电工实训3 电路元件伏安特性测试与电源外特性测量

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。

电路元件伏安特性的测量（实验报告答案）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。

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五、实验预习1. 实验注意事项(1)测量时，可调直流稳压电源的输出电压由 0 缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表，不能超过规定值。

(2)直流稳压电源输出端切勿碰线短路。

(3)测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程，注意仪表的正负极性。

U
I
U
I
锗二极管
I
硅二极管
稳压管
0.4
0.20.60.81
-5
-10
图1-1 线性电阻的图1-2白炽灯泡的图1-3 二极管、稳压管的伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线
图1-4理想电压源的输出特性曲线图1-5实际电压源的输出特性
图1-6 伏－安特性实验线路
实验电路图
直
流
稳
压
电
源
mA
V
200Ω
+
-
实验步骤
１、测量线性电阻的伏－安特性。

按图1-6接线，调节直流稳压电源的输出（从小到大），分别测出电阻Ｒ的电流和电压。

２、测量白炽灯泡的伏－安特性。

将电阻去掉，接入白炽灯泡，调节直流稳压电源的输出（注意：白炽灯泡的最大电压值），分别测出白炽灯泡的电流和电压。

３、测量二极管的伏－安特性。

将白炽灯泡去掉，接入二极管（注意二极管的导通方向），调节直流稳压电源的输出（注意：锗二极管导通电压0.4V，硅二极管导通电压0.7V），分别测出二极管的电流和电压。

４、测量稳压管的伏－安特性。

将二极管去掉，接入稳压管（注意稳压管的方向），调节直流稳压电源的输出（注意：稳压管最大稳压电压），分别测出稳压管的电流和电压。

（选做）
二、数据分析处理（参照实验教材“实验报告”要求分析处理）
误差分析：误差主要是万用表的内阻
三．思考题（参照实验教材“思考题”要求回答问题）。

实验一电路元件伏安特性的测试一、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试方法3.熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法二、原理说明电路元件的特性一般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。

电阻元件是电路中最常见的元件，有线性电阻和非线性电阻之分。

实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路，而非线性器件却常常有着广泛的使用，例如非线性元件二极管具有单向导电性，可以把交流信号变换成直流量，在电路中起着整流作用。

万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值，因而不能测出非线性电阻的伏安特性。

一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值，进而由公式R＝U/I求测电阻值。

1.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U＝RI，其阻值不随电压或电流值的变化而变化，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，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

图1-1 元件的伏安特性2.白炽灯可以视为一种电阻元件，其灯丝电阻随着温度的升高而增大。

一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。

通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，即对一组变化的电压值和对应的电流值，所得U/I不是一个常数，所以它的伏安特性是非线性的，如图1-1(b)所示。

3.半导体二极管也是一种非线性电阻元件，其伏安特性如图1-1(c)所示。

二极管的电阻值随电压或电流的大小、方向的改变而改变。

它的正向压降很小（一般锗管约为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剧上升，而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。

发光二极管正向电压在0.5～2.5V 之间时，正向电流有很大变化。

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。

基本电学实验论文实验一电路元件伏安特性的测绘及电源外特性的测量一、实验目的1、学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线2、学习测量电源外特性的方法3、掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法4、学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法二、实验设备名称数量型号1、直流恒压源恒流源1台自备2、数字万用表2台自备3、电阻11只1Ω×1 5.1Ω×110Ω×120Ω×1 47Ω×2100Ω×2200Ω×1 1kΩ×1 3kΩ×14、白炽灯泡1只12V/3W5、灯座1只M=9.3mm6、稳压二极管1只2CW567、电位器1只470 /2W8、短接桥和连接导线若干SJ-009和SJ-3019、九孔插件方板1块SJ-010三、实验原理与说明1、电阻元件(1) 伏安特性二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。

通过一定的测量电路，用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性，由测得的伏安特性可了解该元件的性质。

通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法(简称伏安法)。

把电阻元件上的电压取为纵(或横)坐标，电流取为横(或纵)坐标，根据测量所得数据，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。

(2) 线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

在关联参考方向下，可表示为：U=IR，其中R为常量，称为电阻的阻值，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。

如图1-1(a)所示。

(3) 非线性电阻元件非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R 随着其电压或电流的改变而改变，就是说它不是一个常量，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图1-1(b)所示。

(4) 测量方法在被测电阻元件上施加不同极性和幅值的电压，测量出流过该元件中的电流；或在被测电阻元件中通入不同方向和幅值的电流，测量该元件两端的电压，便得到被测电阻元件的伏安特性。

