电路元件伏安特性的测量
电工学实验-电路元件伏安特性的测绘
02
实验原理
电路元件伏安特性的定义与分类
定义
电路元件的伏安特性指的是元件 两端电压与通过元件的电流之间 的关系特性。
分类
线性元件和非线性元件。线性元 件的伏安特性可以用一条直线表 示，而非线性元件的伏安特性则 不能用一条直线表示。
测绘电路元件伏安特性的基本方法
01
02
03
逐点测绘法
逐点记录电压和电流值， 然后绘制出伏安特性曲线。
加强理论与实践结合
在未来的学习和实践中，我将更加注重理论与实践的结合，通过实际操作和项目实践来加 深对理论知识的理解和应用。
感谢您的观看
THANKS
注意观察和记录实验过程中的 异常现象，以便后续分析。
数据记录和处理
详细记录实验过程中测量的电压和电 流数据。
通过数据处理软件或表格进行数据分 析和处理，得出结论。
根据记录的数据绘制伏安特性曲线， 分析电路元件的特性。
04
实验结果分析
数据整理与图表绘制
数据整理
将实验测得的数据进行整理，包括电 流、电压、电阻等参数，确保数据的 准确性和完整性。
搭建实验电路
根据实验要求选择适 当的电路元件，如电 阻器、电感器、电容 器等。
接入电源和测量仪表， 确保电路连接正确无 误。
在实验电路板上合理 布局电路元件，并使 用导线连接它们。
进行实验测量
开启电源，逐渐调节滑动变阻 器，观察并记录电路元件的伏 安特性数据。
在不同阻值的条件下，重复进 行实验测量，以获得更全面的 数据。
图表绘制
根据整理后的数据，绘制电流-电压曲 线图，清晰地展示电路元件的伏安特 性。
电路元件伏安特性的分析
线性元件分析
实验2 电路元件伏安特性的测量
图2-7
五、实验注意事项 （1）稳压电源输出切勿短路 （2）接线、拆线前，应先关闭电源开关。 （3）测普通二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大 逐渐增加，时刻注意毫安表读数不得超过35毫安。 六、预习要求 （1）线性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？ （2）稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？ （3）设某器件的伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问纵坐标、横坐标的变 量各是什么？ （4）在图2-4中，设US=2V，UD+=.07V，则毫安表读数为多少？ 七、实验报告要求 （1）根据各实验结果数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。其中， 普通二极管与稳压二极管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可 取不同比例。 （2）将实验结果与图2-1对比，分析各种元件的伏安特性。
0 2 4 6 8 10
图2-2
电阻两端电压UR 通过电压表读出
I=U/1000
流过电阻的电流 通过电流表读出源自实验台主面板图2-2
电流表内阻接近为0， 并联到负载两端相当 于将电压源短路，造 成严重故障
实验台主面板
2.测定白炽灯(非线性电阻元件)的伏安特性 按图2-3接线, 调节稳压电源的输出电压Us,使电阻的端电压 UR从0V开始缓慢地增加,一直到5V,在表2-3中记下毫安表随 电压Us变化的读数I。
I/mA
0 0.54 0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70
(2)测量反向特性 图2-6 按图2-6中的电源反接, R换成510Ω，电路变成图2-7所示电路,调节稳压电源的输出电 压Us（应在0～20V范围内）,使二极管的反向压降UZ-从0V开始缓慢地减少到-4V,在表 2-7中记下毫安表随电压UZ- 变化的读数I。 0 -1 -2 -2.5 -3 -3.4 -3.7 -4.0 UZ-/V 表2-7
实验一 元件伏安特性的测量
1．学习逐点测试法，测量线性、非线性电阻元件的伏安特 性以及电压源的外特性；
2．利用测量结果，用描点法绘制元件的VAR曲线； 3．学习常用的直流电工仪表和实验设备的使用方法。
二. 实验原理
伏安特性：被测元件两端电压U，与通过它的电流I之间的
函数关系I=f(U) ，这种函数关系称为元件的VAR，有时也 称为元件外特性。 伏安特性曲线：在U-I平面坐标上绘出的U-I曲线。 实验室常用的电阻元件：
1.线性电阻：符合欧姆定律，
c
U=IR，其伏安特性为直线a。
2.非线性电阻：
①白炽灯泡：伏安特性为曲线b。
d
②二极管：伏安特性曲线为c、d。
3.电压源外特性： 其伏安特性为U=E-R0I
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三. 实验内容
1．测定线性电阻的伏安特性
调节稳压电源的值，读记相对应的电流电压数据，用坐标 纸画出其伏安特性曲线，并说明伏安特性曲线的形状。
电工电子实验台：
实验仪器名称
规格型号
直流稳压电源 1-18v可调
直流电压表 20v量程
直流电流表50Ω2W
电位器
470Ω3W
小灯泡
6.3v
导线
数量
1 1 1 1 1 1 1 若干
