电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观察法
- 格式:doc
- 大小:259.00 KB
- 文档页数:3
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。
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。
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
伏安测量法实验报告
本实验旨在运用伏安测量法来观察电路元件的特性曲线。
通过对分立元件进行伏安测量,来分析元件的特性,以便进行电子系统的设计与应用。
实验目的:
1、观察电路元件特性曲线;
2、通过实验,分析电路元件的特性;
3、掌握伏安测量法实验技术;
4、了解电路元件特性测量的步骤和方法。
实验内容:
本实验共完成了电感串联L-C谐振管、PWR电阻负反馈和zener限流三种分立元件的
测量,具体步骤如下:
1、找出测量元件。
根据实验要求,准备所需的电子元件,及相应的测试仪器和电阻、电容;
2、连接电路。
按照试验仪示意图,连接元件及电路,并确保连线正确;
3、电流、电压表读数采集比较。
启动测量仪,根据实验要求,依次调节电压、电流
量观察表上的读数;
4、根据变化规律绘制特性曲线图。
观察表上的读数,据此绘制元件特性的时域变化
曲线;
5、完成特性曲线图的建立。
实验结果及分析:
通过本次实验,测量了三种分立元件的特性曲线,对其进行伏安测量,完成其特性曲
线图的建立,从而了解电路元件特性测量的步骤和方法,并熟悉伏安测量法的实验技术。
结论:。
课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:孙晖成绩:__________________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:______ _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的特性曲线的伏安测量法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。
二、实验内容和原理1、在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上的定义的一条线,其函数关系式称为元件的伏安特性曲线。
电阻元件的伏安特性曲线是在U-I平面上的一条曲线,当曲线为直线时,对应的元件是线性元件,斜率为电阻值。
线性电阻的伏安特性曲线符合欧姆定律,在U-I平面内是过原点的直线,与电压、电流无关;非线性元件在U-I内是一条曲线。
2、普通警惕二极管的特点是正反向电阻差别很大,正向压降很小,正向电流随着正向压降的上升而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十几伏到几十伏时,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,如果反响电压加的过高,超过管子的极限值,会导致管子击穿损坏。
3、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一定数值时(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。
这两种二极管的特性属于单调型,电压与电流之间为单调函数。
二极管的特性参数有开启电压U th、导通电压U on,反向电流I R、反向击穿电压U Br以及最大整流电流I F。
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<R真。
所以分流越小,误差越小,所以这个适合用来测量小电阻。
即R<<Rv. 当电流表内接时:由于电流表的分压作用,由欧姆定律,R测>R真。
所以分压越少,误差越小,所以这个适合用来测量大电阻。
R>>RA.六、实验结论及收获实验结论以及数据处理: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时,电流随电压变化很快。
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。
课程名称:_电路原理甲I 实验_ 指导老师: ________成绩:__________________ 实验名称:实验三电路元件特性曲线的伏安测量法 实验类型:_基础规范型实验___ 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、 熟悉电路元件的特征曲线;2、 学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法;3、 掌握福安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法。
二、 实验原理 1、 元件的特征曲线在电路原理中,元件的特征曲线是指特定平面上定义的一条曲线。
例如,白炽灯在工作的时候,灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的噶边而改变,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。
由曲线图可知,电流越大、温度越高,对应的等死电阻也就越大。
电阻元件的伏安特性曲线在u-i 平面上是一条曲线,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。