电工实训三 电路元件伏安特性的测绘及电源外特性的测量一． 实训目的1． 学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线 2． 学习测量电源外特性的方法3． 掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法4． 学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法二． 实训原理 1． 电阻元件 （1） 伏安特性二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。

把电阻元件上的电压取为纵（或横）坐标，电流取为横（或纵）坐标，根据测量所得数据，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。

（2） 线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

在关联参考方向下，可表示为：U=IR ，其中R 为常量，称为电阻的阻值，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。

如图3-1（a ）所示。

（3） 非线性电阻元件非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R 随着其电压或电流的改变而改变，即它不是一个常量，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图3-1（b ）所示。

(a) 线性电阻的伏安特性曲线 (b) 非线性电阻的伏安特性曲线图3-1 伏安特性曲线2． 直流电压源 （1） 直流电压源理想的直流电压源输出固定幅值的电压，输出电流大小取决于所连接的外电路，因此其外特性曲线是平行于电流轴的直线，如图3-2（a ）中实线所示。

实际电压源的外特性曲线如图3-2（a ）虚线所示，在线性工作区它可以用一个理想电压源Us 和内电阻Rs 相串联的电路模型来表示，如图3-2（b ）所示。

图中角θ越大，说明实际电压源内阻Rs 值越大。

实际电压源的电压U 和电流I 的关系式为： I R U U S S ⋅-= 式（3-1）（2） 测量方法将电压源与一可调负载电阻串联，改变负载电阻R2的阻值，测量出相应的电压源电流和端电压，便可以得到被测电压源的外特性。

图3-2 电压源特性三．实训设备名称数量型号1．双路可调直流电源1块301210462．直流电压电流表模块1块301110473．电阻13只1Ω*1 5.1Ω*1 10Ω*122Ω*1 51Ω*2 100Ω*2220Ω*1 1kΩ*14．白炽灯泡1只12V/0.1A5．灯座1只M=9.3mm6．短接桥和连接导线若干P8-1和501487．实验用9孔插件方板1块297mm ×300mm四．实训步骤1．测量线性电阻元件的伏安特性（1）按图3-4接线，取R L=51Ω，Us用直流稳压电源，注意应先将稳压电源输出电压旋钮置于零位。

实验三电路元件伏安特性的测定一、实验原理电路元件的伏安特性是指在一定的电压下，元件所承受的电流大小的特性，也就是说，对于一个电路元件，它承受的电流大小是随着电压变化而变化的，在电压变化的过程中，元件所承受的电流的大小也会随之变化。

用伏安特性图表示电路元件的伏安特性，该图是一条由电流和电压组成的曲线，它描述了电路元件在不同电压下所产生的不同电流的大小关系。

在现实中，通常会有一些电路元件不符合欧姆定律，即电流I不能简单地通过单位电压V，而应该使用非线性模型来描述其伏安特性。

这种模型称为理想二极管特性模型，该模型的伏安特性曲线是一个非线性曲线，可以表示为：I = Is(e^(V/T)-1)。

其中，I是电流，V是电压，T是温度，Is是二极管正向饱和电流。

二、实验目的本次实验旨在通过测定不同电路元件的伏安特性，来研究不同电路元件在不同电压下所承受的电流大小，并通过实验数据来验证电路元件的理论伏安特性图中的线性或非线性特性。

三、实验器材与设备1.数字万用表2. 电源3. 变阻器4. 二极管5. 电阻6. 电容7. 充电电路电路元件的伏安特性是指电路元件在不同电压下所产生的不同电流的大小关系，即I-V曲线。

2. 二极管的伏安特性普通二极管有正向和反向两种工作状态，其伏安特性图如下所示：（1）正向偏置普通二极管在正向偏置状态下，氧化物堆叠层将通电，拉近了正负离子距离，电子就越容易穿过PN结，正向偏置的电路中，二极管之间具有几乎恒定的电压0.6~0.7 V，可以达到开关效果。

当二极管处于反向偏置的状态时，随着反向电压不断增加，PN结会不断扩散，增加的电子和空穴不断被分开，在达到一定电压下，出现击穿现象，此时的反向电流远大于漂移电流。

因此，在使用二极管的过程中，需注意不要使其承受过高的电压。

五、实验步骤1. 电阻的伏安特性的测定（1）将变阻器选择为10 kΩ，将短接线接在变阻器的输出端，将长接线连接在电源的正极上，另一根短接线连接到变阻器的输入端。

电工电路实验：电路元件伏安特性测试一、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.掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。

