电阻元件伏安特性的测定

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电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)

电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)

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。

电路分析实验报告(电阻元件伏安特性的测量)

电路分析实验报告(电阻元件伏安特性的测量)

一、实验目的:
(1)学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方式。

(2)学习直流稳压电源、万用表、电压表的使用方法。

二、实验原理及说明
(1)元件的伏安特性。

如果把电阻元件的电压取为横坐标,电流取为纵坐标,画出电压与电流的关系曲线,这条曲线称为该电阻元件的伏安特性。

(2)线性电阻元件的伏安特性在u-i平面上是通过坐标原点的直线,与元件电压和电流方向无关,是双向性的元件。

元件的电阻值可由下式确定:R=u/i=(m u/m i)tgα,期中m u和m i分别是电压和电流在u-i平面坐标上的比例。

三、实验原件
U s是接电源端口,R1=120Ω,R2=51Ω,二极管D3为IN5404,电位器Rw
四、实验内容
(1)线性电阻元件的正向特性测量。

(2)反向特性测量。

(3)计算阻值,将结果记入表中
(4)测试非线性电阻元件D3的伏安特性
(5)测试非线性电阻元件的反向特性。

表1-1 线性电阻元件正(反)向特性测量
表1-5 二极管IN4007正(反)向特性测量
五、实验心得
(1)每次测量或测量后都要将稳压电源的输出电压跳回到零值(2)接线时一定要考虑正确使用导线。

电学元件的伏安特性测量实验报告

电学元件的伏安特性测量实验报告

电学元件的伏安特性测量实验报告电学元件的伏安特性测量实验报告引言:电学元件的伏安特性是电子工程领域中一个重要的实验内容。

通过测量电流与电压之间的关系,可以了解元件的性能和特点。

本实验报告将介绍伏安特性测量实验的目的、原理、实验过程和结果分析。

一、实验目的本实验的主要目的是通过测量电阻、二极管和电容的伏安特性曲线,掌握这些电学元件的基本特性,并加深对电路中电流和电压之间关系的理解。

二、实验原理1. 电阻的伏安特性测量电阻是一个线性元件,其伏安特性曲线为一条直线,斜率为电阻值。

实验中,通过改变电阻上的电压,测量通过电阻的电流,然后根据欧姆定律计算电阻值。

2. 二极管的伏安特性测量二极管是一个非线性元件,其伏安特性曲线为一条指数曲线。

实验中,通过改变二极管的电压,测量通过二极管的电流。

由于二极管的正向电压与正向电流之间存在指数关系,因此需要在实验中选择适当的电压范围,以保证测量数据的准确性。

3. 电容的伏安特性测量电容是一个存储电荷的元件,其伏安特性曲线为一条斜率逐渐变小的曲线。

实验中,通过改变电容器两端的电压,测量电容器充电和放电的电流。

根据电容器的充放电过程,可以得到电容器的伏安特性曲线。

三、实验过程1. 电阻的伏安特性测量a. 搭建电路:将电阻与电压源和电流表连接,保证电路的稳定性。

b. 调节电压源的电压,并记录电流表的读数。

c. 重复步骤b,改变电压源的电压,测量不同电压下的电流值。

d. 根据欧姆定律,计算电阻的值。

2. 二极管的伏安特性测量a. 搭建电路:将二极管与电压源和电流表连接,保证电路的稳定性。

b. 调节电压源的电压,并记录电流表的读数。

c. 重复步骤b,改变电压源的电压,测量不同电压下的电流值。

d. 根据测量数据,绘制二极管的伏安特性曲线。

3. 电容的伏安特性测量a. 搭建电路:将电容器与电压源和电流表连接,保证电路的稳定性。

b. 调节电压源的电压,并记录电流表的读数。

c. 重复步骤b,改变电压源的电压,测量不同电压下的电流值。

大学物理实验-电阻元件伏安特性的测量

大学物理实验-电阻元件伏安特性的测量

实验报告实验报告专业***** 班级******** 姓名**** 学号******实验课程电阻元件特性的研究指导教师实验日期2017.6.8同实验者实验项目测试线性和非线性元件的 V-A特性实验设备及器材1. 0~20V可调直流稳压电源(带限流保护)。

2.量程可变标准数字电流表(200µA、2mA、20mA、200mA四档,三位半数字显示,精度0.5%);三位半数显直流电压表(可变量程2V、20V,精度0.5%)。

