报告

伏安特性实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 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、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3.掌握直流稳压电源和直流电压表、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(a)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(b)、(c)、(d)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 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 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2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(不得超过10V),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,0.1A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

实验二:测金属丝的电阻率

实验二:测金属丝的电阻率 实验电路图:电阻的内外接法选取(由于待测电阻较小,一般选外接法) 电阻率的表达式 滑动变阻器可以选择限流法,也可以用分压法 电压表和电流表的选取和读数 螺旋测微器的读数、游标卡尺读数 实物图的连接 根据电压表和电流表读数计算待测电阻,或者根据U-I图像计算斜率求电阻,再计算电阻率或者长度 【典型例题剖析】 考点1:实验原理和仪器选择 ★★[例1]在探究决定导体电阻的因素的实验中,可供选用的器材如下: 待测金属丝:R x(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A); 电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ); 电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω); A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω); 电源:E1(电源电压为3 V); E2(电源电压为12 V); 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm.

(2)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选________(均填器材代号),在虚线框中完成电路原理图. 电压表最大量程3V,因此电源得选择3V,电流表得选0.6A 解析(1)螺旋测微器的读数为: 1.5 mm+27.4×0.01 mm=1.774 mm. (2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测金属丝的额定电流为0.5 A,所以电流表选A1,电源选E1即可.电路原理图如图所示. 答案(1)1.774(1.772~1.776均正确)(2)A1E1见解析图 [1-1]★★★在“探究决定导体电阻的因素”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度l,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率. (1)从图中读出金属丝的直径为________mm. (2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 kΩ B.电压表0~15 V,内阻50 kΩ C.电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω

电路元件特性曲线的伏安测量法 实验报告

课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:张冶沁成绩:__________________实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型:电路实验同组学生姓名:__________一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线; 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法; 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法; 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验内容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如,白炽灯泡在工作时,灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的改变而改变,并且具有一定的惯性;又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关,所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高,对应的灯丝电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性,电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时,与其相对应的元件即为线性电阻器,直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性,与电阻的伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律,它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关,所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小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几伏至几十伏时,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,如果反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性则与普通二极管不同,在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当反向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)电流将突然增加,以后它的端电压将维持恒定,不再随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th,导通电压V on,反向电流I R,反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定,称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单,测量方便,但由于仪表内阻会影响测量的结果,因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时,限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的,要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下,测量点的选择十分关键,由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状,因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。 3、元件特性曲线的示波器观测法 正弦波信号发生器提供的输出电压,R是被测电阻元件,r为电流取样电阻。示波器置于X—Y 工

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