1.电压源 2.电流源 3.电压表20v量程 4.九孔方板 电流表200mA
器件盒、线路板和导线
1~18v
表1-1 线性电阻R的伏安特性测量值
I/mA 0 30 40 50 60 70 80 100 U/V
2．测定非线性电阻的伏安特性
稳+
+
_
mA
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. 掌握线性、非线性电阻元件及电源的概念。
2.学习线性电阻和非线性电阻伏安特性的测试方法。
3.学习直流电压表、直流电流表及直流稳压电源等设备的使用方法。
二、实验仪器电路分析实验箱、数字万用表、直流电流表、直流电压表、二极管、稳压二极管、电阻三、实验原理1、数字万用表的构成及使用方法数字万用表一般由二部分构成，一部分是被测量电路转换为直流电压信号，我们称为转换器，另一部分是直流数字电压表。
直流数字电压表构成了万用表的核心部分,主要由模-数转换器和显示器组成。
可用于测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向压降及电路通断，具有数据保持和睡眠功能。
2、整体结构1)交直流电压测量(1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。
(2)将功能开关置于V量程档。
将测试表笔并联在被测元件两端2)交直流电流测量(1)将红表笔插入mA或A插孔,黑表笔插入COM插孔。
(2)将功能开关置A量程。
(3)表笔串联接入到待测负载回路里。
3)电阻测量(1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。
(2)将功能开关置于Q量程。
(3)将测试表笔并接到待测电阻.上4)二极管和蜂鸣通断测量(1)将红表笔插入VQ插孔，黑色表笔插入”COM”插孔。
(2)将功能开关置于二极管和蜂鸣通断测量档位。
(3)如将红表笔连接到待测-二极管的正极,黑表笔连接到待测二极管的负极，则LCD.上的读数为二极管正向压降的近似值。
将表笔连接到待测线路的两端,若被测线路两端之间的电阻大于700,认为电路断路;被测线路两端之间的电阻≤100,认为电路良.好导通,蜂鸣器连续声响;如被测两端之间的电阻在10~700之间，蜂鸣器可能响,也可能不响。
同时LCD显示被测线路两端的电阻值。
3）线性电阻元件的伏安特性曲线是- -条通过坐标原点的直线。
如图1.1.1所示;非线性电阻元件，如半导体二极管,其伏安特性如图1.1.2所示，电压、电流关系不服从欧姆定律。
电学实验论文电路元件伏安特性的测绘及电源外特性的测量
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。
电工学实验——电路元件伏安特性的测绘
直流电流 源的伏安 特性测量
IS 24mA
U
I
I
RL
IS 24mA
Ri
1k
U
RL
理想直流电流源的实验数据 理想直流电流源的实验数据
RL( ) U（V） （ ） I（mA） （ ）
300
200
100
50
22
实际直流电流源的实验数据
RL( ) U（V） （ ） I（mA） （ ）
300
200
100
50
22
1、测量线性电阻元件的伏安特性 2、测量线性电阻元件的伏安特性 3、测量稳压管的伏安特性 4、测量二极管的伏安特性 5、测量直流电压和电流源的伏安特性 （选做） 选做）
实验设备
数字式万用表
指针式万用表
万用表使用时 要注意测量的 是交流还是直 流信号， 流信号，注意 选择量程， 选择量程，特 别要注意不要 用电流档去测 量电压， 量电压，会烧 坏万用表。 坏万用表。
实验目的实验内容1测量线性电阻元件的伏安特性2测量线性电阻元件的伏安特性3测量稳压管的伏安特性4测量二极管的伏安特性5测量直流电压和电流源的伏安特性选做实验设备数字式万用表指针式万用表直流稳压电源直流恒流源和电阻箱万用表使用时要注意测量的是交流还是直流信号注意选择量程特别要注意不要用电流档去测量电压会烧坏万用表
实验一 电路元件伏安特性的测绘
实验目的
1. 学会识别常用电路元件的方法。 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绘。 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3. 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。
实验内容
实验三电路元件伏安特性的测定
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。
实验三电路元件伏安特性的测定
1套
河南理工大学电工电子实验中心
三、实验原理
1. 在电路中，电路元件的特性一般用该元件上的电压与通过该 元件的电流之间的函数关系来表示，这种函数关系称为该元 件的伏安特性，有时也称外部特性。
2. 线性电阻元件的伏安特性服从欧姆定律，画在平面上是一条 通过原点的直线，符合欧姆定律。线性电阻的伏安特性与元 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。
河南理工大学电工电子实验中心
四、实验内容
1.测定线性电阻的伏安特性 D01中间100 欧