二、预习要求1.参看附录，了解数字示波器和信号源的使用方法。

2.线性电阻与非线性电阻的概念是什么？电阻器与二极管的伏安特性有何区别？3.稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途是什么？三、实验原理1.伏安特性的定义在电路中，电路元件的特性一般用该元件上的电压U与通过元件的电流I之间的函数关系U=f（I）来表示，这种函数关系称为该元件的伏安特性，有时称外部特性。

2.线性和非线性元件伏安特性本实验所用的负载为常用的线性电阻、非线性电阻元件。

其中线性电阻元件的伏安特性为一条通过坐标原点的直线，如图-1所示。

一般二极管为非线性电阻元件，它的正向压降很小（一般锗管为0.2～0.3V，硅管为0.5～0.7V），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多到几十伏时，其反向电流增加很小，可视为零。

由图-2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，则会导致管子损坏。

图-1 线性电阻的伏安特性图-2 普通二极管的伏安特性稳压二极管是非线性元件，正向伏安特性类似普通二极管，但其反向伏安特性则较特别，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（一般称稳定电压）电流突然增加，以后它的端电压维持恒定不再随外电压升高而增加。

利用这种特性在电子设备中有着广泛的应用。

3.示波器测量信号的基本知识示波器的最大特点是能将抽象的电信号和电信号产生过程转变成具体的可见的图像，以便人们对信号和电路特性进行定性分析和定量测量，如信号的幅度、周期、频率、脉冲宽度及同频信号的相位。

常用的示波器分为模拟示波器和数字示波器。

（1）数字示波器的基本测量知识①信号电压的测量。

示波器测试线与被测信号连接后，选择“AUTO”钮，再选“Measure”钮，选择“电压测量”菜单，用多功能钮选择菜单中最大值（Um）、峰峰值（UP-P）、有效值（Urms）等，直接读出各值。

8.11电路元件的伏安特性的测绘及电源外特性的测量[实验要求]1、测量给定电阻的阻值R X，要求△R X/R X≤1.5%从给定的电阻中任选二个电阻，可用电流表内接、外接、补偿、替代等方法进行测量，并给出测量结果2、测量非线性电阻的伏安特性研究要求从给定的白炽灯泡、稳压二极管、光电二极管、发光二极管、整流二极管中任选二个元件，进行测量。

并用实验曲线给出实验结果。

3、测量直流电压源的伏安特性测量给定电源（干电池、直流稳压电源）的内阻、电动势及最大输出功率，用曲线或图表反映实验结果。

[实验器材]1、DH-SJ型物理设计性实验装置2、待测电阻3、白炽灯泡、稳压二极管、光电二极管、发光二极管、整流二极管附电路元件的伏安特性的测绘及电源外特性的测量参考资料一、实验目的1、学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线2、学习测量电源外特性的方法3、掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法4、学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法三、实验原理与说明1、电阻元件(1) 伏安特性二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。

通过一定的测量电路，用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性，由测得的伏安特性可了解该元件的性质。

通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法(简称伏安法)。

把电阻元件上的电压取为纵(或横)坐标，电流取为横(或纵)坐标，根据测量所得数据，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。

(2) 线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

在关联参考方向下，可表示为：U=IR，其中R为常量，称为电阻的阻值，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。

如图1-1(a)所示。

(3) 非线性电阻元件非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R随着其电压或电流的改变而改变，就是说它不是一个常量，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图1-1(b)所示。

第1篇一、实验目的1. 通过实验，加深对电路基本概念和原理的理解。

2. 掌握电路实验的基本方法和技能。

3. 培养分析和解决实际电路问题的能力。

二、实验内容本实验报告册共分为以下八个实验部分：实验一：电路元件伏安特性测试实验二：基尔霍夫定律验证实验三：电路的叠加原理与齐次性验证实验四：受控源特性研究实验五：交流电路的研究实验六：三相电路电压、电流的测量实验七：三相电路功率的测量实验八：RC移相电路实验三、实验原理1. 电路元件伏安特性测试：通过测量电阻、电容、电感等元件的电压和电流，绘制伏安特性曲线，分析元件的特性。