普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大,其伏安特性姓名:而反向电压从零一直增加到几十伏时,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。
如果反向电压加的过高,超过其极限值,则会导致击穿损坏。
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(稳压值),电流突然开始增加,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。
二极管的特性参数主要有开启电压Uth, 导通电压Uon, 反向电流Ir,反击穿电压Ibr以及最大整流电流If.2、非线性电阻元件(灯泡)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,成为逐点伏安测量法。
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。
电阻和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等,是电路中应用最多的元件之一。
一、电阻和电位器的参数电阻的参数包括标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等,主要参数为标称阻值和额定功率。
标称阻值是指电阻上标注的电阻值;额定功率是指电阻在一定条件下长期连续工作所允许承受的最大功率。
1.电阻规格的直标法直标法是将电阻的类别和主要技术参数的数值直接标注在电阻的表面上2.电阻规格的色环法色环法是是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜色(色环)标注在电阻的表面上。
3.电位器的标识法二、测量原理和常规测试方法电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用,电抗部分可以忽略不计。
1.电阻的频率特性2.固定电阻的测量①万用表测量②电桥法测量当对电阻值的测量精度要求很高时,可用直流电桥法进行测量。
③伏安法测量伏安法测量原理如图3.4(a)、(b)所示,有电流表内接和电流表外接两种测量电路。
3.电位器的测量①性能测量主要测量电阻标称值和端片接触情况。
②用示波器测量电位器的噪声示波器可以用来测量电位器、变阻器的噪声。
4.非线性电阻的测量光敏、气敏、压敏、热敏电阻器等,它们的阻值随着外界光线的强弱、气体浓度的高低、压力的大小电压的高低、温度的高低而变化。
一般可采用伏安法,即逐点改变电压的大小,然后测量相应的电流,最后作出伏安特性曲线。
3.2.2电容的测量电容器在电路中多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件构成振荡电路等,是电路中应用最多的元件之一。
一、电容的参数和标注方法1.电容的参数电容器的参数主要有以下几项。
(1)标称电容量和允许误差注在电容器上的电容量,称作标称电容量。
电容器的实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围,称为允许误差。
(2)额定工作电压指在规定的温度范围内,电容器能够长期可靠工作的最高电压。
科分为直流工作电压和交流工作电压。
(3)漏电电阻和漏电电流电容器的漏电流越大,绝缘电阻越小。
电子元件的伏安特性曲线实验报告实验一电子元件伏安特性的测定一、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、原理若二端元件的特性可用加在该元件两端的电压U 和流过该元件的电流I 之间的函数关系I =f (U )来表征,以电压U 为横坐标,以电流I 为纵坐标,绘制I-U 曲线,则该曲线称为该二端元件的伏安特性曲线。
电阻元件是一种对电流呈阻力特性的元件。
当电流通过电阻元件时,电阻元件将电能转化为其它形式的能量,例如热能、光能等,同时,沿电流流动的方向产生电压降,流过电阻R 的电流等于电阻两端电压U 与电阻阻值之比,即RU I(1-1)这一关系称为欧姆定律。
若电阻阻值R 不随电流I 变化,则该电阻称为线性电阻元件,常用的普通电阻就近似地具有这一特性,其伏安特性曲线为一条通过原点的直线,如图1-1所示,该直线斜率的倒数为电阻阻值R 。
线性电阻的伏安特性曲线对称于坐标原点,说明在电路中若将线性电阻反接,也不会不影响电路参数。
这种伏安特性曲线对称于坐标原点的元件称为双向性元件。
白炽灯工作时,灯丝处于高温状态,灯丝的电阻随温度升高而增大,而灯丝温度又与流过灯丝的电流有关,所以,灯丝阻值随流过灯丝的电流而变化,灯丝的伏安特性曲线不再是一条直线,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。
在半导体二极管的PN 结上加正向电压时,由于PN 结正向压降很小,流过PN 结的电流会随电压的升高而急剧增大;在PN 结上加反向电压时,PN 结能承受和大的压降,流过PN 结的电流几乎为零。
所以,在一定电压变化范围内,半导体二极管具有单向导电的特性,其伏安特性曲线如图1-3所示。
图1-1 线性电阻元件的伏安特性曲线图1-2 小灯泡灯丝的伏安特性曲线图1-4 稳压二极管的伏安特性曲线稳压二极管是一种特殊的二极管,其正向特性与普通半导体二极管的特性相似。
伏安法原理
伏安法是一种用来测量电路中电流和电压关系的方法。
它基于欧姆定律,即电流与电压成正比,而比例系数为电阻。
伏安法实际上是一种利用示波器和电压源对电路进行测量和分析的方法。
在这个方法中,我们会先通过示波器测量电路中的电压,并将结果记录下来。
接下来,我们会通过改变电压源的输出,来获得不同的电流值。
然后,我们将这些电流值与之前测得的电压值进行配比。