3.被测元件(金属膜电阻、二极管、稳压管、12V小灯泡)及8根连线。

一、实验目的测试线性和非线性元件的V-A特性。

1.金属膜电阻的V-A特性。

2.二极管的正向和反向V-A特性。

3.稳压管的正向和反向V-A特性。

4.小灯泡的V-A特性。

二、实验原理把直流电压加到某个电阻性元件上,随着电压V的增加,电流I也增加,电压U 和电流I的比值不一定是一个常数。

当U和I成正比,二者之比为常数时,该元件被称为线性电阻元件,而当两者的比值不是一个常数时,则这种元件被称为非线性电阻元件。

把电压U和电流I的对应关系作图,得到的曲线称为该元件的伏安特性曲线。

曲线上某点的坐标值,电压和电流两者之比是一个电阻量,这个电阻称为等效电阻或静态电阻。

这种通过测量电压和电流测出电阻量的方法称为伏安法。

测量V-A特性的电路如图1、图2所示。

图中E为可调直流稳压电源,R为限流电阻,RL为被测元件,○V为三位半数显直流电压表,○A为三位半数显直流电流表。

测量时,当电压表或电流表显示1或-1时,表示已超过量程范围,必须扩大量程。

图1称为电流表内接,图2称为电流表外接。

由于同时测量电压和电流,无论哪种电路都会产生接入误差,现分析如下:1.电流表内接由图1可知,电流表测出流经RL的电流,但电压表测出的是加在RL和电流表两者的电压之和,即由于电流表的接入产生电压的测量误差UA。

从相对接入误差UA/UD可知,若电流表内阻RA<<RL,则UA<<UD,相对接入误差很小;反之若电流表内阻较大,就会造成不小的接入误差,所以电流表的内阻越小越有利于测量。

电阻伏安特性实验报告

电阻伏安特性实验报告

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、直流电压表、直流电流表的使用方法;4. 通过实验加深对欧姆定律和伏安特性曲线的理解。

二、实验原理电阻元件的伏安特性曲线反映了电阻元件两端的电压U与通过电阻的电流I之间的函数关系。

根据欧姆定律,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,其斜率等于电阻值R。

而非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条直线,其阻值R随电压U的变化而变化。

三、实验仪器1. 直流稳压电源2. 直流电压表3. 直流电流表4. 电阻元件(线性电阻、非线性电阻)5. 导线6. 电路连接器四、实验步骤1. 连接电路:根据实验要求,将直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻元件和导线连接成电路。

2. 设置初始参数:将直流稳压电源的输出电压调至一定值,记录下此时的电压值。

3. 测量伏安特性:改变直流稳压电源的输出电压,分别测量线性电阻和非线性电阻的电流和电压值,记录数据。

4. 数据处理:将测得的电压和电流值绘制成伏安特性曲线,分析电阻元件的伏安特性。

五、实验结果与分析1. 线性电阻伏安特性:通过实验测量,线性电阻的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,斜率等于电阻值R。

