电路元件的伏安特性

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。

实验一电路元件的伏安特性一、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。

二、原理及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、独立电源和电阻的伏安特性用电压表、电流表测定，称为伏安法（伏安表法）。

伏安表法原理简单，测量方便，同时适用于非线性元件伏安特性测量。

图1-1+-图1-22、理想电压源的内部电阻值Rs为零，其端电压Us ( t )是确定的时间函数，与流过电源的电流大小无关。

如果Us ( t )不随时间变化（即为常数），则该电压源称为直流理想电压源Us, 其伏安特性曲线如图1-1中曲线a所示。

实际电源的伏安特性曲线如图1-1中曲线b所示，它可以用一个理想电压源Us和电阻Rs 相串联的电路模型来表示（图1-2）。

显然Rs越大，图1-1中的角θ也越大，其正切的绝对值代表实际电源的内阻Rs。

3、理想电流源向负载提供的电流Is ( t )是确定的时间函数，与电源的端电压大小无关。

如果Is ( t )不随时间变化（即为常数），则该电流源为直流理想电流源Is，其伏安特性如图1-3中曲线a所示。

实际电源的伏安特性如图1-3中曲线b所示，它可以用一个理想电流源Is和电导Gs相并联的电路模型来显示，（图1-4）。

显然，Gs越大，图1-3中的θ角也越大，其正切的绝对值代表实际的电导值Gs。

图1-3+-图1-44、电阻元件的特性可以用该元件两端的电压U与流过的电流I的关系来表征。

即满足于欧姆定律：UR=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。

该直线的斜率等于该元件的电阻值（以电流为横坐标）。

如图1-5中a所示。

5、非线性电阻元件的电压、电流关系，不能用欧姆定律来表示，它的伏安特性一般为一曲线。

①半导体二极管是非线性电阻元件，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），正向电流随正向电压增加而急骤上升；其反向电流随电压增加很小，可视为零。

电路元件伏安特性实验报告电路元件伏安特性实验报告引言：电路元件的伏安特性是研究电路中电流与电压之间关系的重要实验。

通过对电路元件的伏安特性进行实验研究，可以深入理解电路中的电流流动规律，探索电阻、电容、电感等元件的特性，为电路设计和应用提供理论依据。

本次实验主要研究了电阻、电容和二极管的伏安特性，并进行了数据分析和讨论。

一、电阻的伏安特性实验1. 实验目的：研究电阻的伏安特性，了解电阻的电流与电压关系。

2. 实验器材：电阻箱、直流电源、电流表、电压表、导线等。

3. 实验步骤：（1）将电阻箱连接到直流电源的正负极，将电流表和电压表分别与电阻箱相连。

（2）依次调整电阻箱的阻值，记录不同电阻下的电流和电压值。

（3）根据记录的数据绘制伏安特性曲线。

4. 实验结果与分析：通过实验数据绘制的伏安特性曲线，可以清晰地看出电阻的特性。

根据欧姆定律，电阻的电流与电压成正比，即I=U/R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。

实验数据与理论公式相符，验证了欧姆定律的正确性。

二、电容的伏安特性实验1. 实验目的：研究电容的伏安特性，了解电容的电流与电压关系。

2. 实验器材：电容器、直流电源、电流表、电压表、导线等。

3. 实验步骤：（1）将电容器连接到直流电源的正负极，将电流表和电压表分别与电容器相连。

（2）依次调整直流电源的电压，记录不同电压下的电流值。

（3）根据记录的数据绘制伏安特性曲线。

4. 实验结果与分析：通过实验数据绘制的伏安特性曲线，可以观察到电容的特性。

根据电容的定义，电容器的电流与电压存在一定的滞后关系。

在直流电路中，电容器对电流的阻碍作用随着电压的增加而减小，电流逐渐趋于稳定。

实验结果与理论预期相符，验证了电容特性的准确性。

三、二极管的伏安特性实验1. 实验目的：研究二极管的伏安特性，了解二极管的电流与电压关系。

2. 实验器材：二极管、直流电源、电流表、电压表、导线等。

3. 实验步骤：（1）将二极管连接到直流电源的正负极，将电流表和电压表分别与二极管相连。

实验一 电路元件的伏安特性一、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。

二、原理及说明：1、独立电源和电阻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）。

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θ角也越大，其正切的绝对值代表实际电源的内阻R S 。

图1-1 图1-23、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I S (t)不随时间变化（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1-4）。

显然G S 越大，图1-3中的θ角也越大，其正切的绝对值代表实际电源的内导G S 。

图1-3 图1-44、电阻元件的特性可以用该元件两端的电压U 与流过元件的电流I 的关系来表征。

即满足于欧姆定律：IU R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出电流I 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。

