电路元件的伏安特性试验
周佳朝
201113050113
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、白炽灯、普通二极管以及稳压管的测绘。
3.掌握实验台上各种仪表的使用方法。
实验假设：1、线性电阻的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，其电压和电流之间的关系符合欧姆定律，其阻值不随电压的变化而变化。
2、白炽灯工作时，其灯丝电阻随温度的升高而增大，其伏安特性曲线是一条向上凸的曲线。
3、当二极管正向电压足够大时，正向电流从零随电压按指数规律增大。反向电压在一定范围内时，
其电流稳定不变，当达到击穿电压时，二极管就会被击穿，电流就会迅速增大。
4、稳压管加正向电压时，其变化和二极管类似。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，当
反向电压增加到一定程度时会被击穿。
实验原理：任何一个电器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
U＝f(I)来表示，即用U-I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，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，所以它的伏安特性是一条曲线。
3、一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件。正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向
电压增加时，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，超过二级管的极限值，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，
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。
实验仪器：实验台一台（包括所需电源、电压表、电流表、线性电阻、白炽灯、二极管、稳压管以及导线等）。实验内容
及步骤：1、测定线性电阻的伏安特性。
按照电路图接线，调节稳压电源的输出电源，从0开始缓慢地增加，使元件的电压增至18V，记
录下对应的电压表、电流表的读数。如下电路图。
2、测定非线性电阻（白炽灯）的伏安特性。如上电路图。
将上一步的电阻换成一只白炽灯，重复上一步的操作测试白炽灯的伏安特性，并记录数据。
3、测定普通二极管的伏安特性。
按电路图接好电路，测二极管的正向特性时，二极管的正向压降可以在0—8之间自由取值，尤
其0.4—0.8之间可以多取几个测试点一变作图，记录好数据。如下电路图。
。
4、测定稳压管的伏安特性。
将普通二极管换成稳压管，重复实验内容3的步骤，测定稳压管的正向伏安特性，并记录数据。
测试反向特性时只需将稳压管反接，并记录数据。如上电路图。
实验图表：
电压U/V 0 3 6 9 12 15 18
电流I/mA 0 30.3 60.5 90.9 121.2 151.4 181.9
计算电阻
99 99.17 99.01 99.01 99.07 98.96
R/Ω
表1:线性电阻
电压U/V 0 5 10 15 20 24 25
电流I/mA 62.1 92.2 116.5 137.7 152.2 157.69 159.85
计算电阻
80.52 108.46 128.76 145.24 157.69 159.85
R/Ω
表2：白炽灯
电压U/V 1.5 2 2.5 3 3.5 3.95
电流I/mA 0 0.4 2.2 9.1 34.1 220
表4：稳压管正向
电压U/V 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.85
电流I/mA 0 0 0 1 27.1 157.2
表5：稳压管反向
数据分析：表一的数据算出来的电阻在90欧姆左右，比100偏小一点点，可能是导线或仪器导致的微笑差异。
表二符合预定的猜想。
表三刚开始时电流几乎没有，到0.55—0.65时有小幅度的增长，在0.7—0.8之间增长非常快。
表四刚开始时电流几乎没有，到2—3时增长较慢，在3—3.95之间增长非常快
表五开始几乎为0，之后急剧上升。
实验报告 课程名称：_______________________________指导老师：________________成绩：__________________ 实验名称：_______________________________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U th ，导通电压U 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。 三、主要仪器设备 1.数字万用表 2.电工综合实验台 3.DG07多功能网络实验组件 4.信号源 四、操作方法和实验步骤 测定晶体二极管和稳压二极管的伏安特性的电路图如下所示： 专业：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 日期：________________ 地点：________________
测量小灯泡的伏安特性曲线 系别：化学与药学系专业班级：药物制剂7班 姓名：袁楚婷孙思琪指导老师：张玲玲 摘要：小灯泡在电流一定范围内电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是小灯泡有关的系数关键词：外接法;分压式;伏安特性曲线;最小二乘法