这与欧姆定律的理论预期相符。

2. 非线性电阻伏安特性:通过实验测量,非线性电阻的伏安特性曲线不是一条直线,其阻值R随电压U的变化而变化。

这与非线性电阻元件的特性相符。

六、实验讨论1. 在实验过程中,应注意测量数据的准确性,尽量减小实验误差。

2. 在连接电路时,应注意电路的连接顺序,避免因连接错误导致实验失败。

3. 在实验过程中,要注意安全操作,避免因误操作导致设备损坏或人身伤害。

七、实验结论1. 通过实验,我们掌握了测量电阻元件伏安特性的方法。

2. 通过实验,我们加深了对欧姆定律和伏安特性曲线的理解。

3. 通过实验,我们学会了如何分析电阻元件的伏安特性。

元件伏安特性的测定实验报告

元件伏安特性的测定实验报告

元件伏安特性的测定实验报告元件伏安特性的测定实验报告摘要:本实验旨在通过测量电阻、二极管和电容的伏安特性曲线,探究元件的电流与电压之间的关系。

实验结果表明,电阻的伏安特性为线性关系,二极管的伏安特性为非线性关系,而电容的伏安特性则呈现出充放电的特点。

引言:伏安特性是描述电子元件电流与电压之间关系的重要参数。

通过测量元件的伏安特性曲线,可以了解元件的工作状态、性能以及应用范围。

本实验将选取常见的电阻、二极管和电容进行测量,以探究它们的伏安特性。

实验方法:1. 实验仪器:万用表、电源、电阻箱、示波器等。

2. 实验步骤:a. 将电阻、二极管和电容依次连接到电路中。

b. 通过电源调节电压,同时用万用表测量电流和电压。

c. 记录不同电压下的电流数值,并绘制伏安特性曲线。

结果与讨论:1. 电阻的伏安特性:实验中选取了一个100欧姆的固定电阻进行测量。

结果显示,在不同电压下,电流与电压呈线性关系,即伏安特性为直线。

这符合欧姆定律,即电流与电压成正比,电阻为常数。

通过斜率可以计算出电阻值。

2. 二极管的伏安特性:实验中选取了一颗常见的硅二极管进行测量。

结果显示,在正向偏置时,电流与电压呈非线性关系,即伏安特性为曲线。

随着电压的增加,电流迅速增大,但增长速度逐渐减慢。

而在反向偏置时,二极管基本上不导电。

这说明二极管具有单向导电性,可用于整流等电路。

3. 电容的伏安特性:实验中选取了一个100μF的电容进行测量。

结果显示,在充电过程中,电容两端的电压随时间线性增加,而电流逐渐减小。

当电容充满电后,电流变为零。

而在放电过程中,电容两端的电压随时间线性减小,电流逐渐增大。

这说明电容具有储存和释放电能的特性,可用于滤波等电路。

结论:通过本实验的测量结果,可以得出以下结论:1. 电阻的伏安特性为线性关系,即电流与电压成正比。

2. 二极管的伏安特性为非线性关系,即正向偏置时电流迅速增大,反向偏置时基本不导电。

3. 电容的伏安特性表现为充放电过程,可储存和释放电能。

元件伏安特性的测定实验报告

元件伏安特性的测定实验报告

1. 熟悉伏安特性实验的基本原理和操作步骤;2. 掌握伏安特性曲线的绘制方法;3. 研究电阻元件和二极管等非线性元件的伏安特性;4. 分析伏安特性曲线,了解元件的电气性能。

二、实验原理伏安特性曲线是指在一定条件下,元件两端电压与通过元件的电流之间的关系曲线。

对于线性电阻元件,其伏安特性曲线为一条通过坐标原点的直线,其斜率表示元件的电阻值。

对于非线性元件,其伏安特性曲线为曲线,无法用简单的线性关系表示。

本实验主要研究以下元件的伏安特性:1. 线性电阻元件:伏安特性曲线为直线,斜率为元件的电阻值;2. 二极管:伏安特性曲线为曲线,具有明显的非线性特性;3. 稳压二极管:伏安特性曲线为曲线,具有稳压特性。

三、实验仪器与设备1. 伏安特性测试仪;2. 直流稳压电源;3. 直流电压表;4. 直流电流表;5. 电阻元件;6. 二极管;7. 稳压二极管;8. 导线;9. 开关;10. 连接板。

1. 将伏安特性测试仪与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接好;2. 将电阻元件、二极管、稳压二极管依次接入伏安特性测试仪;3. 设置直流稳压电源的输出电压,从低到高逐渐增加;4. 观察并记录伏安特性测试仪显示的电压与电流值;5. 绘制电阻元件、二极管、稳压二极管的伏安特性曲线;6. 分析伏安特性曲线,了解元件的电气性能。

五、实验数据及结果1. 电阻元件伏安特性曲线(1)线性电阻元件伏安特性曲线为直线,斜率为元件的电阻值;(2)曲线通过坐标原点,表示电阻值与电压、电流无关。

2. 二极管伏安特性曲线(1)正向特性曲线为曲线,随着电压的增加,电流逐渐增大;(2)反向特性曲线为曲线,随着电压的增加,电流几乎不变。

3. 稳压二极管伏安特性曲线(1)正向特性曲线为曲线,随着电压的增加,电流逐渐增大;(2)反向特性曲线为曲线,当电压达到稳压值时,电流急剧增大。

六、实验结论1. 伏安特性实验可以直观地了解元件的电气性能;2. 伏安特性曲线的绘制方法简单易行;3. 通过分析伏安特性曲线,可以判断元件的质量和性能。

元件伏安特性的测定实验报告

元件伏安特性的测定实验报告

元件伏安特性的测定实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对电路中元件的伏安特性进行测定,掌握元件的电压-电流关系,并进一步了解元件的特性及其在电路中的应用。