通过伏安法,我们可以绘制出电流-电压曲线,也称为伏安特性曲线。
这个曲线可以告诉我们在不同电压下电路的导电性能和特性。
伏安特性曲线可以用于分析电路元件的行为。
例如,当我们将电压源的输出电压增加时,电阻上的电流也会随之增加。
这表明电阻的导电性能是受电压影响的。
此外,通过分析伏安特性曲线,我们还可以得知电路中其他元件的特性,如电容器的电导率和电感器的电阻等。
总的来说,伏安法是一种实用的方法,用于测量和分析电路中电流和电压的关系。
它为我们研究和理解电路元件的特性和行为提供了重要的工具。
非线性元件的测量原理非线性元件是指电子电路中工作时其特性不符合线性关系的元件,例如二极管、三极管、MOS管等。
与线性元件不同,非线性元件的电流-电压特性曲线不是一条直线,而是曲线或者曲线段。
因此,测量非线性元件的特性需要采用特殊的方法和仪器。
非线性元件的测量原理主要包括以下几个方面:1. 电流-电压特性的测量非线性元件的电流-电压特性曲线通常是非线性的,因此需要采用适当的方法进行测量。
常用的方法之一是采用伏安法进行测量。
伏安法利用伏安特性仪测量非线性元件的电流和电压之间的关系,从而得到其电流-电压特性曲线。
2. 静态工作点的确定非线性元件的工作点是指在特定的电压和电流条件下,元件的电流和电压取值。
对于非线性元件,其工作点通常是在伏安特性曲线上的一个具体位置。
确定非线性元件的工作点需要利用伏安特性仪进行测量,并根据实际电路条件和元件特性进行计算。
3. 功率特性的测量非线性元件的功率特性描述了元件在不同电压和电流下的功率消耗情况。
功率特性的测量常常需要测量非线性元件的电流和电压波形,并进行计算得到相应的功率值。
常用的方法之一是利用示波器测量电流和电压波形,并根据功率计算公式计算得到功率值。
4. 非线性特性的分析非线性元件的非线性特性主要包括非线性失真和非线性增益。
非线性失真是指非线性元件在输入信号过大或者过小时产生的失真现象,表现为输出信号的形状与输入信号不同。
非线性增益是指非线性元件的输出信号与输入信号之间的增益关系是非线性的,即增益不是固定的数值。
测量非线性元件的非线性特性通常需要采用信号发生器和示波器等仪器进行。
总之,测量非线性元件的特性需要采用适当的方法和仪器,如伏安特性仪、示波器、信号发生器等。
通过测量非线性元件的电流-电压特性、静态工作点、功率特性和非线性特性,可以深入了解非线性元件的工作原理和性能特点,为电子电路设计和分析提供有力的支持。
本科实验报告课程名称:《电工电子实习Ⅰ》*名:**学院:电气工程学院系:电子信息工程专业:电子信息工程学号: ********** 指导教师:***2014年10 月12 日实验报告课程名称:《电路与电子技术实验》指导老师:熊素铭 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:电路实验 同组学生姓名:无 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、 实验内容和原理实验内容:1. 测定并绘制二极管的伏安特性曲线;2. 测定并绘制稳压二极管的伏安特性曲线;3. 基于Multisim 进行相应的仿真实验。
3. 按书P199 图7-3-9中的左图用示波器观测二极管的伏安特性曲线。
4. 同上用示波器观测稳压二极管的伏安特性曲线。
实验原理:1. 元件的特性曲线电路元件的电阻会随温度变化而变化,线性元件的特性曲线呈直线,非线性电路元件特性曲线呈曲线。
普通二极管的特点是,正向电阻很小,反向很大;稳压二极管的正向电阻与普通二极管一样,反向电阻一开始很大,当电压达到一定值迅速减小,根据这个理论基础,用伏安法测量以上两种二极管的特性曲线。
3. 元件特性曲线的示波器观测法在实验室中,可利用信号发生器作为电源,并用示波器观测元件特性曲线的y-t,y-x 图形。
三、 主要仪器设备1. 数字万能表 一只2. 电工综合实验台 一台3. DG07多功能网络实验组件 一组4. 信号发生器 一台5. 示波器一台四、 操作方法和实验步骤1. 测定并绘制普通二极管与稳压伏安特性曲线按4.1所示电路连接各元件。
电路实验指导江苏科技大学电工电子实验中心实验一 元件特性的示波测量法一、实验目的1、 掌握用示波器测量电压、电流等基本电量的方法2、学习用示波器测量电压、电流基本变量的方法。
3、掌握元件特性的示波器测量法,加深对元件特性的理解。
二、实验原理1、 电压的测量用示波器测量电压的方法主要有直接测量法和比较测量法。
实验中常采用直接测量法,这种方法就是直接从示波器屏幕上测量出被测电压的高度,然后换算成电压值。
计算公式为p p Y U D h -=∙式中h 是被测信号的峰-峰值的高度,单位是cm ,Y D 是Y 轴灵敏度,单位是V/cm (或mV/cm )。
2、 电流的测量用示波器不能直接测量电流。
若要用示波器测量某支路的电流,一般是在该支路中串入一个采样电阻r ,当电路中的电流流过电阻r 时,在r 两端得到的电压与r 中的电流的波形完全一样,测出党的r u 就得到了该支路的电流,r ui r =。
(1) 电阻元件的特性测量电阻元件的特性曲线就是它的伏安关系曲线。
用示波器测量电阻元件的特性曲线就是利用示波器可以把电阻元件的特性曲线在荧光屏上显示出来。
实验原理如图1-3所示,图中,r 是取样电阻,它两端的电压()()t ri t u r r =反映了通过它的电流的变化规律。
r 必须足够小,使得()()t u t u R r <<。
这时把被测电阻R 上的电压()()t u t u s R ≈接入CH1端,即Y 轴输入端,把被测电阻上的电流()()r t u t i r R /=接入CH2端,即X 轴输入端,适当调节X 轴和Y 轴灵敏度旋钮,u 特性曲线。
就是元件的伏安特示波器的荧光屏即可清楚的显示出被测电阻的i性曲线。
