(完整word版)电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
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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:。
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。
表1-1 测定线性电阻的伏安特性U (V ) 0 1 2 3 4 5 6 78 9 10I (mA ) 011.982.993.984.975.966.967.968.949.942.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。
伏安特性曲线实验报告伏安特性曲线实验报告引言:伏安特性曲线是电子学中最基本的实验之一,它描述了电阻元件的电压与电流之间的关系。
通过实验测量和分析伏安特性曲线,可以深入理解电阻元件的特性和行为。
本实验旨在通过测量不同电阻元件的伏安特性曲线,探究电阻元件的性质和特点。
实验目的:1. 了解伏安特性曲线的基本概念和原理;2. 学习如何使用电压表和电流表进行测量;3. 掌握测量电阻元件的伏安特性曲线的方法;4. 分析不同电阻元件的特性和行为。
实验仪器和材料:1. 电源;2. 电压表和电流表;3. 不同电阻元件;4. 连接线。
实验步骤:1. 将电源、电压表和电流表依次连接起来,组成电路;2. 将不同电阻元件依次连接到电路中;3. 分别调节电源的电压,记录电压表和电流表的读数;4. 根据记录的数据,绘制伏安特性曲线。
实验结果与分析:通过实验测量得到的伏安特性曲线如下图所示:[插入伏安特性曲线图]从图中可以观察到以下几点特点和行为:1. Ohm定律的验证:当电阻元件为线性电阻时,伏安特性曲线呈直线,证明了Ohm定律的成立。
即电流与电压成正比,电阻恒定。
2. 非线性电阻元件的特性:当电阻元件为非线性电阻时,伏安特性曲线呈非线性关系。
这说明电阻元件的电流与电压之间的关系不再是简单的线性关系,而是受到其他因素的影响。
3. 电阻元件的阻值和功率:通过伏安特性曲线可以计算电阻元件的阻值和功率。
根据电流和电压的关系,可以得出电阻元件的阻值。
而根据电流和电压的乘积,可以得出电阻元件的功率。
这些参数对于电阻元件的选用和设计非常重要。
4. 温度对电阻的影响:伏安特性曲线的变化还可以反映电阻元件受温度影响的情况。
随着温度的升高,电阻元件的电阻值也会发生变化,从而导致伏安特性曲线的形状发生改变。
结论:通过本次实验,我们深入了解了伏安特性曲线的概念、原理和测量方法。
通过观察和分析伏安特性曲线,我们可以了解电阻元件的特性和行为,包括线性和非线性关系、阻值和功率的计算以及温度对电阻的影响。
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。
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。
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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尝试法,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。
伏安特性曲线的测量实验报告篇一:电路实验报告二极管伏安特性曲线的测量二极管伏安特性曲线的测量实验报告实验摘要1. 实验内容简介1搭接一个含电位器的调压电路,实现电压1-5V连续可调;○2在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路;○3连接直流电压源,测量二极管的正向伏安特性,记录数据并作○出图形;4给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波,○用示波器观察该电路的输入输出波形(未做)。
2. 名词解释电位器电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。
电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。
当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。
电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。
后者可视作一可变电阻器。
二极管二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。
在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。
面包板面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。
由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出,免去了焊接,节省了电路的组装时间,而且元件可以重复使用,所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。