二、实验仪器与设备。

1. 直流稳压电源。

2. 万用表。

3. 电阻箱。

4. 耐压表。

5. 电路连接线。

6. 待测元件。

三、实验原理。

在电路中,元件的伏安特性是指元件的电压与电流之间的关系。

对于电阻元件,其伏安特性为线性关系,即电阻元件的电流与电压成正比。

而对于二极管等非线性元件,其伏安特性则呈现出非线性关系。

四、实验步骤。

1. 将待测元件与电路连接线连接到电路中,注意连接的正确性和稳固性。

2. 调节直流稳压电源,使其输出电压逐渐增加,同时通过万用表记录电路中元件的电压和电流数值。

3. 根据记录的电压-电流数值,绘制出元件的伏安特性曲线。

4. 对非线性元件,如二极管等,进行反向电压测量,记录其反向击穿电压。

五、实验数据与分析。

通过实验测得的数据,我们可以得到元件的伏安特性曲线。

对于电阻元件,其伏安特性曲线为一条直线,而对于二极管等非线性元件,则呈现出非线性特性的曲线。

通过分析伏安特性曲线,我们可以了解元件的工作状态及其在电路中的作用。

六、实验结论。

通过本次实验,我们成功测定了元件的伏安特性,并绘制出了相应的伏安特性曲线。

通过对曲线的分析,我们可以更加深入地了解元件的特性及其在电路中的应用。

同时,我们也掌握了测定伏安特性的实验方法和步骤。

七、实验总结。

本次实验通过测定元件的伏安特性,使我们对元件的工作特性有了更深入的了解。

同时,实验过程中我们也掌握了一定的实验技能和操作方法。

在今后的学习和工作中,我们将能更加熟练地运用这些知识和技能,为电路设计和调试提供更加可靠的支持。

八、参考文献。

[1] 《电路原理与技术》。

[2] 《电子技术基础》。

以上为本次实验的实验报告,希望能对大家的学习和工作有所帮助。

电阻元件伏安特性的测定(7周)

电阻元件伏安特性的测定(7周)

I = I S − U ⋅ GS
图1 - 3
电流源外特性
5、线性电阻:线性电阻元件的特性可以用该元件两端的电 、线性电阻: 压U与流过的电流 的关系来表征。即满足于欧姆定律: 与流过的电流I的关系来表征。即满足于欧姆定律: 与流过的电流 的关系来表征 欧姆定律
R= U I
坐标平面上, 在U-I坐标平面上,线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原 坐标平面上 线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原 点的直线,具有双向性, 所示。 点的直线,具有双向性,图1-5(a) 所示。 6、非线性电阻:非线性电阻元件的电压、电流关系,不能 、非线性电阻:非线性电阻元件的电压、电流关系, 用欧姆定律来表示,它的伏安特性一般为一曲线。 用欧姆定律来表示,它的伏安特性一般为一曲线。图1-5(b) 给出的是一般晶体二极管的伏安特性曲线。 给出的是一般晶体二极管的伏安特性曲线。
表1-3 非线性电阻元件实验数据
0 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9
U(V) I(mA) R=U/I( )
五、实验报告要求 1、根据实验数据,在坐标平面上按比例绘出 、根据实验数据, 每个被测对象的伏安特性曲线。 每个被测对象的伏安特性曲线。 2、根据实验结果,总结、归纳被测各元件的 、根据实验结果,总结、 特性。 特性。 3、回答 思考题1、 。 、回答P103思考题 、2。 思考题
U = U
S
− RS ⋅ I

