思考题电学元件的伏安特性研究
伏安特性实验报告
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。
思考题电学元件的伏安特性研究
图8 测二极管的反向伏安特性
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电学元件的伏安特性研究
五.选修实验内容
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电学元件的伏安特性研究
六.数据记录及处理 以上各实验内容的相关数据自行设计表格
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六.数据记录及处理
电学元件的伏安特性研究
七.思考题
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七.思考题
图3(b)电流表外接
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
如图4所示
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
(a)电流表内接
(b)电流表外接
图4
电表内阻对特性曲线的影响
如图4所示
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
(a)电流表内接
(b)电流表外接 图3 伏安法测线性电阻
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一.实验目的
电学元件的伏安特性研究
二.仪器和用具 电阻 二极管 小灯泡 毫安表 微安表 电压表 电键 万用表 检流计 滑线变阻器 返回 双路直流稳压电源 导线等
二.仪器和用具
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
1. 电学元件的伏安特性 在电学元件两端加上直流电压,元件内部即有电流通过, 电流随电压变化的关系称为电学元件的伏安特性。 若元件两端的电压与通过它的电流成正比,这类元件称为 线性元件,如碳膜电阻、金属膜电阻等是线性电阻, 它的阻值与外加电压的大小和方向无关,线性电阻 的伏安特性是一条直线, 如图1所示。
三.实验原理
4.电表内阻给电阻测量引进的系统误差分析
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
5.补偿法测电压
电压表接入电路会分掉部分电流,电压表内阻越小则分流越大, 电压测量值的误差就越大,因此实际中应尽可能选用大量程档 以减少电压表分流的影响。 但是电压表内阻不可能无限大,同时在很多情况需要较精确测定小电压, 为此,我们可用补偿法进行电压测量,如图5所示。
电学元件伏安特性研究doc
电学元件伏安特性研究.doc 电学元件伏安特性研究在电力系统和电子设备中,电学元件的伏安特性(伏安响应)是一项关键的特性。
伏安特性曲线描述了电学元件的电压和电流之间的关系,这种关系可以是线性的,非线性的,甚至具有复杂的非线性行为。
通过研究电学元件的伏安特性,我们可以深入了解其性能和行为,为电力系统和电子设备的优化设计提供依据。
一、伏安特性的定义伏安特性(Voltage-Current Characteristic,简称V-I characteristic)是指电气元件(如电阻、电容、电感等)在一定的电压作用下,产生的电流特性。
伏安特性可以用曲线或函数表示,其中电压为横坐标,电流为纵坐标。
二、伏安特性的分类根据不同的电学元件伏安特性的特点,可以将其分为以下几类:1.线性伏安特性线性伏安特性是指电压与电流之间成正比关系的特性。
线性元件的伏安特性可以用一条直线表示,如电阻器。
电阻器的伏安特性方程为:I = V / R,其中R为电阻值。
2.非线性伏安特性非线性伏安特性是指电压与电流之间不成正比关系的特性。
非线性元件的伏安特性可以用一条曲线表示,如二极管、晶体管等。
这些元件的伏安特性方程较为复杂,但可以通过实验测定其伏安特性曲线。
3.开关伏安特性开关伏安特性是指电学元件在开关状态下的伏安特性。
开关状态下的电学元件可以看作是一个理想的开关,其伏安特性曲线呈现为矩形。
开关的伏安特性方程为:I = V / R,其中R为内阻。
三、伏安特性的测量测量电学元件的伏安特性是电学实验的基本内容之一。