实验目的1. 通过对二极管正向电流电压的测量,更直观的感受二极管的正向导电性;2. 熟悉对电位器的使用,方便之后的实验教学与安排;3. 使用示波器和函数信号发生器,复习之前的操作。
实验环境(仪器用品等)实验地点:实验时间:实验仪器与元器件:二极管、镊子、数字万用表、面包板、电阻、导线若干、实验箱、电位器、函数信号发生器、示波器等本次实验的电路图如下图所示:(来自Multisim 12)实验原理测量原理:在实验箱所给的稳恒电压下,运用数字万用表可以方便地测得流过二极管的电流值和两端的电压值,由此便可方便地记录数据,以及制图。
※实验步骤※1. 准备工作:检查万用表是否显示正常;选取合适电阻;调节实验箱1检查万用表的使用状况,确定万用表的读数无误,量程正确;○2根据色标法读出电阻的阻值,大约为100Ω;○3打开实验箱,选择直流电压档,调节旋钮,使输出端输出5V电○压,并用万用表电压档测量是否准确。
电路元件伏安特性的测绘实验报告一、实验目的1、掌握电路元件伏安特性的测量方法。
2、学会识别常用电路元件(电阻、二极管、稳压管等)的伏安特性曲线。
3、加深对欧姆定律的理解和应用。
二、实验原理1、电阻元件电阻元件遵循欧姆定律,即$U =IR$,其中$U$是电阻两端的电压,$I$是通过电阻的电流,$R$是电阻的阻值。
电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线。
2、二极管二极管是一种非线性元件,具有单向导电性。
当二极管正向偏置时,其电阻很小,电流随电压的增加迅速上升;当反向偏置时,电阻很大,电流很小,通常可忽略不计。
3、稳压管稳压管也是一种二极管,但它工作在反向击穿状态。
在一定的电流范围内,其两端的电压基本保持不变。
三、实验设备1、直流稳压电源2、数字万用表3、电阻箱4、二极管5、稳压管6、导线若干四、实验内容与步骤1、测量线性电阻的伏安特性(1)按图 1 连接电路,将电阻箱的阻值调至100Ω。
(2)调节直流稳压电源,使输出电压从 0V 开始,每次增加 05V,直至 5V。
用万用表测量相应的电流值,并记录在表 1 中。
|电压(V)| 0 | 05 | 1 | 15 | 2 | 25 | 3 | 35 | 4 |45 | 5 ||||||||||||||电流(mA)| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |40 | 45 | 50 |(3)以电压为横坐标,电流为纵坐标,绘制电阻的伏安特性曲线。
2、测量二极管的伏安特性(1)按图 2 连接电路,将二极管接入电路。
(2)调节直流稳压电源,使输出电压从 0V 开始,每次增加 01V,直至1V(正向偏置)。
用万用表测量相应的电流值,并记录在表 2 中。
|电压(V)| 0 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 |09 | 1 ||||||||||||||电流(mA)| 0 | 01 | 05 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 50 |100 | 500 |(3)将电源极性反转,使二极管反向偏置,调节电压从 0V 开始,每次增加 1V,直至 10V。
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。
伏安特性曲线实验报告引言:伏安特性曲线是电学实验中常见的一种实验方法,用于研究电流、电压之间的关系。
通过对电阻、二极管等元件的伏安特性曲线进行测量和分析,可以深入了解电子器件的工作原理及其特性参数,对电路设计和电子器件应用有重要意义。
本实验旨在通过测量不同电阻和二极管的伏安特性曲线,探究电路中的电流和电压之间的关系。
实验部分:实验材料:1. 直流电源2. 模拟万用表3. 电阻器(不同阻值)4. 二极管6. 连线电缆实验步骤:1. 将实验所需材料准备齐全,确保电源、万用表和电阻器、二极管无损坏或质量问题。
2. 将电源的正极与模拟万用表的正极连接,电源的负极与模拟万用表的负极连接。
确保连接正确且牢固。
3. 将模拟万用表的电流档位调整至合适范围,并设置为直流电流的测量模式。
4. 将电阻器的一个端口连接到电源的负极,另一个端口连接到模拟万用表的负极。
5. 逐渐调整电源的电压输出,同时观察模拟万用表的读数,并记录下电压和电流的数值。
6. 根据实验记录的数据,绘制电阻器的伏安特性曲线。
实验结果:通过实验得到了电阻器的伏安特性曲线。
在图中可以清晰地观察到电流和电压之间的线性关系,符合欧姆定律。
当电压逐渐增加时,电流也随之增加,呈现出正比关系。
这证明了电阻器的电阻值在实验过程中保持稳定。
接下来,我们进行了对二极管的伏安特性曲线实验。
实验步骤与结果:1. 将二极管的正极连接到电源的正极,负极连接到模拟万用表的正极。
2. 逐渐调节电压输出,同时观察模拟万用表的读数,并记录下电压和电流的数值。
3. 根据实验记录的数据,绘制二极管的伏安特性曲线。
通过实验我们得到了二极管的伏安特性曲线。
曲线在低电压下呈现为平坦的状态,表明二极管处于截止状态,不导电。