图1 - 2
电压源特性
4、 直流电流源 、
理想的直流电流源输出固定幅值的电流, 理想的直流电流源输出固定幅值的电流,而其端 的直流电流源输出固定幅值的电流 电压的大小取决于外电路,因此它的外特性曲线是 电压的大小取决于外电路,因此它的外特性曲线是 平行于电压轴的直线,如图1-3( )中实线所示。 平行于电压轴的直线,如图 (a)中实线所示。 实际电流源可以用一个理想电流源Is和电导Gs 电流源可以用一个理想电流源 实际电流源可以用一个理想电流源 和电导 的电路模型来表示, (Gs=1/Rs)相并联的电路模型来表示,实际电流 ) 并联的电路模型来表示 源的外特性曲线如图1-3( )中虚线所示。如图1源的外特性曲线如图 (a)中虚线所示。如图 3(b)所示。图1-3(a)中的角 越大,说明实际 越大, ( )所示。 ( )中的角θ越大 电流源内电导Gs值越大 实际电流源的电流I和电 值越大。 电流源内电导 值越大。实际电流源的电流 和电 的关系式为: 压U的关系式为: 的关系式为

实训三 直流电源和电阻元件伏安特性的测定

实训三 直流电源和电阻元件伏安特性的测定

实训三直流电源和电阻元件伏安特性的测定一、实训目的1、测定线性电阻元件、非线性电阻元件及直流电压源、直流电流源的伏安特性,并绘制其特性曲线。

2、掌握万用表和电流表、电路分析实验箱的使用方法。

3、理解理想电压源、电流源的伏安特性。

二、预习要求1、熟悉理想电压源与实际电压源、理想电流源与实际电流源的伏安特性。

2、熟悉电流、电压的测量方法。

3、在原始数据记录纸上画好测试数据的表格。

4、整理出简要的实训步骤。

三、实训器材1、电流表(T51型) 1只2、滑动变阻器(200Ω 1A) 1只3、电阻箱(0—9999Ω) 1只4、万用表(MF47型) 1只5、电路分析实验箱(SG6940A型) 1台四、实训原理及说明1、电阻元件电阻元件的阻值不随其电压或电流改变的,称为线性电阻元件,它遵循欧姆定律。

如果电阻元件的阻值随着其电压或电流而改变,称为非线性电阻元件,它不遵循欧姆不定律。

若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,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。

线性电阻元件的伏安特性是通过坐标原点的一条直线,如图4-1所示。

非线性电阻元件,因为它不遵循欧姆定律,电压与电流不成正比,其伏安特性是一条曲线,如图4-2所示。

图4-1 线性电阻的伏安特性曲线图4-2 非线性电阻的伏安特性曲线2.直流电压源理想的直流电压源(简称直流电压源),其端电压是一恒定值,与通过它的电流无关,即不会因为它所接外电路不同而改变,而通过它的电流却取决于它所连接的外电路。

直流电压源的伏安特性如图4-3所示(直线a )。

实际的直流电压源都具有一定的内阻R i ,它可以用恒定的电压U S 和电阻R i 相串联的模型来模拟。

其端电压U=U S -IR i式中I 为流过实际电压源的直流,实际直流电压源的伏安特性曲线如图4-3所示(直线b )。

3.直流电流源理想的直流电流源(简称直流电流源)其输出电流是一恒定值,与它的端电压无关,即不会因为它所接外电路不同而改变,而它的端电压却取决于外电路。

电阻元件伏安特性的测量

电阻元件伏安特性的测量
明确实验目的,了解电阻元件 伏安特性的测量要求和标准。
选择电阻元件
根据实验需求选择合适的电阻 元件,确保其规格和性能符合 实验要求。
准备实验器材
准备所需的实验器材,如电源、 电流表、电压表、导线、电阻箱 等,并确保其准确性和可靠性。
设计实验方案
根据实验目标,设计合理的实验 方案,包括实验步骤、操作流程
详细描述
根据欧姆定律,电压与电流之比 等于电阻,即V=IR。对于线性电 阻,其伏安特性曲线是过原点的 直线,斜率为电阻值。
线性电阻的伏安特性
总结词
线性电阻的伏安特性曲线是过原点的 直线,其斜率等于电阻值。
详细描述
在线性电阻中,电压和电流成正比关 系,即电流随电压的增加而线性增加 ,不会出现电流饱和或电压截止的现 象。
• 非线性电阻元件的研究:在本实验中,我们主要研究了线性电阻元件的伏安特 性。然而,在实际应用中,非线性电阻元件也具有广泛的应用。因此,未来可 以进一步研究非线性电阻元件的伏安特性,探索其在电路中的特殊作用和性能 表现。
• 实际应用中的问题研究:在未来的研究中,我们可以将实验成果应用于实际电 路设计中,通过优化电路参数和元件选型来提高电子设备的性能和稳定性。同 时,还可以针对实际应用中可能出现的问题进行研究,提出相应的解决方案和 改进措施。
误差分析
在实验过程中,我们采取了多种措施来减小误差,如使用高精度的测量仪器、多次测量取 平均值等。最终,我们得出的实验结果误差在可接受的范围内,证明了实验方法的可靠性 和准确性。
实验意义
本实验不仅帮助我们深入了解了电阻元件的伏安特性,还为后续的电路设计和电子设备性 能分析提供了重要的参考依据。通过本实验,我们能够更好地理解电子元件的工作原理, 提高在实际应用中的性能和稳定性。