测量伏安特性一般采用电桥法、万用表法等实验方法。
这些方法不仅可以测量电阻器的伏安特性,还可以测量电容器的充放电时间和电感器的阻抗等参数。
四、伏安特性的应用电学元件的伏安特性在电力系统和电子设备中有着广泛的应用:1.电路设计和优化通过了解电学元件的伏安特性,电路设计师可以更好地进行电路设计和优化,提高电路的性能和稳定性。
比如在电力系统中,通过对电力变压器的伏安特性进行研究和优化,可以提高电力系统的效率和稳定性。
电学元件的伏安特性研究实验报告
电学元件的伏安特性研究实验报告电学元件的伏安特性研究实验报告引言:电学元件是电路中最基本的组成部分,了解其伏安特性对于电路设计和分析至关重要。
本实验旨在通过测量不同电学元件的伏安特性曲线,研究其特性和性能。
实验目的:1. 理解电学元件的伏安特性曲线及其含义。
2. 掌握测量电学元件伏安特性曲线的方法和技巧。
3. 分析不同电学元件的特性,比较其性能差异。
实验原理:伏安特性曲线描述了电学元件在不同电压和电流下的关系。
实验中,我们将通过改变电压并测量对应的电流,来绘制伏安特性曲线。
实验步骤:1. 准备实验所需的电学元件,包括电阻、电容和二极管等。
2. 搭建电路,将待测元件连接到电源和电流表上。
3. 逐步改变电源电压,同时记录对应的电流值。
4. 根据测量数据绘制伏安特性曲线。
实验结果与分析:1. 电阻的伏安特性曲线呈线性关系,即电阻值为常数。
这符合欧姆定律,即电阻的电流和电压成正比。
2. 电容的伏安特性曲线呈现出充电和放电两个阶段。
在充电阶段,电容电流逐渐增大,直到电容充满。
在放电阶段,电容电流逐渐减小,直到电容放电完全。
3. 二极管的伏安特性曲线呈现出非线性关系。
当正向电压施加在二极管上时,电流迅速增加;而当反向电压施加时,电流几乎为零。
这说明二极管具有单向导电性。
实验总结:通过本实验,我们对电学元件的伏安特性有了更深入的了解。
不同的电学元件具有不同的特性和功能,在电路设计中起到不同的作用。
掌握伏安特性的测量方法和分析技巧,对于电路设计和故障排除具有重要意义。
实验中可能存在的误差:1. 电源电压的波动可能会对测量结果产生一定的影响。
2. 测量仪器的精度和灵敏度也可能对结果产生一定的误差。
进一步研究方向:1. 可以研究更多不同类型的电学元件的伏安特性,探索其特性和应用。
2. 进一步改进测量方法和仪器,提高测量精度和准确性。
3. 结合理论分析,探索电学元件特性与电路性能的关系,为电路设计提供更准确的指导。
结语:本实验通过测量不同电学元件的伏安特性曲线,深入研究了其特性和性能。
电学元件伏安特性的研究
实验一电学元件伏安特性的研究不同电学元件的伏安特性曲线不同,由此可以知道电学元件的导电特性,从而了解它们在电路中的作用。
[实验目的]1.了解电阻及二极管的伏安特性2.掌握用伏安法测量时的接线方法3.了解分压器和电表的正确使用方法[实验仪器]直流稳压电源、滑线变阻器、毫安表(微安表)、电压表、换向开关、待测电阻、二极管[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。
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。
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4-2-1-1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4-2-1-2所示。
2.二极管简介2AP型的二极管是由P型锗和N型锗组成的半导体二极管。
二极管的正向与反向特性曲线与符号如图4-2-1-3所示。
二极管的伏安特性包括正向特性、反向特性和反向击穿特性⑴二极管的主要参数:(交流环境)(整流用)I:二极管长期工作时所最大整流电流am允许的最大正向平均电流。
当流经二极管的最大电流大于此值时,二极管会因发热而损坏。
U: 保证二极管不最高反向工作电压RM被击穿所允许施加的最大反向电压。
最大反向电流:二极管加上最高反向电压时反向电流。
该值愈小,说明二极管的单向导电性愈好。
⑵二极管的单向导电性PN结处加正向电压时,PN结处于导通状态,此时的电阻称为正向电阻,电阻值较小;PN 结处加反向电压时,PN 结处于截止状态,电阻值较大。
可用万用表的欧姆档(百欧或千欧档)测量二极管的阻值。
3.分压电路及调节特性分压电路的接法如图4-2-1-4所示,将变阻器R 的两个固定端A 和B 接到直流电源E 上,而将滑动端C 和任一固定端(A 或B ,图中为B )作为分压的两个输出端接至负载L R 。