一.实验目的 （一）掌握各仪器的使用方法及正确的连接方法 （二）掌握用伏安法测量电阻的基本方法及误差分析 （三）测定非线性带内阻的伏安特性 二.实验要求 （一）设计测量小灯泡的伏安特性曲线的电路。伏安法中有电流表内接和外接法两种，应分析使用哪一种？若用数字万用表的直流电压档 测量又如何呢？设计中要考虑电压表、电流表的等级、量程等参数。 （二）验证公式：V=KI^n （三）用电脑软件处理实验数据，求系数K和n。 （四）思考如何求室温下灯丝的静态电阻和动态电阻(R=dU∕dI) 三.实验方案 电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。 根据部分电路欧姆定律，I=U/R可得1/U=1/R，即在U~I坐标系中，图线
的斜率等于电阻的倒数。但由于小灯泡的电阻会随温度的改变而改变，小灯泡在一定电流范围内其电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是灯泡的有关系数。 表示非线性元件的电阻有两种方法，一种叫静态电阻，用R表示；另一种叫动态电阻，用r表示，它等于工作点附近的电压改变量与电流改变量之比。动态电阻可以通过伏安特性曲线求出，如图一所示。图中Q点的静态电阻R=U/I，动态电阻r为r=dU/dI=d(KI^会偏大。而若用内接法时，由于灯泡的电阻与电流表内阻相差不大，从而电压表测量的电压比电灯泡的实际电压相差较大，从而误差也会偏大，所以选用外接法。n)/dX=KnI^(n-1) 本实验由于电压表的阻值比灯泡的阻值大得多，经过电压表的电流比灯泡的电流小得多，因此电流表的读数几乎接近经过灯泡的电流，这样实验的误差就不 选用分压式是可以是电压在0~E之内变化，使电压变化范围较大。小灯泡（12V，0.1A）在一定电流范围内其电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是与灯泡有关的系数，由式U=KI^n可得LnU=InK+nInI，即可求出有关的系数K和n。 Ln U=InK+nInI可化为lnI=1/n lnU-1/nlnK 设X= U，Y=lnI，A=-1/n lnK，B=1/n,得Y=A+BX，然后应用最小二乘法进行曲线拟合。 由公式得 y-A-Bx=0 解方程得 A=y-Bx Xy-Ax-Bx2=0 B=(xy-x·y)/(x2-x)
伏安特性曲线 伏安特性曲线是描述电子器件的电流与电压之间关系的图像，它 是材料特性和电流运动规律的重要表征。通过研究伏安特性曲线，可 以了解电子器件的工作方式、性能指标以及其在电路中的应用。本文 将详细介绍伏安特性曲线的概念、性质和应用，并介绍一些常见的电 子器件的伏安特性曲线。 一、伏安特性曲线的概念及基本性质 伏安特性曲线又称为IV特性曲线，是描述电子器件电流与电压 关系的图像。它通常是电流I作为横坐标，电压V作为纵坐标绘制的 曲线。伏安特性曲线反映了电流随电压的变化规律，可以从中获得电 子器件的许多重要信息。 伏安特性曲线的基本性质有以下几点： 1. 伏安特性曲线一般呈现出非线性关系，即电流与电压之间的 关系不是简单的比例关系。这是因为电流的变化过程受到力学、热力 学等多种因素的影响。 2. 伏安特性曲线一般具有对称性，即在正负电压下电流基本呈 现出相同的变化趋势。这是由于正负电压下的电流运动规律相似。 3. 伏安特性曲线的形状与电子器件的材料和结构有关。不同材 料和结构的器件具有不同的伏安特性曲线形状。 二、常见电子器件的伏安特性曲线 1. 二极管的伏安特性曲线：二极管是一种两端具有PN结的器件。在正向偏置情况下，二极管的伏安特性曲线呈现出指数关系。在反向 偏置情况下，二极管的伏安特性曲线呈现出较小的电流变化。 2. 晶体管的伏安特性曲线：晶体管是一种三端器件，主要分为P 型和N型两种类型。晶体管的伏安特性曲线在不同工作区域上有所不同，包括截止区、放大区和饱和区。 3. MOSFET的伏安特性曲线：MOSFET是一种金属氧化物半导体场 效应晶体管。MOSFET的伏安特性曲线可以分为三个区域，包括截止区、
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。
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 课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：成绩：__________________ 实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法实验类型：基础规范型实验同组学生姓名：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、实验目的与要求 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 5.设计实验方案，用示波器观测电容的特性曲线 6.设计实验方案，用示波器观测铁心电感线圈的特性曲线 二、实验内容和原理 1.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u-i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，如图7-3-2所示。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。如图所示，分为普通晶体二极管、稳压二极管、隧道二极管和辉光二极管的伏安特性。 普通晶体一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)，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，此时要注意稳压管中的电流不能超过其功率所限定的电流值。 