电阻元件的伏安特性实验报告

电阻元件的伏安特性实验报告

电阻元件的伏安特性实验报告电阻元件的伏安特性实验报告引言:电阻是电路中常见的元件之一,它具有阻碍电流流动的作用。

电阻元件的伏安特性是描述电阻与电流、电压之间关系的重要参数。

本实验旨在通过测量电阻元件在不同电压下的电流,以及在不同电流下的电压,探究电阻元件的伏安特性。

实验装置和方法:本实验使用以下装置:电源、电流表、电压表和电阻元件。

实验步骤如下:1. 将电阻元件连接到电源的正负极,通过电流表测量电流。

2. 通过电压表测量电压,并记录下相应的电流值。

3. 重复步骤2,但改变电源的电压,以获得不同的电流值。

4. 将记录的数据整理并绘制伏安特性曲线。

实验结果:根据实验数据,我们得到了电阻元件的伏安特性曲线。

曲线呈现出一种线性关系,即电流和电压成正比。

随着电压的增加,电流也随之增加。

讨论与分析:1. 电阻元件的伏安特性曲线呈现线性关系,这是由于电阻的特性决定的。

根据欧姆定律,电阻与电流成正比,与电压成反比。

2. 根据实验数据,我们可以计算出电阻元件的电阻值。

根据欧姆定律,电阻值等于电压与电流的比值。

通过实验数据的计算,我们可以得到电阻元件的具体数值。

3. 在实验过程中,我们还可以观察到电阻元件的功率特性。

根据功率公式P=VI,我们可以计算出不同电压和电流下的功率值。

通过观察功率的变化,可以了解电阻元件的耗能情况。

结论:通过本次实验,我们深入了解了电阻元件的伏安特性。

电阻元件的伏安特性曲线呈现出线性关系,电流和电压成正比。

根据实验数据,我们可以计算出电阻元件的具体数值,并观察到其功率特性。

这些结果对于电路设计和电阻元件的应用具有重要意义。

总结:本实验通过测量电阻元件在不同电压下的电流,以及在不同电流下的电压,探究了电阻元件的伏安特性。

实验结果表明,电阻元件的电流和电压成正比,呈现出线性关系。

通过实验数据的计算,我们可以得到电阻元件的具体数值,并观察到其功率特性。

这些结果对于电路设计和电阻元件的应用具有重要意义。

伏安特性测量实验报告

伏安特性测量实验报告

一、实验目的1. 理解并掌握伏安特性曲线的概念及其测量方法。

2. 通过实验验证欧姆定律,掌握线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性。

3. 熟悉使用直流稳压电源、直流电压表、直流电流表等实验仪器。

二、实验原理伏安特性曲线是指在一定条件下,电阻元件两端的电压U与通过电阻元件的电流I 之间的关系曲线。

根据伏安特性的不同,电阻元件可分为线性电阻和非线性电阻。

1. 线性电阻元件的伏安特性: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,其斜率只由电阻元件的电阻值R决定。

根据欧姆定律,电阻元件两端的电压U与通过电阻元件的电流I之间存在线性关系,即U = IR。

2. 非线性电阻元件的伏安特性:非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条通过坐标原点的直线,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。

常见的非线性电阻元件有白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等。

三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源2. 直流电压表3. 直流电流表4. 线性电阻元件5. 非线性电阻元件6. 导线7. 电路板8. 实验记录本四、实验步骤1. 连接实验电路:将线性电阻元件和非线性电阻元件分别接入电路,连接直流稳压电源、直流电压表、直流电流表。

