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电阻的伏安特性曲线

电阻伏安特性曲线的测量

1.用伏安法测金属丝R x (约5欧)的值,已知电流表的内阻为1欧,电压表内阻约几千欧姆,电源电动势为9V ,滑动变阻器的阻值为0~6欧,额定电流为5A ,(1)试在右图方框中画出测量R x 的原理图 (2)试画出实物连线图

2、如图所示电路中测量电阻Rx 阻值,已知电压表示数为2OV ,电流表示数为0.4A ,电压数内阻为20×103

Ω,电流表内阻为1.0×10-2

Ω,则待测电阻测量值为________,其真实值为_________

3.为了测定小灯泡的伏安特性曲线,需要测得的电压范围尽可能大些,误差小些,为此,下列电路合适的是( )

4.如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线.若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12 V 电源上,求流过小灯泡的电流为________A ,小灯泡的电阻为________Ω.

5.有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡,现用图甲所示电路测量,提供的器材除导线和开关外,还有: A .直流电源6 V(内阻不计) B .直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下) C .直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω) D .直流电压表0~15 V(内阻约为15 k Ω

)

E.滑动变阻器10 Ω,2 A F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A

(1)实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.(用序号表示)

(2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路.

6.伏安法测电阻的接法有如图2-4-19中甲、乙两种,下列说法正确的是( )

A.两种接法完全等效

B.按甲图接法,测得值偏小

C.若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小

D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小

7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下:

A.小灯泡L(3V、1.8W);

B.滑动变阻器R(0-10Ω,额定电流1.5A);

C.电压表V1(量程:0-3V,R V 约为5kΩ);

D.电压表V2(量程:0-15V,R V约为10kΩ);

E.电流表A1(量程:0-0.6A,R A约为0.5Ω);

F.电流表A2(量程:0-3A,R A约为0.1Ω);

G.铅蓄电池、电键各一个,导线若干;

实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。

(1)为了减少误差,实验中应选电压表,电流表;

(2)在实验中,电流表应采用法(填“内接”或“外接”);

(3)请在图虚线框内按要求设计实验电路图(部分线已画好)(4)某同学实验后作出的I-U图象如图所示,请分析该图象形成的原因是:

8.用伏安法测一未知电阻R x ,用甲图的连接方法测得的数据是V U 0.31=,mA I 0.31=,用乙图的连接方法测得的数据是V U 9.22=,mA I 0.42=,由此可知 ( ) A .甲图所示的接法测量误差较小 B .乙图所示的接法测量误差较小 C .测量值大于真实值 D .测量值小于真实值

9、用伏安法测一个电阻的电阻值,将实验器材按图连接,留下电压表一接线头P ,将P 分别与a 、b 两点接触一下,再作选择( ) A .若电流表变化显著,P 应接在a B .若电流表变化显著,P 应接在b C .若电压表变化显著,P 应接在a D .若电压表变化显著,P 应接在b

10.如图所示,滑动变阻器阻值变化范围为0~R ,定徝电阻阻值为R 0,设A 、

B 两端电压恒为U ,要使R 0获得U /2的电压,应把滑动变阻器的滑片P 移到

( )

A .R 的中点偏上

B .R 的中点偏下

C .R 的中点

D .R 的最上端

11.如图甲所示为分压器电路图,已知电源电动势为E ,内电阻不计,变阻器总电阻为R 0=50Ω。闭合电键S 后,负载电阻R L 两端的电压U 随变阻器a 端至滑动触头间的阻值R x 变化而改变。当负载电阻分别为R L1=200Ω和R L2=20Ω时,关于负载电阻两端的电压U 随R x 变化的图线大致接近图乙中的哪条曲线,下列说法中正确的是( )

A .R L1大致接近曲线①,R L2大致接近曲线②

Rx

B.R Ll大致接近曲线②,R L2大致接近曲线①

C.R L1大致接近曲线③,R L2大致接近曲线④

D.R L1大致接近曲线④,R L2大致接近曲线③

12、表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:

(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图(填“甲”或“乙”);

(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而(填“变大”、“变小”或“不变”);

(3)如图丙所示,用一个阻值为10Ω定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为 A。

伏安特性曲线

(一)线性电阻的伏安特性曲线 由图可知,伏安特性曲线的斜率为0.9944,故实验测得线性电阻阻值为1/994.4=1005.6Ω。 实际电阻的标称值为1000Ω,相对误差为E=(|1000-1005.6|/1000)*100%=0.56%。 误差原因:实验中采用电流表内接法,电压表的读数包括了电流表的压降,因此计算所得电阻为电流表内阻和线性电阻之和,偏大。 (二)半导体二极管伏安特性曲线 1、正向特性 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/mA 1.992 3.976 5.956 7.953 9.947 U/V 0.20 0.40 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 I/mA 0.004 0.004 0.013 0.023 0.042 0.084 0.173 0.359

2、反向特性 U/V 2.00 4.00 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 I/mA 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 8.034 (三)理想电压源伏安特性曲线 I/mA 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 U/V 10.032 10.032 10.031 10.030 10.030

(四)实际电压源伏安特性曲线 I/mA 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 U/V 9.406 8.853 8.545 7.842 7.421 由公式U=Us-IRs,伏安特性曲线的斜率为电源内阻,可求得实际电源内阻49.8Ω. 实验中,实际内阻为51.2Ω,相对误差为E=|51.2-51|/51*100%=0.39%。 误差原因:实验中采用电流表外接法,电流表的读数包括了电压表中的电流,因此,根据公式U=Us-IRs计算所得电阻值偏小。

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

电阻的伏安特性曲线

电阻伏安特性曲线的测量 1.用伏安法测金属丝R x (约5欧)的值,已知电流表的内阻为1欧,电压表内阻约几千欧姆,电源电动势为9V ,滑动变阻器的阻值为0~6欧,额定电流为5A ,(1)试在右图方框中画出测量R x 的原理图 (2)试画出实物连线图 2、如图所示电路中测量电阻Rx 阻值,已知电压表示数为2OV ,电流表示数为0.4A ,电压数内阻为20×103 Ω,电流表内阻为1.0×10-2 Ω,则待测电阻测量值为________,其真实值为_________ 3.为了测定小灯泡的伏安特性曲线,需要测得的电压范围尽可能大些,误差小些,为此,下列电路合适的是( ) 4.如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线.若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12 V 电源上,求流过小灯泡的电流为________A ,小灯泡的电阻为________Ω. 5.有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡,现用图甲所示电路测量,提供的器材除导线和开关外,还有: A .直流电源6 V(内阻不计) B .直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下) C .直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω) D .直流电压表0~15 V(内阻约为15 k Ω )

E.滑动变阻器10 Ω,2 A F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A (1)实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.(用序号表示) (2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路. 6.伏安法测电阻的接法有如图2-4-19中甲、乙两种,下列说法正确的是( ) A.两种接法完全等效 B.按甲图接法,测得值偏小 C.若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小 D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小 7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下: A.小灯泡L(3V、1.8W); B.滑动变阻器R(0-10Ω,额定电流1.5A); C.电压表V1(量程:0-3V,R V 约为5kΩ); D.电压表V2(量程:0-15V,R V约为10kΩ); E.电流表A1(量程:0-0.6A,R A约为0.5Ω); F.电流表A2(量程:0-3A,R A约为0.1Ω); G.铅蓄电池、电键各一个,导线若干; 实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。 (1)为了减少误差,实验中应选电压表,电流表; (2)在实验中,电流表应采用法(填“内接”或“外接”); (3)请在图虚线框内按要求设计实验电路图(部分线已画好)(4)某同学实验后作出的I-U图象如图所示,请分析该图象形成的原因是:

伏安特性曲线

伏安特性曲线 伏安特性曲线是加在PN结两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线,u>0的部分称为正向特性,u<0的部分称为反向特性。伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,以此画出I-U图像,这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律,是物理学常用的图像法之一。 快速导航 目录 ?1基本定义 ?2存在原理 ?3实验举例 ?4实验方法 ?5实验原理 ?6参考资料 1基本定义 二极管伏安特性曲线 某一个金属导体,在温度没有显著变化时,电阻是不变的,它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。因为温度可以决定电阻的大小。 欧姆定律是个实验定律,实验中用的都是金属导体。这个结论对其它导体是否适用,仍然需要实验的检验。实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件并不适用。也就是说,在这些情况下电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件。

2存在原理 二极管伏安特性曲线加在PN结两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线。如图所示: 正向特性:u>0的部分称为正向特性。 反向特性:u<0的部分称为反向特性。 反向击穿:当反向电压超过一定数值U(BR)后,反向电流急剧增加,称之反向击穿。 势垒电容:耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容Cb。 变容二极管:当PN结加反向电压时,Cb明显随u的变化而变化,而制成各种变容二极管。如下图所示。 平衡少子:PN结处于平衡状态时的少子称为平衡少子。 非平衡少子:PN结处于正向偏置时,从P区扩散到N区的空穴和从N区扩散到P区的自由电子均称为非平衡少子。 扩散电容:扩散区内电荷的积累和释放过程与电容器充、放电过程相同,这种电容效应称为Cd 3实验举例 研究小灯泡伏安特性曲线 方法: 【目的和要求】 通过实验绘制小灯泡的伏安曲线,认识小灯泡的电阻和电功率与外加电压的关系。 【仪器和器材】 学生电源(J1202型或J1202-1型),直流电压表(J0408型或J0408-1型),直流电流表(J0407型或J0407-1型),滑动变阻器(J2354-1型),小灯泡(6.3伏、0.3安或6伏、3瓦),小灯座(J2351型),单刀开关(J2352型),导线若干。 4实验方法 伏安法 1.连接电路,开始时,滑动变阻器滑片应置于最小分压端,使灯泡上的电压为零。

电学元件的伏安特性

电学元件伏安特性的测量 内容1 线性电阻器伏安特性测量及测试电路设计 1、 实验目的 按被测电阻大小、电压表和电流表内阻大小,掌握线性电阻元件伏安特性测量的基本方法。 2、 伏安特性 在电阻器两端施加一直流电压,在电阻器内就有电流通过。根据欧姆定律, 电阻器电阻值为:I U R = 1-1 上式中 R —电阻器在两端电压为U ,通过的电流为I 时的电阻值,单位Ω; U —电阻器两端电压,单位V ; I —电阻器内通过的电流,单位A 。 欧姆定律公式1-1表述成下式: R U I = 以U 为自变量,I 为函数,作出 电压电流关系曲线,称为该元件的 伏安特性曲线。 对于线绕电阻、金属膜电阻等电 阻器,其电阻值比较稳定不变,其 伏安特性曲线是一条通过原点的直 线,即电阻器内通过的电流与两端施 加的电压成正比,这种电阻器也称为 线性电阻器。 图1-1 线性元件伏安特性 3、 线性电阻的伏安特性测量电路的设计 当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路都不会带来附加测量误差。

图1-2 电流表外接测量电路 图1-3 电流表内接测量电路 被测电阻 I U R = 。 实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为 R U 因为R I 和R U 的存在,如果简单地用I U R =公式计算电阻器电阻值,必然带 来附加测量误差。为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择: A. 当R U >>R ,R I 和R 相差不大时,宜选用电流表外接电路,此时R 为估计值; B. 当R>>R I ,R U 和R 相差不大时,宜选用电流表内接电路, C. 当R>>R I ,R U >>R 时,必须先用电流表内接和外接电路作测试而定。 方法如下:先按电流表外接电路接好测试电路,调节直流稳压电源电压,使数字表显示较大的数字,保持电源电压不变,记下两表值为U 1,I 1;将电路改成电流表内接式测量电路,记下两表值为U 2,I 2。 将U 1,U 2和I 1,I 2 比较,如果电压值变化不大,而I 2较I 1有显著的减少,说明R 是高值电阻。此时选择电流表内接式测试电路为好;反之电流值变化不大,而U 2较U 1有显著的减少,说明R 为低值电阻,此时选择电流表外接测试电路为好。 当电压值和电流值均变化不大,此时两种测试电路均可选择(思考:什么情况下会出现如此情况?) 如果要得到测量准确值,就必须按下1-2,1-3两式,予以修正。 即电流表内接测量时,I R I U R -= 1-2 电流表外接测量时,U R 1 U I R 1-= 1-3 上两式中:R —被测电阻阻值,Ω; U —电压表读数值,V ;