一旦电压超过二极管的正向电压降,曲线就快速上升,说明二极管开始导通。
在正向电压下,电流增加迅速,但是随着电压的进一步增加,电流增速逐渐变缓。
讨论和结论:通过对电阻器和二极管的伏安特性曲线实验,我们可以得出以下结论:1. 电阻器的伏安特性曲线呈现线性关系,符合欧姆定律。
实验报告课程名称: 电路域电子技术实验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 实验类型: 基本测量实验 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、熟悉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。
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,直线的斜率即为该电阻器的电阻值。
非线性电阻的伏安特性在u-i 平面上是一条曲线。
2、晶体二极管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升高,而反向电压从零一直增加到十几伏甚至几十伏时,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,如果反向电压加的过高,超过了管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。
3、稳压二极管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(稳压值)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二增大。
4、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。
伏安法呀·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,要根据实验设备的具体要求来确定。
电路基础实验报告第一次实验实验报告一、实验内容电路元件的伏安特性曲线测量二、实验目的1.学习并测量电路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曲线的逐点测试法,了解非线性元件的伏安特性曲线;3.掌握使用直流稳压电源和直流电压表的、直流电源表的方法.三、实验原理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,该曲线称为该元件的伏安特性曲线.线性电阻器是理想元件,在任何时刻它两端的电压与其电流的关系服从欧姆定律;非线性元件的伏安特性曲线不是一条通过原点的直线,它在I-U平面上的特性曲线各不相同. 四、实验仪器电阻箱,直流稳压电源,导线五、实验内容(一)测定电阻的伏安特性曲线1.实验电路图如下:2.按照电路图连接电路,检查无误后接通电源;3.调节输出细调旋钮,调节输出电压,并记录电压表和电流表示数;4.数据记录及处理U/V 0.275 0.381 0.411 0.453 0.540 0.641 0.702 0.775 0.878 0.927 I/mA 2.7 3.7 4.0 4.5 5.3 6.3 7.0 7.7 8.7 9.2根据所得数据做出电阻伏安特性曲线如下图所示(MATLAB绘制):计算得到定值电阻的阻值为99.80Ω(二)测量二极管的伏安特性曲线1.正向电压条件下(1)实验电路图如下:(2)按照电路图连接电路,检查无误后接通电源;(3) 调节输出细调旋钮,调节输出电压,并记录电压表和电流表示数;(注:正向电流不超过25mA,电压在0~0.75V内调节;在二极管阻值变化明显的区域(0.5~0.75V),应取较多的测量点);(4)二极管正向电阻数据记录U/V 0.182 0.225 0.346 0.367 0.383 0.416 0.437 0.461 0.479 0.486 I/mA 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.012 0.020 0.036 0.054 0.065 U/V 0.500 0.505 0.515 0.530 0.541 0.550 0.565 0.569 0.575 0.584 I/mA 0.089 0.100 0.126 0.179 0.229 0.278 0.388 0.424 0.475 0.579 U/V 0.589 0.595 0.598 0.601 0.605 0.612 0.613 0.621 0.626 0.628 I/mA 0.652 0.733 0.785 0.837 0.900 1.050 1.082 1.286 1.427 1.524 U/V 0.632 0.639 0.642 0.647 0.652 0.658 0.660 0.664 0.668 0.672 I/mA 1.640 1.947 2.15 2.34 2.62 2.96 3.14 3.40 3.72 4.05 2.反向电压条件下实验注意要点:测定反向特性时,互换稳压电源的输出端正、负连线,调节直流稳压电源,从0V开始缓慢地增大负向电压最大不超过30V.