2. 设置电压值:调整直流稳压电源的输出电压,使其在预定范围内变化。

3. 测量电流与电压:记录不同电压值下,通过电阻元件的电流值。

4. 绘制伏安特性曲线:以电压U为横坐标,电流I为纵坐标,绘制线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性曲线。

5. 分析与讨论:分析伏安特性曲线,验证欧姆定律,比较线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性。

五、实验结果与分析1. 线性电阻元件的伏安特性曲线:根据实验数据,绘制线性电阻元件的伏安特性曲线。

曲线通过坐标原点,斜率等于电阻元件的电阻值。

验证了欧姆定律。

2. 非线性电阻元件的伏安特性曲线:根据实验数据,绘制非线性电阻元件的伏安特性曲线。

曲线不是通过坐标原点的直线,阻值随电压变化而变化。

电阻伏安特的测量

电阻伏安特的测量

实验十四 电阻伏安特性的测量本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成,可以独立完成对线性电阻元件、半导体二极管、钨丝灯泡等八种电学元件的伏安特性测量。

电压表和电流表是采用指针式微安表头改装的,具有一定的内阻,必须合理配接电压表和电流表,才能使测量误差最小,这样可使初学者在实验方案设计中,得到锻炼。

因此,本实验中有四个实验,针对每一个实验,具体给出了相应的实验要求。

实验14.1 线性电阻器伏安特性测量及测试电路设计一、实验目的按被测电阻大小、电压表和电流表内阻大小,掌握线性电阻元件伏安特性测量的基本方法。

二、实验仪器1. DH6101型电阻元件伏安特性实验仪2. 100Ω锰铜线电阻器,误差≤±0.5%三、实验原理1、 伏安特性在电阻器两端施加一直流电压,在电阻器内就有电流通过。

根据欧姆定律,电阻器电阻值为:I VR =1-1上式中 R —电阻器在两端电压为V ,通过的电流为I 时的电阻值,Ω; V —电阻器两端电压,V ; I —电阻器内通过的电流I 。

欧姆定律公式1-1表述成下式:V R I 1=以V 为自变量,I 为函数,作出电压 电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。

对于线绕电阻、金属膜电阻等电阻器 ,其电阻值比较稳定,其伏安特性曲线 是一条通过原点的直线,即电阻器内通过 的电流与两端施加的电压成正比,这种电阻器也称为线性电阻器。

图1-1 线性元件伏安特性曲线 2、 线性电阻的伏安特性测量电路的设计当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路都不会带来附加测量误差。

图1-2 电流表外接测量电路 图1-3 电流表内接测量电路被测电阻I U R =。

实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为R U 。

因为R I和R U 的存在,如果简单地用公式I UR =计算电阻器电阻值,必然带来附加测量误差。

为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择:A. 当R U >>R ,R I 和R 相差不大时,宜选用电流表外接电路,此时R 为估计值;B. 当R >>R I ,R U 和R 相差不大时,宜选用电流表内接电路,C. 当R >>R I ,R U >>R 时,必须先用电流表内接和外接电路作试探性测试而定。

伏安特性

伏安特性

六、实验报告要求
1.根据实验测量数据,用坐标纸分别绘制出各 个电阻元件的伏安特性曲线,并说明所测各元件 的特性。 2.根据线性电阻的伏安特性曲线,计算线性电 阻的电阻值,并与实际电阻值进行比较。 3.根据白炽灯的伏安特性曲线,计算白炽灯在 额定电压(6.3V)时的电阻值,当电压降低20% 时,阻值为多少?
四、数据表格
表5-4
U (V) I (mA) 表5-5 U (V) I (mA) 表5-6 U (V) I (mA) 0 -1 -1.5 稳压管反向特性测量数据 -2 -2.5 -2.8 -3 -3.2 -3.5 -3.55 0 0.2 0.4 稳压管正向特性测量数据 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0 -5
二极管反向特性测量数据
-10 -15 -20 -25 -30
五、实验注意事项
1.恒压源接入电路之前应将可调输出旋钮置零位 (即输出电压为0),调节时应缓慢增加电压,应时 刻注意电压表和电流表的读数,不能超过要求的电 压和电流值。 2.注意恒压源使用时输出端不能短路。 3.电压表和电流表的极性不要接错,使用时注意 不要超量程。 4.测二极管和稳压管的伏安特性时,必须接限流 电阻,否则容易损坏设备
电阻元件伏安 特性测量
P 59
一、实验目的
学习线性电阻、非线性电阻元件伏
安特性的测定方法; 加深对线性电阻、非线性电阻元件 伏安特性的理解; 掌握稳压电源、直流数字电压表、 电流表的使用方法。