高中物理-欧姆定律-伏安特性曲线

1.由于导体的导电性能不同,所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。2.伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻。 3.伏安特性曲线为直线时图线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故图甲中R a

练习 1. (2018·杭州五校联考)如图所示为A、B两电阻的U-I图像,关于两电阻的描述正确的是( ) A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变 B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值 2. 某同学做三种电学元件的导电性实验,他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I-U图像,如图所示,则下列判断正确的是( ) A.只有乙图正确 B.甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大 C.甲、丙不遵从欧姆定律,肯定错误 D.甲、乙、丙三个图像都可能正确,并不一定有较大误差

第十讲 欧姆定律 伏安特性曲线-暑假预科

第十讲 欧姆定律 伏安特性曲线 新知探究 【知识点一】欧姆定律 1.电阻 (1)物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用. (2)定义式:I U R = (3)单位:欧姆,符号是Ω. (4)换算关系:1 Ωk =Ω3 10,1ΩM =106 Ω 2.欧姆定律 (1)公式:R U I = . (2)适用条件:欧姆定律对金属导体和电解质溶液适用,但对气态导体和半导体元件并不适用. (3)公式I U = R 是电阻的定义式,适用于任何电阻的计算,公式给出了量度电阻大小的一种方法.而导体的电阻由导体本身的性质决定,与外加的电压和通过的电流大小无关(填“有关”或“无关”). (4)在使用R U I = 、I U R =两个公式计算时都要注意I 、U 、R 三个量必须是对应同一导体在同种情况下的物理量. 【知识点二】导体的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I ,用横坐标表示电压U ,这样画出的导体的I -U 图象叫做导体的伏安特性曲线. 2.图线形状 (1)直线:线性元件,例如,金属导体、电解质溶液等. (2)曲线:非线性元件,例如,气态导体、半导体元件等. 注意:I -U 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,而U -I 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻. 【知识点三】描绘小灯泡伏安特性曲线 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. 2.实验器材 学生电源(V 4~V 6直流)或电池组、小灯泡(“V 4 A 7.0”或“V 8.3 A 3.0”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸. 3.设计电路 (1)电流表的内接法和外接法的比较

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

高二物理电学专题提升专题14伏安特性曲线的理解及应用

专题14 伏安特性曲线的理解及应用 一:专题概述 导体的伏安特性曲线 (1)I -U 图线:以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I -U 图线,如图所示. (2)电阻的大小:图线的斜率k =U I =R 1 ,图中R 1>R 2. (3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用欧姆定律. (4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用欧姆定律. 二:典例精讲 1.I —U 的图象的理解及应用 典例1:(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图上一点, PN 为图线在P 点的切线,PM 为I 轴的垂线.则下列说法中正确的是( ) A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变 B .对应P 点,小灯泡的电阻R =I2U1 C .对应P 点,小灯泡的电阻R =I2-I1U1 D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的“面积” 【答案】BD 2. 欧姆定律的应用

典例2:(多选)在如图甲所示的电路中,L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S 闭合后,电路中的总电流为0.25 A ,则此时 ( ) A .L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍 B .L 1消耗的电功率为0.75 W C .L 2的电阻为12 Ω D .L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4 【答案】BD 三 总结提升 1.伏安特性曲线问题的处理方法 (1)首先分清是I -U 图线还是U -I 图线。 (2)对线性元件:R =I U =ΔI ΔU ;对非线性元件R =I U ≠ΔI ΔU ,即非线性元件的电阻不等于U -I 图象某点切线的斜率。 (3)在电路问题分析时,I -U (或U -I )图象中的电流、电压信息是解题的关键,要将电路中的电子元件和图象有机结合。 2.对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件,b 、c 表示非线性元件. (2)在图甲中,斜率表示电阻的大小,斜率越大,电阻越大,R a >R e .