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 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 7 8 9 10 I (mA ) 012.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。
电学元件的伏安特性测量
U(V) I(mA)
数据处理要求 (a)按上表数据进行等精度作图(复习等精度作图规则) 。以自变量 U 为横坐标,应变量 I 为纵坐 标,且据等精度原则选取作图比例尺。例如电压表准确度 K=0.5,Um=15V,则△U=15×0.5%=0.075V≈ 0.08V,即测量的电压值中十分之一伏为可信值,而百分之一伏这一位为可疑数,故作图时横轴的比例 尺应为 1mm=0.1V。同理,可定出纵轴 1mm 代表多少 mA。 (b)从 U-I 图上求电阻 R 值。在 U-I 图上选取两点 A 和 B(不要与测量点数据相同,且尽可能相 距远些,为什么?请思考) ,由式 U −U A R= B IB − IA 求出 R 值。 (3)二极管正反向伏安特性曲线测定 测量序数 1 2 3 4 5 6 7 8
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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 2-12-3 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 2-12-4 所示为某非线性元件的伏安特性。 A A
图 2-12-7 测晶体二极管正向特性电路 (2)测晶体二极管正向特性: 因为二极管正向电阻小,可用图 2-12-7 所示的电路,图中 R 为保护电阻,用以限流。接通电源前 应调节电源 E 使其输出电压为 3V 左右,并将分压输出滑动端 C 置于 B 端(这与图 2-12-6 是一样的) 。 然后缓慢增加电压,如取 0.00V、0.10V、0.20V、……(到电流变化大的地方,如硅管约 0.6∼0.8V 可 适当减小测量间隔) ,读出相应电流值,将数据记入相应表格。最后关断电源(此实验硅管电压范围在
实验电路元件伏安特性研究报告
实验08 电路元件伏安特性的研究电学元件是构成电路的基本要素,而其伏安特性又是电学性质中的重中之重,因此对其物理性质的研究是电学中最基本也是最重要的部分之一。
通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压~电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。
如果元件的伏安特性曲线是一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件为线性元件<例如碳膜电阻、金属膜电阻等);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则称其为非线性元件<例如晶体二极管、三极管)。
本实验是通过测试电学元件的伏安特性曲线,初步了解电学元件的结构及原理、熟悉其基本性能和掌握其正确的使用方法。
【实验目的】1、学会识别部分常用电学元件的方法。
2、掌握线性电阻、非线性电学元件伏安特性的测试法。
3、通过测定电学元件上电压与电流的关系,验证部分电路欧姆定律。
4、熟悉误差分析的基本方法。
【实验仪器】TKVA-1型线性与非线性元件V-A特性实验仪,包括直流稳压电源<0-12 V)、元件箱、直流数字电压表、直流数字毫安表和图视仪等。
【实验原理】在温度一定的情况下,当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻。
若元件两端的电压与通过它的电流不成正比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。
一般金属导体电阻是线性电阻,它与外加电压的大小和方向无关,其伏安特性曲线是一条直线。
电阻是导体材料的重要特性,在电学实验中经常要对电阻进行测量。
测量电阻的方法有多种,伏安法是常用的基本方法之一。
所谓伏安法,就是运用欧姆定律,测出电阻两端的电压V和其上通过的电流I,根据<8-1)即可求得阻值R。