实验数据记录如下(由于电流表精度不足,数据测量较少且猜测误差较大):U/V 19.32 13.20 7.52 1.94I/mA 0.006 0.005 0.004 0.003(三)测量稳压二极管的伏安特性曲线1.正向情况下(1)实验电路图如下:(2)按照电路图连接电路,检查无误后接通电源(3)调节输出细调旋钮,调节输出电压,并记录电压表和电流表示数(4)稳压二极管正向电阻数据记录:U/V 0.003 0.007 0.011 0.016 0.021 0.025 0.028 0.034 0.037 0.040 I/mA 0.59 1.00 1.41 1.99 2.50 2.98 3.27 3.97 4.28 4.69 U/V 0.046 0.049 0.053 0.054 0.058 0.063 0.067 0.069 0.074 0.080 I/mA 5.27 5.68 6.06 6.17 6.61 7.23 7.66 7.81 8.35 9.04 U/V 0.084 0.089 0.095 0.100 0.108 0.118 0.132 0.141 0.153 0.163 I/mA 9.48 10.03 10.71 11.31 12.19 13.22 14.84 15.81 17.19 18.34 U/V 0.169 0.178I/mA 19.03 19.95正向曲线如下:2.反向情况下(1)测定反向特性时,互换稳压电源的输出端正、负连线,调节直流稳压电源注:正反向电流不超过20mA(2)稳压二极管反向电阻数据记录:U/V -0.009 -0.013 -0.021 -0.024 -0.030 -0.032 -0.037 -0.046 -0.052 -0.062 I/mA -1.27 -1.68 -2.53 -2.91 -3.51 -3.74 -4.32 -5.27 -6.00 -7.09 U/V -0.066 -0.074 -0.082 -0.088 -0.094 -0.104 -0.109 -0.112 -0.120 -0.128 I/mA -7.58 -8.46 -9.36 -10.04 -10.73 -11.82 -12.41 -12.67 -13.57 -14.46 U/V -0.134 -0.139 -0.144 -0.152 -0.158 -0.165 -0.173 -0.176I/mA -15.15 -15.75 -16.31 -17.23 -17.97 -18.69 -19.60 -19.96反向曲线如下:将正向反向图画到一张图中:注:曲线使用了拟合程度更高的自然对数二次方回归.六、注意事项1.测量时,直流稳压电源输出电压应该从0V开始缓慢增大,应时刻关注电流表和电压表示数,随时记录实验数据;2.进行不同实验时,应先估算电压和电流值,合理选择仪表的量程,及时更换量程;仪表的极性也不可接错;3.理解区分二极管正向和反向特性曲线.七、思考1.如何计算线性电阻和非线性电阻的电阻值对于线性电阻,可以利用伏安法多次测量后作出伏安特性曲线,利用伏安特性曲线求出电阻;对于非线性电阻,同样可以通过实验绘制它的伏安特性曲线,然后在曲线上读出在某一电压电流条件下该非线性电阻的电阻值.2.分析常见元件的伏安特性曲线a.线性电阻的伏安特性曲线:由图中可以看出,线性电阻在加正向和反向压时,其伏安特性曲线都是一条直线,这说明线性电阻的阻值始终是一定值,其数值为伏安特性曲线斜率的倒数.b.钨丝电阻的伏安特性曲线:由图中看出,钨丝电阻在电压较小所加电压的的情况下电阻呈线性变化,随着所加电压增大,伏安特性曲线上点的切线斜率逐渐减小,电阻逐渐增大,在加反向电压时情况相似.c.普通二极管的伏安特性曲线:二极管在正向反向所表现出的电阻特性不同:二极管两端加正向电压时,随着所加电压的增大,二极管伏安特性曲线切线斜率变化趋势为逐渐递增,说明二极管在所加电压为正向的情况下,随着电压的增大,二极管电阻慢慢减小.二极管两端加反向电压时,随着所加电压的增大,二极管伏安特性曲线切线斜率变化趋势为逐渐递减,说明二极管在所加电压为反向的情况下,随着电压的增大,二极管电阻慢慢增大.d.稳压二极管的伏安特性曲线:稳压二极管在正向反向所表现出的电阻特性也有所不同:在稳压二极管两端加正向电压时,二极管电流随电压增大变化明显,并且随着所加电压的增大,二极管伏安特性曲线切线斜率变化趋势为逐渐递增,说明二极管在所加电压为正向的情况下,随着电压的增大,二极管电阻慢慢减小.在稳压二极管两端加反向电压时,在电压逐渐增大的过程中,在某一范围内电压增大过程中,电流变化微小;当电压到一定值时,电流变化较大,且随电压的增大,电阻减小.3.如果误将电流表并联到电路中,会出现什么后果由于电流表电阻比较小,会导致短路,可能会损坏仪器.4.假如在测量二极管的伏安特性曲线的实验中,漏接限流电阻R,会出现什么后果测量过程中,由于所加电压的不断增大,二极管电阻会不断减小. 如果漏接限流电阻,会导致电路中电流过大,可能损坏实验仪器,造成危险.5.本实验中,用伏安法测量电阻元件的伏安特性的电路模型采用如下图(a)所示。
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4 电阻元件伏安特性的测量【实验目的】1.验证欧姆定律;2.掌握测量伏安特性的基本方法;3.学会直流电源、电压表、电流表、电阻箱等仪器的正确使用方法。