高中物理欧姆定律和电阻定律

一、导体的电阻 1、定义:导体两端的电压与通过导体的电流的比值,叫做这段导体的电阻. 2、定义式: 说明:①对于给定的导体, R一定,不存在R与U成正比、与I成反比的关系. ②这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法. 3、单位:电压单位用伏特(V),电流单位用安培(A),电阻单位用欧姆,符号Ω,且1Ω=1V/A 常用单位:1kΩ=1000Ω;1MΩ=1000000Ω 4、伏安特性曲线:用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出I—U图线叫做导体的伏安特性曲线。 ①同一导体的I—U图线是过原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫线性元件(如常温下的电阻);伏安特性曲线是曲线的叫非线性元件(二极管); ②在I—U图线中,斜率,在U—I图线中,斜率 。在甲图中,在乙图中。 电阻恒定不变的导体,它的伏安特性曲线是直线。电阻随外界条件的变化的导体,它的伏安特性曲线是曲线,如图所示。曲线随电压的增大,斜率逐渐增大,说明导体的电阻随电压的升高而减小。

二、欧姆定律 1、内容:导体中电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 2、表达式:I=U/R 3、注意: ①式子中的三个量R、U、I必须对应着同一个研究对象 ②大量实验表明,欧姆定律适用于纯电阻电路(金属、电解液等),对于气体导电不适用。 三、电阻定律 1、内容:同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关。这就是电阻定律。 2、公式:R=ρ 式中ρ是比例常数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。 3、电阻率ρ: (1)电阻率是反映材料导电性能的物理量。 (2)单位:欧·米(Ω·m) 各种材料的电阻率随温度而变化。纯金属的电阻率随温度的升高而增大(应用:可制成电阻温度计);半导体和电介质的电阻率随温度的升高而减小,且半导体的电阻率随温度变化较大(应用:可制成热敏电阻);有些材料(如锰铜合金、镍铜合金)的电阻率几乎不受温度的影响(应用:可制成标准电阻)。当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,成为超导体。 例1、实验室用的小灯泡灯丝的I—U特性曲线可用以下哪个图象来表示

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 一、实验目的:1.测绘电阻的伏安特性曲线 2.学会用图线表示实验结果 3.了解晶体二极管的单向导电特性 二、实验仪器:毫安表、微安表、伏特计各一块,金属膜100K 电阻,锗二极管,电位器,限流 电阻各一支,直流电源一台。 三、实验原理:1、当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻。2、若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。 一般金属导体的电阻是线性电阻,它与外加电压的大小和方向无关,其伏安特性是一条直线(见图3.2-1)。从图上看出,直线通过一、三象限。它表明,当调换电阻两端电压的极性时,电流也换向,而电阻始终为一定值,等于直线斜率的倒数I V R =。 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。 3、晶体二极管的结构和导电特性 晶体二极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- 结所构成的。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(a )所示。p-n 结具有单向导电的特性,常用图(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。 如图(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n 区向p 区扩散。在交界处随着扩散的进行,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、负电的薄层区,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。

电阻元件的伏安特性实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除电阻元件的伏安特性实验报告 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。

伏安特性曲线的测量实验报告

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。 线性电阻白炽灯丝 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,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,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

电路元件伏安特性的测绘

. 实验题目实验二电路元件伏安特性的测绘 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测绘。 3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 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。 1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图2-5中a所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,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,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2-5中b曲线所示。 图2-5各元件伏安特性曲线 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2-5中c所示。正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V,硅管约为0.5~0.7V),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。 4.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,但其反向特性较特别,如图2-5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)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、实验设备 表2-5实验设备 . v

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

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