图 1-3测电阻伏安特性曲线的电路图 1-4测量二极管伏安特性的电路三、实验任务1、按图1-3接线,测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线(输u取频率为1000Hz,峰峰值为5V的正弦波):入信号i(1)线性电阻元件(阻值自选)。
第五章电阻测量方法专题一、概述电阻是电学元件的基本参数之一。
在进行材料特性和电器装置性能研究等工作中,经常要测量电阻。
当一个元件两端加上电压时,元件内就会有电流通过,电压与电流之比,就是该元件的电阻,这种方法就是伏安法。
按测量电路有电流表内接法、电流表外接法。
其它如伏伏法、安安法、等效替代法、极值法、补偿法、半偏法、电桥法等都是伏安法的具体拓展。
在具体测量时各有优缺点。
电阻按阻值的大小大致可分为三类:1欧姆以下的为低值电阻;1欧姆到100千欧姆之间的为中值电阻;100千欧姆以上的为高值电阻。
对不同阻值的电阻,其测量方法不尽相同。
惠斯通电桥通常用于测量中值电阻。
而对于测量金属的电阻率、分流器的电阻、电机和变压器绕组的电阻、以及其它低值阻值的电阻时,由于接线电阻和接触电阻(数量级为10-2~10-3欧姆)的存在,为消除和减少这些电阻对测量结果的影响,常采用开尔文电桥。
而对于高阻值电阻一般可利用放电法来进行测量。
用伏安法测电阻时,将一个元件的电流随电压变化的情况在图上画出来,得到的就是该元件的伏安特性曲线。
若元件的伏安特性曲线呈直线,则它的电阻为常数,我们称其为线性电阻;若呈曲线,即它的电阻是变化的,则称其为非线性电阻。
非线性电阻伏安特性所反映出来的规律总是与一定的物理过程相联系的。
利用非线性元件的特性可以研制各种新型的传感器、换能器,在温度、压力、光强等物理量的检测和自动控制方面都有广泛的应用。
对非线性电阻特性及规律的研究,有助于加深对有关物理过程、物理规律及其应用的理解和认识。
电桥法测电阻是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较,以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确和使用方便等特点,从而求得可引起电阻变化的其他物理量,如温度、压力、形变等。
直流电桥可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥是通过调节电桥平衡,得到待测电阻值。
如惠斯登电桥、开尔文电桥均是平衡式直流电桥。
由于需要调节平衡,因此平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量。
实验报告
课程名称:__实验二____ 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察法 实验类型:________________ 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、学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法
2、掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法
3、学习如何使用示波器观测电容的特性曲线
二、实验内容和原理
1、测量非线性元件晶体二极管和稳压二极管的伏安特性
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
的升高而急剧上升,而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏,其反向电流增加很小,初略地可视为零。
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,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。
2、学习示波器的使用
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
5、示波器
四、实验结果
1、测量非线性元件晶体二极管和稳压二极管的伏安特性 (1)晶体二极管 数据如下所示: U/V -1 0.577 0.686 0.696 0.709 0.716 0.725 I/mA 0 0.93 9 11 14.4 17.1 20.8 U/V 0.736 0.750 0.772 0.784 0.805 0.812 0.817 I/mA
26.7
37.3
61.6
83.6
131.2
160.8
180.3
伏安特性曲线如下所示:
专业: 姓名:
学号: _ 日期:_ 地点:_
(2)稳压二极管
数据如下所示:
U/V -5.08 -5.07 -5.05 -5.03 -4.97 -4.94 -4.88 -4.82 I/mA -98.1 -83.3 -50.3 -33.8 -14.7 -11.5 -6.9 -5.0 U/V -4.69 -4.53 -4.38 -4.27 0 0.66 0.719 0.726 I/mA -2.5 -1.3 -0.7 -0.4 0 0.92 8.97 12.54 U/V 0.747 0.769 0.774 0.78 0.787 0.791 0.792 0.795 I/mA 26.7 61.5 76.7 102.1 131.5 153.1 161.5 177.5 伏安特性曲线如下所示:
稳压值约为5V
2、学习示波器的使用
根据电路图连接后,示波器的显示如下图所示:
五、讨论、心得
1、在电路中应注意加入保护电阻,以免电压过大将器件烧坏。
2、在使用示波器观察波形时可以使用示波器自带的测量键测量信号的幅度、频率等信息。