2. 基尔霍夫定律验证：利用基尔霍夫电流定律和电压定律，验证电路节点处电流和电压的关系。

3. 电路的叠加原理与齐次性验证：验证电路的叠加原理和齐次性，即在电路中某一支路电流为零时，其他支路电流也为零。

4. 受控源特性研究：研究受控源（电压控制电流源、电流控制电流源、电压控制电压源、电流控制电压源）的特性，分析其控制作用。

5. 交流电路的研究：研究交流电路中电压、电流的相位关系，分析电路的阻抗、导纳、功率因数等参数。

6. 三相电路电压、电流的测量：测量三相电路中电压、电流的有效值和相位，分析三相电路的特点。

7. 三相电路功率的测量：测量三相电路的功率，分析三相电路的功率分配。

8. RC移相电路实验：研究RC移相电路的特性，分析电路的相位移动和幅值变化。

四、实验步骤1. 实验一：电路元件伏安特性测试（1）搭建实验电路，连接电路元件。

（2）调节信号源，测量电路元件的电压和电流。

（3）记录数据，绘制伏安特性曲线。

2. 实验二：基尔霍夫定律验证（1）搭建实验电路，连接电路元件。

（2）测量电路节点处的电流和电压。

（3）验证基尔霍夫电流定律和电压定律。

3. 实验三：电路的叠加原理与齐次性验证（1）搭建实验电路，连接电路元件。

（2）断开某一支路，测量其他支路电流。

（3）验证电路的叠加原理和齐次性。

4. 实验四：受控源特性研究（1）搭建实验电路，连接受控源。

电子元件伏安特性测量实验报告电子元件伏安特性测量实验报告引言：电子元件的伏安特性是指在不同电压下，电流与电压之间的关系。

通过测量电子元件的伏安特性，我们可以了解其导电性能、电阻特性以及工作状态等重要信息。

本实验旨在通过实际测量，探索不同电子元件的伏安特性，并分析其特性曲线。

实验目的：1. 了解伏安特性的概念与意义；2. 掌握伏安特性测量的基本原理与方法；3. 分析不同电子元件的伏安特性曲线。

实验仪器与材料：1. 直流电源；2. 电压表；3. 电流表；4. 不同电子元件（例如电阻、二极管、晶体管等）；5. 连接线。

实验步骤：1. 搭建电路：将直流电源、电压表、电流表和待测电子元件按照电路图连接起来，确保连接正确、稳定。

2. 测量电阻的伏安特性：将电阻连接到电路中，逐渐调节直流电源的电压，同时记录电流表和电压表的数值。

根据测量数据，绘制电阻的伏安特性曲线。

3. 测量二极管的伏安特性：将二极管连接到电路中，按照同样的步骤进行测量和记录。

根据测量数据，绘制二极管的伏安特性曲线。

4. 测量晶体管的伏安特性：将晶体管连接到电路中，按照同样的步骤进行测量和记录。

根据测量数据，绘制晶体管的伏安特性曲线。

5. 分析实验结果：比较不同电子元件的伏安特性曲线，探讨其特点和差异。

实验结果与分析：1. 电阻的伏安特性曲线呈线性关系，即电流与电压成正比。

这是因为电阻是一种线性元件，其电阻值不随电流和电压的变化而改变。

2. 二极管的伏安特性曲线呈非线性关系，即在一定电压下，电流呈指数增长。

这是因为二极管具有单向导电性，只有在正向偏置时才能导通。

3. 晶体管的伏安特性曲线也呈非线性关系，但相对于二极管更为复杂。

晶体管具有放大作用，其伏安特性曲线会受到输入信号的影响而发生变化。

结论：通过实验测量和分析，我们可以得出以下结论：1. 电子元件的伏安特性曲线能够反映其导电性能和工作状态。

2. 不同电子元件的伏安特性曲线具有明显的差异，这是由其内部结构和工作原理所决定的。

实验一：电路元件伏安特性的测绘一、实验目的1. 能够识别常用电路元件。

2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性曲线的测绘方法。

3. 掌握实验台（箱）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)来表示或用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1-1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1-1中b 曲线所示。

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1-1中 c 所示。

图1-1 正向压降很小（一般锗管的电压降约为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0增加到十至几十伏时，其反向电流增加很小，可近似为0。

可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过二极管的极限值，则会导致二极管击穿损坏。

4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，正向特性与普通二极管类似，但反向特性较特别。

如图1-1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U(V)( )某一数值时（称为稳压管的稳压值，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，否则二极管会被烧坏。

三、实验设备四、实验内容1. 测定线性电阻器的伏安特性按图1-2接线，调节稳压电源的输出电压U ，从0 起（注意：连接电路前，先将电源电压调到0），开始缓慢地增加，一直到10V ，记下相应的电压表和电流表的读数U R 、I ，并填入表1-1中。