也可运用作图法,作出伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。
对有些电阻,其伏安特性曲线为直线,称为线性电阻,如常用的碳膜电阻、线绕电阻、金属膜电阻等。
另外,有些元件,伏安特性曲线为曲线,称为非线性电阻元件,如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。
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
《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。
电学元件的伏安特性实验报告v1
以上数据的计算方法:
电压表最大允许误差=量程×准确度等级%
电流表最大允许误差=量程×准确度等级%
测量电阻值 ,注意乘除运算的结果的有效数字与参与运算的各量中有效数字位数最少的位数相同。
注意有效数字,由于参与以后的计算,多保留一位
注意有效数字
真实电阻值
由 可得 ,
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【实验目的】
l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法。
2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的基本方法及一种消除线路误差的方法。
3.学习根据仪表等级正确记录有效数字及计算仪表误差。
电学元件伏安特性研究
电学元件伏安特性研究电学元件的伏安特性是指元件的电流-电压关系,即在不同电压下通过元件的电流大小。
对于电子元件来说,伏安特性是研究元件性能和工作状态的重要参数,也是设计和应用电路时必须考虑的因素。
本文将以电阻、电感和电容三种基本的电学元件为例,探讨它们的伏安特性及其应用。
一、电阻的伏安特性电阻是电路中最常用的元件之一,通过电阻的电流-电压关系可以研究电路的稳定性、功耗和能量转换等问题。
根据欧姆定律,电阻的电流与电压成正比,其伏安特性为直线关系。
换句话说,电压越高,通过电阻的电流就越大。
这个关系可以用下式表示:I=V/R其中,I为电流,V为电压,R为电阻。
当电压为0时,通过电阻的电流也是0,这意味着电阻是一个障碍,完全阻碍电流的流动。
电阻的伏安特性不仅仅是材料本身的特性,还与电阻的尺寸、环境温度等因素有关。
通常,电阻材料的温度系数越大,其伏安特性就越显著。
电阻的温度系数一般由材料的电阻率和温度变化率决定。
在实际应用中,电阻常用于调节电流和电压,限制电流大小和电路的功耗。
二、电感的伏安特性电感是由线圈或线圈组成的元件,通过电感的电流-电压关系可以研究电路的频率响应、能量存储和传输等问题。
根据电感的特性,当电流变化时,它会产生电压反向的感应电动势,这就是电感的自感现象。
电感的伏安特性可以用电压和电流的关系表示:V = L(di/dt)其中,V为电压,L为电感系数,di/dt为电流的变化率。
这个关系表示电感对电流变化的响应速度。
当电流变化越大,电感对电压的产生的作用力也就越大。
电感的伏安特性可以用来调整电流和电压的大小,限制电流的变化速度。
在实际应用中,电感常用于滤波电路、变压器等场合,以实现信号的处理和转换。
三、电容的伏安特性电容是由两个导体板和介质组成的元件,通过电容的电流-电压关系可以研究电路的储能和耦合效应等问题。
根据电容的特性,当电压变化时,它会存储一定数量的电荷,这就是电容的电荷-电压关系。
204 电学元件的伏安特性
电流表内接测试
电流表外接测试
U(V) I(A)
R 直算 值(Ω)
R 修正 值(Ω)
U(V)
I(A)
R 直 算 R 修正 值(Ω) 值(Ω)
5、 就下述提示写出实验总结 1) 电阻器伏安特性概述 2) 电流表内接外接两种测试方法,根据 R=1KΩ,RU=1MΩ,RI= 10Ω和测试 误差,讨论两种测试方式优劣。
正向伏安曲线测试数据表
注:1)、电阻修正值按电流表外接修正公式 1-3 式计算所得。 2)、实验时二极管正向电流不得超过 20mA。
5、就下述提示可实验讨论 1)、二极管反向电阻和正向电阻差异如此大,其物理原理是什么? 2)、在制定表 2-2 时,考虑到二极管正向特性严重非线性,电阻值变化范
围很大,在表 2-2 中加一项“电阻修正值”栏,与电阻直算值比较,讨论其误 差产生过程。
情况下会出现如此情况?)
