电路理论实验讲义

实验一电路元器件伏安特性的测试

一、实验目的

1、认识常用电路元件。

2、掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。

3、掌握仪器、仪表的使用方法。

二、实验仪器

1、RXDI-1A电路原理实验箱１台

2、万用表１台

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示，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

图1

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，图1中a曲线所示，该直线的斜率的倒数等于该电阻器的电阻值。

2、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中b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。

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

其反向特性特别，如图1中c所示。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。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。

四、实验内容及步骤

1、测定线性电阻器的伏安特性

按图2接线，调节直流稳压电源的输出电压U，从0V开始缓慢地增加，记下相应的电压表和电流表的读数。

图2 图3

2、测定半导体二极管IN4007的伏安特性

按图3接线，R为限流电阻，测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA，正向压降可在0～0.75V之间取值。特别0.5～0.75V之间应多取几个测量点。测反向特性实验时，只需将图3中的二极管D反接，且其反向电压可加至24V。

3、测定稳压二极管的伏安特性

将图3中的二极管IN4007换成稳压二极管2CW55，重复实验内容2的测量。

4、根据各实验数据（数据见表1、表2、表3、表4、表5），分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中二极管和稳压管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺），根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性，做必要的误差分析。

五、实验数据及结果

表1线性电阻特性实验数据

U(V)

I(mA)

表2二极管正向特性实验数据

表3二极管反向特性实验数据

表4稳压二极管正向特性实验数据

表5稳压二极管反向特性实验数据

六、注意事项

进行不同实验，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，仪表的极性不能接错。

七、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？

实验2 电路元件的识别和万用电表的使用

一、实验目的

1、学会识别电阻器、电感器、电容器以及二极管、三极管等元件产品上的标称。

2、学会使用万用电表简单判别电阻器、电感器、电容器以及二极管、三极管等元件的好坏。

二、实验仪器

模拟万用电表、数字万用电表、若干电阻器、电感器、电容器以及二极管、三极管元件实物。

三、实验原理

1 电阻器

1.1 电阻的表示方法

①电阻规格的直标法

直标法是直接将电阻的类别和主要技术参数的数值标注在电阻的表面上。

②电阻的色环表示

色环表示法有两种形式：四道和五道色环表示法；四道色环，第1、2色环表示阻值的第一、第二位数字，第3色环表示前两位数字再乘以10的方次，第4色环表示阻值的容许误差。五道色环，第1、2、3色环表示阻值的3位数字，第4色环表示前3位数字再乘以10的方次，第5色环表示阻值的容许误差。1至4道（4色标为3道）色环是均匀分布的，另外一道是间隔较远分布的，读取色标应该从均匀分布的那一端开始。也可以从色环颜色断定从电阻的那一端开始读，最后一环只有三种色。

③电阻额定功率的直接标识方法。如图所示。

1.2 测量电阻的方法。

判断电阻是否正常最方便的办法就是使用万用表，用万用表的两个表笔直接测量电阻的两端就可以了。

1.3 电阻器常见故障

①阻值变化，一般都是变大。用万用电表可以查出，故障无法修理只有换新。

②断路，用万用电表测量表针指示无穷大。③内部接触不良。工作时有微小跳火花现象，给仪器带来杂音、噪声、时好时坏；只能在坏时检查并作更换。

1.4 电阻损坏的特点：以开路最常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。其损坏的特点一是低阻值（100Ω以下）和高阻值（100kΩ以上）的损坏率较高，中间阻值（如几百欧到几十千欧）的极少损坏；二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹，有的没有痕迹。水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时可能会断裂，否则也没有可见痕迹。保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，有的也没有什么痕迹，但绝不会烧焦发黑。根据以上特点，在检查电阻时可有所侧重，快速找出损坏的电阻。

2 电容器

电容器它的代表符号为C，单位是法拉（符号F）。其主要参数有：标称容量、容许误差等级、工作电压（耐压）。1F=1000000μF（微法），1F=1000000PF（微微法）

电容器的误差等级

容许误差±2% ±5% ±10% ±20% ±30% +50%~-20% +100%~-10%

级别02 ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ

字母G J K M N S P 表示方法有直标法、色环法和数码法。色环法及色环代表的意义同电阻器相