实训三直流电源和电阻元件伏安特性的测定一、实训目的1、测定线性电阻元件、非线性电阻元件及直流电压源、直流电流源的伏安特性，并绘制其特性曲线。

2、掌握万用表和电流表、电路分析实验箱的使用方法。

3、理解理想电压源、电流源的伏安特性。

二、预习要求1、熟悉理想电压源与实际电压源、理想电流源与实际电流源的伏安特性。

2、熟悉电流、电压的测量方法。

3、在原始数据记录纸上画好测试数据的表格。

4、整理出简要的实训步骤。

三、实训器材1、电流表（T51型） 1只2、滑动变阻器（200Ω 1A） 1只3、电阻箱（0—9999Ω） 1只4、万用表（MF47型） 1只5、电路分析实验箱（SG6940A型） 1台四、实训原理及说明1、电阻元件电阻元件的阻值不随其电压或电流改变的，称为线性电阻元件，它遵循欧姆定律。

如果电阻元件的阻值随着其电压或电流而改变，称为非线性电阻元件，它不遵循欧姆不定律。

若把电阻元件上的电压取为纵（或横）坐标，电流取为横（或纵）坐标，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。

线性电阻元件的伏安特性是通过坐标原点的一条直线，如图4-1所示。

非线性电阻元件，因为它不遵循欧姆定律，电压与电流不成正比，其伏安特性是一条曲线，如图4-2所示。

图4-1 线性电阻的伏安特性曲线图4-2 非线性电阻的伏安特性曲线2．直流电压源理想的直流电压源（简称直流电压源），其端电压是一恒定值，与通过它的电流无关，即不会因为它所接外电路不同而改变，而通过它的电流却取决于它所连接的外电路。

直流电压源的伏安特性如图4-3所示（直线a ）。

实际的直流电压源都具有一定的内阻R i ，它可以用恒定的电压U S 和电阻R i 相串联的模型来模拟。

其端电压U=U S -IR i式中I 为流过实际电压源的直流，实际直流电压源的伏安特性曲线如图4-3所示（直线b ）。

3．直流电流源理想的直流电流源（简称直流电流源）其输出电流是一恒定值，与它的端电压无关，即不会因为它所接外电路不同而改变，而它的端电压却取决于外电路。

2.1 元件伏安特性的测量2.1 元件伏安特性的测量一、实验目的1．掌握几种电路元件的伏安特性及电源外特性的测量方法。

2．学习常用的直流电工仪表与稳压电源等设备的使用方法。

3．掌握直读式仪表正确读数的方法，学习数字万用表的使用。

二、设计与仿真1．在EWB 工作平台上测试实际直流电压源的伏安特性。

按图2.1-4设计出仿真的接线图，理想电压源的值取U S =10V，R S =50Ω,改变负载电阻R L 的值，得到实际电压源端口的电压值，从而仿真出实际电压源端口伏安特性的关系。

实际电压源的取值可参照表2.1-1。

2．实际电流源端口伏安特性关系的仿真。

按图2.1-5设计出仿真的接线图，理想电流源的值取I S =130mA，G S =50Ω,改变负载电阻R L 的值, 得到实际电流源的电流值，仿真出实际电流源端口伏安特性的关系。

实际电流源的取值可参照表2.1-1。

3．线性电阻伏安特性的仿真。

按图2.1-6设计出仿真的接线图，被测电阻值取R L=50Ω，改变理想电压源的值, 仿真出线性电阻元件伏安特性的关系。

理想电压源的取值可参照表2.1-2。

三、实验原理伏安特性是指被测元件两端电压与电流之间的关系，理想电压源和电阻元件的伏安特性可以用电压表和电流表测定。

电压源的端电压u (t ) 是确定的时间函数，与流过电压源的电流大小无关，如果u (t ) 不随时间变化，则该电压源称为直流电压源，其端电压为一定值U S 。

在额定负载范围内，直流电压源的端电压不随外电路负载的改变而变化，电压源的外特性如图2.1-1中直线a 所示。

实际电压源可以用一个理想电压源U S 和电阻R S 串联的电路模型来表示，其伏安特性如图2.1-1中直线b 所示。

内阻R S 越大，图2.1-1中的a 、b 两直线的夹角θ也越大。

电压源的端电压i (t ) 也是确定的时间函数，与其端电压的大小无关，如果i (t ) 不随时间变化，则该电流源称为直流电流源，其端电流为一定值I S 。