如果要得到测量准确值,就必须按下 1-2,1-3 两式,予以修正。
即电流表内接测量时, R U RI I
电流表外接测量时, 1 I 1 R U RU
1-2 1-3
上两式中:R—被测电阻阻值,Ω;
元件伏安特性的研究
图2-5
图2ห้องสมุดไป่ตู้6
【 实验仪器 】
直流电压表 直流电流表 滑线变阻器,电阻箱 直流稳压电源,开关
【 实验步骤 】
内阻 。一、测绘 线性电阻 的伏安特性曲线
直线,如图2-5所示。
4电、压测表量量晶程体1二、极按管V图;反向2-伏8安采特用性回时,路加接在线二极法管接上线的电。压即不按得超箭过头二所指的方向,由回路I的M点开始 使用中为了确保示连值线的,准连确性至和N仪点器,的再安全依,次连接回路II回路III。电源在最后接入电路,接入 16实、、验全 避时电免,阻读若数即有视短A差B路电是之现读路 否间象数的时 正,时电开 确应,阻必关 ;。须呈 电使断 源视线开 和垂状 电直态 表于刻。的度连正表线、面。后负,极接是回否路接对I、;I电I、表I的II量的程顺是序否复合查适电;路滑接线线 极管允许的最大反变向阻电器压的值(滑该动值端由实位验置室是给出否)恰。当(应先放在B处)等。再经教师检查认可后 即内【按阻实箭=验头量所仪程指2×器、的每】方方调伏向欧能节,姆闭变由数合阻回路开器I的关的MK滑点,开动如始端一C切,正使常电,压即从可零开开始始实逐验步。增大,读出相应的电压、电 4、电表的极性 直流流值电,压记表和入电表流2表-在1中接线。时必须让电流从表的“+”极流入, 熟实悉验仪 时表,的若使有3、用短,路以掌现电握象压电,U路应为的横连接坐方标法,和利电用流图I象为纵坐标,作出电阻的伏安特性曲线。用图解法 2、测量时,应缓求慢电增加阻电值流R,L,读取并数与据其(电准流确和值电压RL值O(),其拆值线由时应实验室给出)比较,计算相对误差。
2、测量时,应缓慢增加电流,读取数据(电流和电压值),拆线时应 先切断电源,并拆除电源一端连线后,再拆其它导线,防止电源短 路。
电学元件伏安特性曲线的研究
电学元件伏安特性曲线的研究[实验目的]1.通过晶体二极管伏安特性曲线,了解半导体整流特性。
2.通过晶体二极管与电阻R串、并接时的伏安特性曲线,了解伏安特性曲线的图形相加。
3.通过比较整流二极管与稳压二极管的伏安特性,了解并区别它们的不同点。
[实验原理]1.晶体二极管的整流原理(参见教材或有关资料)图1 晶体二极管的正反向伏安特性曲线当p型半导体与n型半导体互相接触时,由于扩散作用在两者之间形成阻挡层称为p-n结,该结的电场是由n区指向p区。
当p-n结正向连接(即p接正,n接负)时,外电场的方向与该结原来的电场方向相反,它减弱了结的电场,使阻挡层变薄。
正向电流也就随之迅速增大。
这时通过晶体二极管两端的电压与电流的关系称为晶体二极管的正向伏安特性,如图1中的○1所示。
而当p-n结反向连接(即p接负,n接正)时,外电场的方向与该结原来电场方向一致,使阻挡层增厚。
此时,仅仅是少数载流子在外电场的作用下起导电作用,形成微弱的反向电流。
这时反向特性如图1中的○2所示,称晶体二极管反向伏安特性曲线。
2. 晶体二极管与电阻R 串联、并联时的正向伏安特性曲线晶体二极管与电阻R 串联时,晶体二极管可看成一个(非线性)电阻。
因此晶体二极管与电阻R 串联即为两个电阻串联。
这时总电压等于晶体二极管两端的电压加电阻R 两端的电压,通过它们的电流是相同的。
所以,晶体二极管与电阻R 串联时的伏安特性曲线,等于晶体二极管的特性曲线与电阻R 串联的伏安特性曲线,在电流相同的情况下,两个图形的相加,如图2所示。
晶体二极管与电阻并联接,可视为两电阻并联。
这时它们的电压相同,其电流等于流过晶体二极管的电流与电阻R 的电流之和,因此,晶体二极管与电阻R 并联时的伏安特性曲线等于单独测的晶体二极管伏安特性曲线与电阻R 的伏安特性曲线,在电压相同情况下两个图形的相加,如图3所示。
2. 晶体二极管的稳压原理稳压管的特性曲线如图4所示。
它的特性和整流晶体二极管相似,不同的是稳压晶体二极管都是工作在反向击穿区,在A-B 这一段它的电流从几毫安增加到几十毫安,但它的电压基本不变。
伏安特性实验报告
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。
伏安特性的测定实验报告-伏安特性曲线实验报告思考与讨论
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。