【实验仪器】V~特性实验仪1台、专用连接线10根、电源线1根、保险丝(1A,FB型电阻A321已在电源插座中)2根、待测二极管、稳压二极管、小灯泡各2只。
【实验原理】1.电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压,在元件内就会有电流通过,通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。
在欧姆定律R=式中,电压U的单位U⋅I为伏特,电流I的单位为安培,电阻R的单位为欧姆。
一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压-电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。
图4-1 线性元件的伏安特性图4-2 非线性元件的伏安特对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件,在通常情况下,通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比关系变化,即其伏安特性曲线为一直线。
这类元件称为线性元件,如图4-1所示。
至于半导体二极管、稳压管等元件,通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化,其伏安特性为一曲线。
这类元件称为非线性元件,如图4-2所示为某非线性元件的伏安特性。
在设计测量电学元件伏安特性的线路时,必须了解待测元件的规格,使加在它上面的电压和通过的电流均不超过额定值。
此外,还必须了解测量时所需其它仪器的规格(如电源、电压表、电流表、滑线变阻器等的规格),也不得超过其量程或使用范围。
根据这些条件所设计的线路,可以将测量误差减到最小。
2.实验线路的比较与选择a 电流表内接b 电流表外接图4-3 电流表的内、外接线路在测量电阻R 的伏安特性的线路中,常有两种接法,即图4-3 (a)中电流表内接法和图4-3 (b)中电流表外接法。
电压表和电流表都有一定的内阻(分别设为V R 和A R )。
简化处理时直接用电压表读数U 除以电流表读数I 来得到被测电阻值R ,即I U R /=,这样会引进一定的系统性误差。
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V th,导通电压V 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。
3、元件特性曲线的示波器观测法
正弦波信号发生器提供的输出电压,R是被测电阻元件,r为电流取样电阻。
示波器置于X—Y 工作方式,将电阻元件两端的电压接入示波器Y 轴输入端,取样电阻r 两端的电压接入X 轴输入端,适当调节Y 轴和X 轴的幅值,荧光屏上就能显示出电阻R 的伏安特性曲线。
通过双踪示波器的X—Y 模式则可测得电感和电容的特性曲线。
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、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:
选择稳压电源或者恒流源均可,本次实验使用了稳压源,并如图接线。
根据上次实验了解到的仪表技术参数,本次实验中直流电压表内阻约为5MΩ,而直流电流表内阻在1Ω至10Ω,被测量的元件电阻变化范围较大,但在测量点较密集的区域中电阻与电流表更接近,为尽量减小仪表内阻带来的影响,选用了电压表内接法,如图:
缓慢调节稳压源电压大小并记录二极管的电流和电压,在导通区段附近记录适当密集的点,当需要测量反向电压时,只需调转二极管接入电路的方向即可。
如此分别测量晶体二极管和稳压二极管的伏安特性并绘制曲线。
用示波器观测二极管、稳压管的伏安特性曲线:
如图接线,适当调整示波器,观察两种二极管的伏安特性曲线并拍摄显示器画面。
五、实验数据记录和处理
示波器显示下的二极管伏安特性曲线:
示波器显示下的稳压管伏安特性曲线:
六、实验结果与分析
由普通二极管数据作图如下,正负电压分别作图
由图中曲线观察得,普通二极管的导通电压约在0.51V附近,符合之前万用表测得的值,且在导通之后电流迅速增加;当加上反向电压时,电流基本维持在0附近,加压到-30V也并未能被导通。
由稳压二极管数据作图如下,正负电压分别作图
由图中曲线观察得,稳压二极管的导通电压约在0.68V附近,符合之前万用表测得的值,且在导通之后电流迅速增加;当加上反向电压时,电压到-4.5V附近进入稳压状态,电流突然增加,端电压维持稳定。
用multisim进行仿真:
七、讨论、心得
本次测定实验中有许多值得注意的细节,比如一开始限流电阻阻值的选定,电压表和电流表的内外接关系,都需要事先对被测二极管参数有基本的了解,才能合理选择,减小系统误差。
而测定过程中,为了更好地刻画伏安特性曲线,在某些位置要取密集的采样点,其他小斜率的区段为了保证效率往往只测几个稀疏的点,尤其要注意二极管的功率不能超过额定功率,时刻要控制电压和电流在安全范围内。
总而言之,通过本次试验,我熟悉了二极管的伏安特性,更好地理解了理论课程中二极管的工作原理和应用方式,还学到了示波器的观测方法和仿真技术。