上述两种二极管的伏安特性均属于单调型，电压与电流之间是单调函数。 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。 R为限流电阻，测二极管D的正向特性时，其正向电流不得超过二极管长期运行时允许通过的最大半波整流电流平均值，否则，二极管将被烧坏。做反向特性实验时，只需将二极管D反接，其反向 电路元件的伏安特性试验 周佳朝 201113050113 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、白炽灯、普通二极管以及稳压管的测绘。 3.掌握实验台上各种仪表的使用方法。 实验假设：1、线性电阻的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，其电压和电流之间的关系符合欧姆定律，其阻值不随电压的变化而变化。 2、白炽灯工作时，其灯丝电阻随温度的升高而增大，其伏安特性曲线是一条向上凸的曲线。 3、当二极管正向电压足够大时，正向电流从零随电压按指数规律增大。反向电压在一定范围内时， 其电流稳定不变，当达到击穿电压时，二极管就会被击穿，电流就会迅速增大。 4、稳压管加正向电压时，其变化和二极管类似。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，当 反向电压增加到一定程度时会被击穿。 实验原理：任何一个电器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 U＝f(I)来表示，即用U-I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，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，所以它的伏安特性是一条曲线。 3、一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件。正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向 电压增加时，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，超过二级管的极限值，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， 电阻定律欧姆定律伏安特性曲线 一、基础知识 (一)电阻、电阻定律 1电阻 U (1)定义式：R="p (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小. 2、电阻定律：R= pS. 3、电阻率 (1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增— ②半导体的电阻率随温度升高而减小_ ③超导体：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为零，成为超导体. (二)部分电路欧姆定律 1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比. 2、公式：I = U. R 3、适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路. (三)导体的伏安特性曲线 1、导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U，纵坐标轴表示电流I，画出的I —U关系图 线. (1)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律. (2)非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律. 2、I—U图象中的点表示“状态”点，该点与原点连线的斜率表示电阻的倒数 相关的理解 1、电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用 大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好. ⑵导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即 电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小. ⑶导体的电阻、电阻率均与温度有关. 2、电阻的决定式和定义式的区别 3、欧姆定律不同表达式的物理意义 (1)1 =昔是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R R 成反比. (2)公式R=半是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻 跟电压成正比，跟电流成反比”. 4、对伏安特性曲线的理解 (1)图中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件. (2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a 实验一电路元件的伏安特性 、实验目的: 1、研究电阻元件和直流电源的伏安特性及其测定方法。 2、学习直流仪表设备的使用方法。 、原理及说明： 1、独立电源和电阻兀件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，称为伏安测量法(伏安表法) 伏安表法原理简单，测量方便，同时使用于非线性元件伏安特性的测定。 2、理想电压源的端电压U s(t)是确定的时间函数，而与流过电源的电流大小无关。