电学元件伏安特性研究
中国石油大学(华东)现代远程教育实验报告课程名称:大学物理(二)实验名称:电学元件伏安特性研究实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:提交书面实验报告学生姓名:史玉龙学号:年级专业层次: 16秋计算机应用技术网络秋高起专学习中心:山东省东营市学习中心提交时间: 2017 年 5 月 22 日图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。
加反向电压时,在电压较低的某范围内,电流几乎为零;一旦超出此电压,电流就会突然增加,并保持PN 结上的电压恒定不变。
稳压二极管的伏安特性曲线如图1-4所示。
三、实验器材 1. 电压表 2. 电流表 3. 直流稳压电源 4. 实验电路板 5. 线性电阻 6. 半导体二极管 7. 小灯泡 8. 稳压二极管 9. 导线 四、实验内容1. 测定线性电阻的伏安特性 本实验在实验板上进行。
分立元件R=200Ω和R=2000Ω普通电阻作为被测元件,并按图1-5接好线路。
经检查无误后,先将直流稳压电源的输出电压旋钮逆时针旋转,确保打开直流稳压电源后的输出电压在0V 左右,然后再打开电源的开关。
依次调节直流稳压电源的输出电压为表1-1中所列数值。
并将相对应的电流值记录在图1-3 半导体二极管的伏安特性曲线 图1-5 测量线性电阻伏安特性的电路表中。
2. 测量半导体二极管的伏安特性(1) 正向特性将稳压电源的输出电压调到2V 后,关闭电源开关,按图1-6接好线路。
经检查无误后,开启稳压电源。
调节电位器W ,使电压表读数分别为表1-2中数值,并将相对应的电流表读数记于表1-2中。
为了便于作图,在曲线弯曲部分可适当多取几个测量点。
3. 测定小灯泡灯丝的伏安特性本实验采用低压小灯泡作为测试对象。
按图1-8接好电路,并将直流稳压电源的输出电压调到0V 左右。
经检查无误后,打开直流稳压电源开关。
依次调节电源输出电压为表1-4所列数值。
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三.实验原理
4.电表内阻给电阻测量引进的系统误差分析
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
5.补偿法测电压
电压表接入电路会分掉部分电流,电压表内阻越小则分流越大, 电压测量值的误差就越大,因此实际中应尽可能选用大量程档 以减少电压表分流的影响。 但是电压表内阻不可能无限大,同时在很多情况需要较精确测定小电压, 为此,我们可用补偿法进行电压测量,如图5所示。
图3(b)电流表外接
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
如图4所示
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
(a)电流表内接
(b)电流表外接
图4
电表内阻对特性曲线的影响
如图4所示
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
Hale Waihona Puke (a)电流表内接(b)电流表外接 图3 伏安法测线性电阻
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一.实验目的
电学元件的伏安特性研究
二.仪器和用具 电阻 二极管 小灯泡 毫安表 微安表 电压表 电键 万用表 检流计 滑线变阻器 返回 双路直流稳压电源 导线等
二.仪器和用具
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
1. 电学元件的伏安特性 在电学元件两端加上直流电压,元件内部即有电流通过, 电流随电压变化的关系称为电学元件的伏安特性。 若元件两端的电压与通过它的电流成正比,这类元件称为 线性元件,如碳膜电阻、金属膜电阻等是线性电阻, 它的阻值与外加电压的大小和方向无关,线性电阻 的伏安特性是一条直线, 如图1所示。
电学元件的伏安特性研究
四. 必修实验内容
3.测绘半导体二极管的伏安特性曲线
测量之前,先记录所测晶体二极管的型号, 再用万用表判别其正、负极。
电学元件的伏安特性研究
四. 必修实验内容
3.测绘半导体二极管的伏安特性曲线