2. 测 定 非 线 性 电 阻 的 伏 安 特 性
（U<6.3V）
+
直流
K
+A - +
非 线
稳压
VR
性
电源 -
-
电 阻
D02
图3-2 实验电路图
河南理工大学电工电子实验中心
3.测量硅二极管的正向伏安特性（U≤0.7V）
V
R
图3-5 实验电路图
河南理工大学电工电子实验中心
五、实验注意事项
1. 实验过程中，电压源不能短路，电流源不 能开路，以免损坏设备。
2. 实验时，电流表要与负载串联，电压表要 与负载并联，且极性不得接反。
3. 实验过程中，如需换接电路，或出现故障 时，都要先关闭电源，严禁带电操作。
4. 注意各仪表量程的选取。
河南理工大学电工电子实验中心
六、实验报告要求
1. 根据测量数据，在坐标纸上按比例绘出各 伏安特性曲线图。
2. 绘制伏安特性曲线时，注意坐标比例的合 理选取，电量及其单位应标明。
3. 图表规范，数据正确。 4. 铅笔尺子橡皮绘图。
河南理工大学电工电子实验中心
电学元件伏安特性的测量
实验原理
一、基本原理
电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与通过 它的电流之间的关系特性。
这种关系既可以用它的 I ~ U 曲线表示，也可 以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。
在一定温度下，在待测电阻 Rx 两端加上直流电 压，即会有直流电流通过。用电压表和电流表测量出
电压 U 和电流 I 的数值则可由欧姆定律计算出其电
同样地，要较准确地测量 I
二极管的正向伏安特性曲线，
也要选择合适的测量电路，以
减小测量的系统误差。
实验器材
0
U
图8-3
电源E、开关K、滑线变阻器 R0 、电流表mA 、 电压表V 、待测线性电阻 Rx1 、 Rx2 、待测二极管。
实验内容及步骤
1. 实验内容：对 Rx1 和 Rx2 分别按图8-4(a)、8-4(b)的电路用
2(b)。
PN结
P区
N区
(a)
(b)
图8-2
当二极管的P端接高电位、N端接低电位时，称为正向连 接；当二极管的P端接低电位、N端接高电位时，称为反向连 接。二极管正向连接时，外加电场的方向与PN结的内电场方 向相反，当外加电场大于内电场时，二极管中有较大的正向 电流通过。二极管反向连接时，外加电场的方向与PN结的内 电场方向相同，二极管中没有电流通过(实际上有很小的反向 饱和电流)，这就是二极管的“正向导通，反向截止”。
3. 测量二极管时必须从低电压开始，电压间隔为0.1V。
测量次数n
R 的外接法测量数据
12
……
U (V)
I (mA)
R1 U / I ()
R 的内接法测量数据
测量次数n 1 2
……
U (V)
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。
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。
电路元件伏安特性的测绘
.实验题目实验二电路元件伏安特性的测绘一、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绘。
3.掌握实验台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，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。
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2-5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2-5中b曲线所示。
图2-5各元件伏安特性曲线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2-5中c所示。
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），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，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，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。
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，如图2-5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，否则管子会被烧坏。
三、实验设备表2-5实验设备. v1.测定线性电阻器的伏安特性按图2-6接线，调节稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加，一直到10V，记下相应的电压表和电流表的读数U R、I。
实验2电路元件伏安特性的测量
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01 实验目的
掌握电路元件伏安特性的测量方法
了解伏安特性测量的基本原理