如果U s(t)不随时间变化(即为常数)，则该电压称为理想直流电压源U s(t)，其伏安特性曲线如图1-1中 曲线a所示，实际电压源的特性曲线如图1-1中曲线b所示，它可以用一个理想电压源U s(t)和电阻R s相串联的电路模型来表示(图1-2)。显然R s越大，图1-1中的0角也越大，其正切的 绝对值代表实际电源的内阻R s。 图1-2 图1-1 3、理想电流源向负载提供的电流是确定的函数，与电源的端电压大小无关。如果 间变化(即为常数)，则该电流源称为理想直流电流源I s(t)，其伏安特性曲线如图 I s(t)不随时 1-3中曲线a 所示，实际电流源的特性曲线如图1-1中曲线b所示，它可以用一个理想电流源I s和电导G s相并联的电路模型来表示(图实 际电源的内导G s。 1-4)。显然G s越大，图1-3中的0角也越大，其正切的绝对值代表 U “ a \、0 ￡ L --------- * \ Is b 图1-3 图1-4 4、电阻元件的特性可以用该元件两端的电压欧 姆定律： U与流过元件的电流I的关系来表征。即满足于 Rs I R=U I 在u-i坐标平面上，线性电阻的特性曲线是一条通过原点的直线。 三、实验内容及步骤： 1、测理想电定流源的伏安特性 图1-5 调节直流电源是其输岀电流l s=10(mA)，先将可调电阻R置零，按图1-5接线。逐次增加R的值，读取相应的电压值、电流值计入表1-1。 R (Q )0100200300500700800 U (V) I (mA) 2、测定理想电压源的伏安特性 调节直流稳压源使其输岀电压U=10(V,再将可调电阻R调至最大值，按图1-6接线。其 中R1为限流电阻。逐次减小R的值，读取相应的电压值、电流值记入表1-2中。 表1 —2 电工实验报告本 学院 ： 班级： 学号： 姓名 ： 指导教 师： 成绩 ： 、实验名称：伏安特性的测定 二、实验目的： 1、熟悉电工综合实验装置； 2、掌握几种元件的伏安特性的测试方法，加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安 特性的理解； 3、掌握实际电压源使用调节方法； 4 、学习常用直流电工仪表和设备的使用方法。 三、实验原理 电路元件的伏安特性一般用该元件上的电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系U=f(I) 来表示。 伏安特性以U和I分别作为纵坐标和横坐标绘制成曲线，即伏安特性曲线或外特性曲线。电路元件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，称为伏安测量法(伏安表法) 。 四、实验步骤及任务 1、测试线性电阻R 的伏安特性曲线电路电路图： 图1-1-2 测试线性电阻R 的伏安特性 仿真截图： 2, 测试二极管的伏安特性线路电路图： 图1-1-4 测试二极管的伏安特性 五、思考题： 用电压表和电流表测量元件的伏安特性时，电压表可接在电流表之前或之后，两者对测量误差有何影响？实际测量时应根据什么原则选择？（画图并说明）答：伏安特性曲线，有电流表外接和内接。 当电流表外接时： 由于电压表的分流作用，有欧姆定律可知，R测 1，线性电阻的的伏安特性曲线为过原点的一条直线，也说明它为线性电阻，电压变化与电流变化是正比关系。 2，二极管的伏安特性曲线为一条曲线，所以为非线性元件。由图可见，当加二极管上正向电压较小时，正向电流几乎等于0，只有当其两端电压超过某一数值时，正向电流才明显增大。在此实验数据中 加正向电压<0.7V 时, 电流随电压变化较缓慢,当电压超过0.7V 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 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。 表1-1 测定线性电阻的伏安特性 U （V ） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I （mA ） 0 1 2．测定白炽灯泡的伏安特性 将图1-2中的1kΩ线性电阻R 换成一只的灯泡，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。 表1-2 测定白炽灯泡的伏安特性 U （V ） 0.1 1 2 3 4 5 I （mA ） 20 3．测定半导体二极管的伏安特性 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 D IN4007 + － U + － R mA +－ 200 V 图 1-3测定非线性电阻的伏安特性 图 1-2测定线性电阻的伏安特性 －R mA 1K + U +－ + － V 1kΩ 实验报告 课程名称：_______________________________指导老师：________________成绩：__________________ 实验名称：_______________________________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U th ，导通电压U 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。 三、主要仪器设备 1.数字万用表 2.电工综合实验台 3.DG07多功能网络实验组件 4.信号源 四、操作方法和实验步骤 测定晶体二极管和稳压二极管的伏安特性的电路图如下所示： 专业：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 日期：________________ 地点：________________ 电路元件的伏安特性实验 （一）实验目的 （1）掌握直流电流表，直流电压表，万用表及可调稳压电源的使用方法。 （2）了解几种电路元件的伏安特性，学习元件伏安特性的测试方法。 （二）实验原理 在电路中，电路元件的特性一般用该元件的端电压与通过该元件的电流之间的函数关系u=f(i)表示。把这个函数关系绘成u-i平面上的一条曲线，就成为该元件的伏安特性曲线。 线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，电压和电流满足欧姆定律，阻值不随电压和电流的变化而变化。 图一线性电阻的伏安特性 白炽灯工作时处于高温状态，灯丝电阻随温度的升高而增大。伏安特性是一条曲线。 图二白炽灯的伏安特性 普通二极管是非线性元件，具有单向导电性。 图三普通二极管的伏安特性 稳压管是一种特殊的半导体二极管，正向特性与普通二极管相似，为指数曲线；反向电流几乎为零，击穿区曲线很陡，近乎平行于纵轴，表现出很好的稳压特性。 图四稳压管的伏安特性 （三）实验设备 1.可调直流稳压电源一台。 2.直流电流表，直流电压表各一只。 3.线性电阻，白炽灯，普通二极管及稳压二极管若干。 （四）实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性 如图五所示，调节稳压电源的输出电压US，从0V开始缓慢地增加，使元件两端电压增至25V，记下相应的电压表和电流表读数，并记录。 图五实验电路图 拟合图表一 分析数据及拟合图像得出结论：在误差允许范围内，线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，电压和电流满足欧姆定律，阻值不随电压和电流的变化而变化 2.测定非线性电阻（白炽灯）伏安特性 将RL换成一只白炽灯，其额定电压为24V，重复实验内容（1）的步骤，测试白炽灯的伏安特性，并记录。 表2 白炽灯伏安特性数据记录 拟合图表二 分析数据及拟合图像得出结论：白炽灯灯丝电阻随温度的升高而增大。伏安特性是一条曲线。 3.测定普通二极管的伏安特性 沁 丛象实验报告 指导老师： ____ 张冶沁 成绩： 实验类型： ____ 电路实验—同组学生姓名： 二、实验内容和原理（必填） 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填） 、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。 、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 Vth ，导通电压 Von ，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 学生序号6 课程名称： _______电路与模拟电子技术实验 实验名称： 电路元件特性曲线的伏安测量法 一、实验目的和要求（必填） 三、主要仪器设备（必填） 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 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 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。 出电阻元件的阻值。 (a)线性电阻 (b)白炽灯丝 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。 表1-1 测定线性电阻的伏安特性 U （V ） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I （mA ） 0 1 1.98 2.99 3.98 4.97 5.96 6.96 7.96 8.94 9.94 2．测定白炽灯泡的伏安特性 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。 U （V ） 0.1 0.2 0.4 0.7 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 I （mA ） 10.1 15.5 20 25.5 30.5 37.8 44.3 50.3 55.6 60.7 65.6 70.3 74.6 3．测定半导体二极管的伏安特性 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U D+可在0～0.75V 之间取值。特别是在0.5～0.75之间更应取几个测量点。测反向特性时，将直流稳压电源的输出端正、负连线互换，调节直流稳压输出电压U ，从0伏开始缓慢地增加，其反向施压U D －可达－30V ，数据分别记入表1-3和表1-4。 D IN4007 + － U + － R mA +－ 200 V 图 1-3测定非线性电阻的伏安特性 图 1-2测定线性电阻的伏安特性 －R mA 1K + U +－ + － V 1kΩ 学生序号 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，则会导致管子击穿电路元件特性曲线的伏安测量法 实验报告
1、电路元件的伏安特性曲线
电阻定律欧姆定律伏安特性曲线
电路元件的伏安特性.
伏安特性的测定实验报告-伏安特性曲线实验报告思考与讨论
电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)
电路元件特性曲线的伏安特性测量法 实验报告
电路元件的伏安特性实验
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
伏安特性曲线的测量实验报告
电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
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