图7 测二极管的正向伏安特性
电学元件的伏安特性研究
四. 必修实验内容
3.测绘半导体二极管的伏安特性曲线
电学元件的伏安特性研究
一.实验目的 五.选修实验内容
二.仪器和用具
三.实验原理 四.必修实验内容
六.数据记录及处理
七.思考题
电学元件的伏安特性研究
一.实验目的 1.掌握伏安法测电阻的方法,能够分析 电表的内阻给电阻的测量带来的系统误差 2.了解仪器、电路和测量条件的选择 3.测绘电阻和二极管的伏安特性曲线 学会用图线表示实验结果 4.了解晶体二极管的单向导电特性
R U / I RA
因此测电阻用 R U / I , 结果必然比电阻的真实数偏大, 由此带来的相对误差为 R测 R真 U / I R R RA R RA E R R R R真
图3 伏安法测线性电阻
(a)电流表内接
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻
图8 测二极管的反向伏安特性
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电学元件的伏安特性研究
五.选修实验内容
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五.选修实验内容
电学元件的伏安特性研究
六.数据记录及处理 以上各实验内容的相关数据自行设计表格
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六.数据记录及处理
电学元件的伏安特性研究
七.思考题
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七.思考题
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
3.选择电表和确定测量条件
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
3.选择电表和确定测量条件
这里要指出,有时为了要利用数据作图, 也常在电表的同一档,测量一系列偏转较小的数据
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
4.电表内阻给电阻测量引进的系统误差分析
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
图1
线性电阻的伏安特性
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
1. 电学元件的伏安特性 伏安特性曲线不为直线的元件称为非线性元件, 如半导体二极管、小灯泡等,其电阻值不仅与外 加电压的大小有关,而且还与方向有关 晶体二极管的正、反向特性曲线如图2所示 由图2可见,随着外加电压值大小和方向 的不同,其电阻值不同,它是非线性电阻
图5
补偿法测电压
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
5.补偿法测电压
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图5
补偿法测电压
电学元件的伏安特性研究
四. 必修实验内容
1.用伏安法测线性电阻 并计算测量误差
图6 伏安法测线性电阻
四. 必修实验内容
电学元件的伏安特性研究
四. 必修实验内容
2.测绘线性电阻伏安特性曲线
图6 伏安法测线性电阻
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻 图3(a)中电流表所测电流是流过电阻的电流, 但电压表所测电压是电阻和电流表上电压的总和
(a)电流表内接
(b)电流表外接 图3 伏安法测线性电阻
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻 图3(a)中电流表所测电流是流过电阻的电流, 但电压表所测电压是电阻和电流表上电压的总和 设电流表内阻为 RA,根据欧姆定律 R RA U / I ,得
图2
二极管的伏安特性
电学元件的伏安特性研究
三.实验原理
2.伏安法测线性电阻 根据欧姆定律 R U / I,只要用电压表测出电阻两端的电压U, 同时用电流表测出流过电阻的电流I,就可以计算出阻值R。 用伏安法测电阻,可采用图3(a)和(b)两种线路
(a)电流表内接
(b)电流表外接 图3 伏安法测线性电阻