01
通过测量电路元件两端的电压和电流，绘制出电压与电流之间
的关系曲线，从而分析元件的伏安特性。
熟悉实验设备和测量仪器
通过对伏安特性曲线的分析，了解元 件的工作状态和性能特点，并对其优 缺点进行评价。
绘制伏安特性曲线
根据记录的数据，绘制出元件的伏安 特性曲线，并标注相应的坐标轴和单 位。
02 实验原理
伏安特性测量原理
通过测量电路元件在不同电压下 的电流值，绘制出电压与电流之 间的关系曲线，从而得到电路元
件的伏安特性。
图表绘制
根据处理后的数据，绘制电路元件的伏安特性曲线，直观展示元件的电压与电 流之间的关系。
电路元件伏安特性曲线的比较
不同元件的比较
将不同类型电路元件的伏安特性曲线进行比 较，分析它们在电压和电流作用下的表现差 异。
理论曲线与实验曲线的比 较
将理论计算的伏安特性曲线与实验测得的曲 线进行对比，评估实验结果的准确性。
分析元件参数对伏安特性的影响
通过改变元件参数（如电阻值、二极管型号等），观察伏安特性曲线的变化，理解元件参 数对特性的影响。
比较不同类型元件的伏安特性
通过对比不同类型元件的伏安特性曲线，了解不同元件的特性和适用范围。
学习数据处理和分析的方法
数据记录和处理
分析伏安特性曲线的特征
在实验过程中，准确记录测量的电压、 电流数据，并进行必要的处理，如计 算元件的阻值、电流效率等。
通过实验，我学会了使用伏安法测量电阻、电感、电容等电路元件的伏
电工电路实验：电路元件伏安特性测试
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。
电路元件的伏安特性.
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。
电路元件伏安特性的测绘
电路元件伏安特性的测绘[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.掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法。
[实验仪器]0-30V可调直流稳压电源、2台万用表、100Ω电阻、白炽灯泡、短接桥、连接导线和插接板。
[实验原理]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。
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阴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11-1（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11-1（b）所示。
图11-1 伏安特性曲线（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。
[分析和讨论]1.比较100Ω电阻与白炽灯的伏安特性曲线，得出什么结论？2.根据不同的伏安特性曲线的性质分别称它们为什么电阻？3.从伏安特性曲线看欧姆定律，它对哪些元件成立？哪些元件不成立？。
实验一 电路元件伏安特性的测试(含数据处理)
实验一电路元件伏安特性的测试（含数据处理）实验一--电路元件伏安特性的测试（含数据处理）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.掌控线性电阻、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、原理表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。
万用表的欧姆档就可以在某一特定的u和i之下测到对应的电阻值，因而无法测到非线性电阻的伏安特性。
通常就是用含源电路“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。
オオオオオオオオオオオオネ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.半导体二极管也就是一种非线性电阻元件，其伏安特性例如图1-1(c)右图。
二极管的电阻值随其电压或电流的大小、方向的发生改变而发生改变。
它的正向压降不大（通常锗管及约为0.2～0.3v，硅管约为0.5～0.7v），正向电流随其正向压降的增高而急剧下降，而逆向电压从零一直减少至十几至几十伏时，其逆向电流减少不大，粗略地可以视作零。
电路元件伏安特性的测绘优质PPT
（ 0.3%+2 ）
交流电压
600 mV~1000 V
（ 0.6%+5 ）
直流电流
600 μA~20 A
（ 0.5%+3 ）
交流电流
600 μA~20 A
（ 1.0%+5 ）
基本 ± ± ± ±
No Image
常用测量操作说明
交、直流电压测量
1) 将红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。
选择按钮。
电阻测量
1、将红表笔插入“Ω”插孔，黑表笔插入 “COM”插孔。
2、将功能旋钮开关置于“Ω”测量档，按 SELECT键选择电阻测量，并将表笔并联 到被测电阻二端上。
i (mA) c、d
a b
-15 -10 -5
c
0.5 1
u (V)