表1—12、测定理想电压源的伏安特性图1-6 其中R 1=50Ω调节直流稳压源使其输出电压U=10（V ），再将可调电阻R 调至最大值，按图1-6接线。

伏安特性与电路元件的应用一、伏安特性1.定义：伏安特性是指用电压和电流描述导体或半导体在某一温度下的导电性能的图形。

a)金属的伏安特性：线性关系，随着电压的增大，电流也增大。

b)半导体的伏安特性：非线性关系，随着电压的增大，电流的增大速度远远大于电压的增大速度。

2.伏安特性曲线的变化规律：a)在一定电压范围内，电流与电压成正比，表现为线性关系。

b)当电压超过一定值时，电流增大速度明显加快，表现为非线性关系。

二、电路元件的应用a)定义：电阻是阻碍电流流动的物理量。

b)单位：欧姆（Ω）。

c)作用：在电路中起到分压、限流的作用。

d)应用实例：灯泡、电热器等。

e)定义：电容是储存电荷的容器。

f)单位：法拉（F）。

g)作用：在电路中起到滤波、耦合、旁路的作用。

h)应用实例：滤波器、耦合器等。

i)定义：电感是阻碍电流变化的物理量。

j)单位：亨利（H）。

k)作用：在电路中起到滤波、延迟、振荡的作用。

l)应用实例：扼流圈、振荡器等。

4.二极管：a)定义：二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。

b)作用：在电路中起到整流、稳压、调制的作用。

c)应用实例：整流器、稳压器等。

5.晶体管：a)定义：晶体管是一种具有放大作用的半导体器件。

b)作用：在电路中起到放大信号、开关控制的作用。

c)应用实例：放大器、开关等。

6.电压源和电流源：a)定义：电压源是提供恒定电压的装置，电流源是提供恒定电流的装置。

b)作用：在电路中提供稳定的电压或电流。

c)应用实例：电源、稳压器等。

通过了解伏安特性和电路元件的应用，我们可以更好地理解和分析电路的运行原理，为电路设计和故障排查提供依据。

习题及方法：1.习题：已知金属导体的电阻率随温度升高而增大，一电阻器由纯金属制成，当电阻器的温度从20℃升高到100℃时，其电阻值变为原来的5倍。

求该电阻器的电阻率。

方法：根据电阻率的定义ρ = R * S / l，其中 R 是电阻值，S 是电阻器的横截面积，l 是电阻器的长度。

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。

电路元件的伏安特性实验报告
《电路元件的伏安特性实验报告》
实验目的：通过实验研究电路元件的伏安特性，探究电阻、电容和电感的电压-电流关系。

实验原理：根据欧姆定律，电阻的电压-电流关系为V=IR；电容的电压-电流关
系为I=C(dV/dt)；电感的电压-电流关系为V=L(dI/dt)。

实验步骤：
1. 准备实验仪器和元件：数字万用表、电阻、电容、电感、直流电源等。

2. 搭建电路：将电路元件依次连接到直流电源和数字万用表上，形成电压-电流测量电路。

3. 测量电压-电流关系：分别改变电路中的电阻、电容和电感数值，测量它们的电压-电流关系曲线。

4. 分析实验结果：根据测量数据，绘制电压-电流曲线图，分析电路元件的伏安特性。

实验结果：通过实验测量和分析，我们得到了电阻、电容和电感的伏安特性曲线。

电阻的电压-电流关系为一条直线，电容的电压-电流关系为一条曲线，电
感的电压-电流关系为一条曲线。

结论：通过本次实验，我们深入了解了电路元件的伏安特性，掌握了电阻、电
容和电感的电压-电流关系。

这对于我们在电路设计和分析中具有重要意义，为我们深入理解电路原理打下了坚实的基础。

总结：通过本次实验，我们不仅学习了电路元件的伏安特性，还培养了动手实
验和数据分析的能力。

希望通过今后的实验学习，能够更深入地理解电路原理，
为将来的工程实践打下坚实的基础。

电路元件伏安特性的测绘实验报告实验背景在电路原理及应用实验中，测绘电路元件的伏安特性是必不可少的实验内容。

电路元件的伏安特性描述了元件的电流与电压之间的关系，是分析电路性能和优化电路设计的重要手段。

本实验旨在通过测绘电路元件的伏安特性曲线，了解元件的工作性质和特点，并对电路的性能进行评估和分析。

实验目的1. 掌握测量电阻元件的伏安特性曲线方法；2. 掌握测量二极管元件的伏安特性曲线方法；3. 分析测绘得到的伏安特性曲线，理解元件的工作特性和性能。

实验设备与元件1. 直流稳压电源：用于为电路提供稳定的直流电压；2. 电压表：用于测量电路中的电压；3. 电流表：用于测量电路中的电流；4. 变阻器：用于调节电阻值；5. 电阻元件：包括不同阻值的电阻，用于测绘电阻元件的伏安特性曲线；6. 二极管元件：用于测绘二极管元件的伏安特性曲线。

实验步骤与测量方法1. 电阻元件伏安特性测绘：a. 将直流稳压电源的正极连接到电阻元件的一端，负极连接到电路的公共接地点；b. 在电路中并联一个适当阻值的电压表，接在电阻元件的两端，测量电阻元件的电压；c. 在电路中串联一个适当量级的电流表，将其接入电阻元件与直流稳压电源之间，测量电路中的电流；d. 调节直流稳压电源的输出电压，记录不同电压下测得的电流与电压值；e. 重复上述步骤，改变电阻元件的阻值，重复测量。

2. 二极管元件伏安特性测绘：a. 将直流稳压电源的正极连接到二极管的正极，负极连接到二极管的负极；b. 在电路中并联一个适当阻值的电压表，接在二极管的两端，测量二极管的电压；c. 在电路中串联一个适当量级的电流表，将其接入二极管与直流稳压电源之间，测量电路中的电流；d. 调节直流稳压电源的输出电压，记录不同电压下测得的电流与电压值；e. 重复上述步骤。

实验数据记录与结果分析1. 电阻元件伏安特性测绘：将测量得到的电流与电压值整理成表格，并绘制电阻元件的伏安特性曲线图。