b a
d 各种元件的 u～i 特性
三、实验设备
序 号
名称
型号 /规格
1
可调直流稳压电源 GPS3303C
2 数字式万用表
UT803
数量
一台 二台
备注
用一路： 0~30V
用作 ：
直流电压表 直流电流表
3 直流电路实验箱 HE-12A 1 个
中。
3供注、给从恒意显压示源：器时上(接独直立接入模读式取线或被追测路踪电模流时式值)，，先交前流面关测板量的闭显示电真有源效值，。 连接负载后，再打开电源。
请勿再旋转电流控制旋纽。
测按定图稳 接（压线二，极R2为管）限的流伏电安±阻特器性。12V电源（用于受控源的实验研究）
功 按能图旋接钮 线开 ，关 R为或接限使流用通电H阻OL稳器D。按压键等电操作源，显的示器开关，追踪模式为“SERIES”，调CH1 5表) 1测-4得反电的向被特压测性电实调压验值数节小据于（旋6U0R0.钮：二极使管反电向电源压）输出+12V和+12V（CH2追踪CH1）， 电R=流1K调Ω用节为器限数可流限电字制阻输必式出须电接（流入线(超或路载中或指。短路针) 。式）万用表“DCV”档测量输出电压的值。
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实验一电路元件伏安特性的测量
一、实验目的
1、熟悉万用表的使用方法。
2、加深理解线性电阻的伏安特性与电流、电压的参考方向。
3、加深理解非线性电阻元件的伏安特性。
4、加深对理想电源、实际电源伏安特性的理解。
二、实验设备和器材
直流可调稳压电源0～30 V
万用表MF-500型
电位器 1 kΩ
电阻器100Ω，510Ω，1000Ω
二极管IN4007
三、实验原理与说明
1、线性电阻是双向元件，其端电压u与其中的电流i成正比，即u = Ri，其伏安特性是u—i 平面内通过坐标原点的一条直线，直线斜率为R，如实验图1-1所示。
2、非线性电阻如二极管是单向元件，其u、i的关系为
)1
(-
=u
S
e
I
iα，其伏安特性是u—i
平面内过坐标原点的一条曲线，如实验图1-2所示。
3、理想电压源的输出电压是不变的，其伏安特性是平行于电流轴的直线，与流过它的电流无关，流过它的电流由电源电压U s与外电路共同决定，其伏安特性为平行于电流轴的一条直线，如实验图1-3所示。
4、实际电压源为理想电压源U s与内阻R s的串联组合。
其端口电压与端口电流的关系为：U = U s -R s I,伏安特性为斜率是R s的一条直线，如实验图1-4所示。
四、实验内容及步骤
1、学习万用表的使用
用万用表测量线性电阻、直流电流和直流电压，测量电路如实验图1-5所示。
（1）用直接法测电阻R1 = 100Ω，R2= 510Ω，R3= 1000Ω。
（2）按实验图1-5接好电路，用万用表测量电压U s、U1、U2,电流I、I1、I2。
（3）用间接法求电阻R1、R2、R3、R（总）。
（4）自制表格填入相关数据。
2、测量线性电阻的伏安特性
（1）按实验图1-6接线，检查无误后，接通电源。
（2）调节直流电源的输出电压，使U分别为实验表1-1所列数据，测量相应的I值填入表中。
（3）画出线性电阻的伏安特性曲线。
实验表1-1
3、测量非线性电阻元件的伏安特性
（1）按实验图1-7接好电路，检测无误后接通电源。
（2）依次调节直流电源的电压为实验表1-2中U s相应数据，分别测量对应的二极管电压U及流过二极管电流I，填入实验表1-2中。
（3）将二极管反接，重复步骤（2）。
（4）画出二极管的伏安特性曲线。
实验表1-2
4、测量理想电压源的伏安特性
（1）按实验图1-8接好电路，检查无误后接通电源，固定直流电源的输出电压U = 6 V。
（2）调节可变电阻，使电流I分别为实验表1-3中数据，测量电压U分别填入表中。
（3）画出理想电压源的伏安特性曲线。
实验表1-3
5、测量实际电压源的伏安特性
（1）按实验图1-9接好电路，检查无误后接通电源，300Ω作电源内阻。
（2）调节直流电源电压为8 V ，调节可变电阻使电路中电流I 分别为实验表1-4中数据，
测量相应电压U 。
（3）画出实际电压源的伏安特性曲线。
实验表1-4
五、实验注意事项
1、测量二极管正向特性时，稳压电源输出应从小到大逐渐增加，应时刻注意电流表读数不得超过35 mA 。
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，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。
六、思考题
1、线性电阻和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？
2、设某器件的伏—安特性曲线的函数式为I = f （U ），试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置？
七、实验报告
1、根据各实验数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏—安特性曲线。
其中二极管和稳压二极管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取不同的比例尺。
2、根据实验结果，总结、归纳出被测元件的伏—安特性。