二、实验原理




二端电阻元件的伏安特性是指该元件上的端电压u与通过该 元件的电流i之间的函数关系,用u=f (i)来表示,在 坐标平面上 表示电阻元件的电压电流关系曲线称为伏安特性曲线。根据伏安 特性的不同,电阻元件分两大类:线性电阻和非线性电阻。 线性电阻元件的端电压u与电流i符合欧姆定律,即u = R i, 其中R称为元件的电阻,是一个常数,其伏安特性曲线是一条通 过坐标原点的直线,如图所示。该直线的斜率只与元件的电阻R 有关,与元件两端的电压u和通过该元件的电流i无关。线性电阻 元件具有双向性。 非线性电阻元件的端电压u与电流i的关系是非线性关系,其 阻值R不是 一个常数,随着电流或电压的变化而变化,其伏安特 性曲线是一条通过坐标原点的曲线。 非线性电阻种类繁多,常见的如白炽灯丝、普通二极管、稳 压二极管、恒流管和隧道二极管等。

(完整word版)实验4元件伏安特性的测定

(完整word版)实验4元件伏安特性的测定

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。

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电阻元件伏安特性的测定
一、引言
电阻是电学中最常用到的物理量之一,我们有很多方法可以测量电子组件的电阻,采用补偿原理的方法称为补偿法测电阻,利用欧姆定律来求导体电阻的方法称为伏安法,其中,伏安法是测量电阻的基本方法之一。

为了研究元件的导电性,我们通常测量出其两端电压与通过它的电流之间的关系,然后作出其伏安特性曲线,根据曲线的走势来判断元件的特性。

伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件,不是直线的元件称为非线性元件,这两种元件的电阻都可以用伏安法来测量。

采用伏安法测电阻,有两种接线方式,即电压表的外接和内接(或称为电流表的内接和外接)。

不论采取那种方式,由于电表本身有一定的内阻,测量时电表被引入电路,必然会对测量结果有一定的影响,因此,我们在测量过程中必须对测量结果进行必要的修正,以减小误差。

二、实验内容
本实验包含测量金属膜的伏安特性和测量小灯泡的伏安特性两个实验,其中,测量金属膜的伏安特性又分为电压表外接和电压表内接两种方式。

三、实验原理
当一个电子元件接入电路构成闭合回路,其两端的电压与通过它的电流的比值即为该条件下电子组件的电阻。

若电子元件两端的电压与通过它的电流成固定的正比例,则其伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件;而当电子元件两端的电压与通过它的电流不成固定的正比例时,其伏安特性曲线是一条曲线,这类元件称为非线性元件。

一般金属导体的电阻是线性电阻,其伏安特性曲线是一条直线。

电阻是电子元件的重要特性,在电学实验中我们经常要测量其大小。

在要求不是很精确的条件下,我们可以采用伏安法测电阻,即测出被测元件两端的电压U和通过它的电流I,然后运用欧姆定律R=U/I,,即可求得被测元件的电阻R。

同时,我们也可以运用作图法,作出其伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。

伏安特性曲线是直线的电阻称为线性电阻,否则则为非线性电阻。

非线性电阻的阻值是不确定的,只有通过作图法才能反映其特性。

用伏安法测电阻,原理和操作都很简单,但由于电表有一定的内阻,必然就会给实验带来一定的误差。

伏安法测电阻的电路连接方式有电压表的内接和外接两种方式。

在电压表内接法中,电流表测出的电流值I是通过电阻和电压表的电流之和,即I=I X+I V,因此,R=U X/I=U X/(I X+I V)=R X/(1+R X/R V)。

可见,这种条件下,电压表的内阻对实验有一定的影响,运用电压表内接法,会导致测量值比真实值要小。

在电压表外接法中,电压表测出的电压值U包含了电流表两端的电压,即U=U mA+U X,因此,R=U/I X=(U X+U mA)/I X=R X+R mA(其中,U X为电阻两端的真实电压,R X为电阻的真实值,R mA为电流表的内阻,R为测量值)。

可见,电流表的内阻对实验结果有一定的影响,运用电压表外接法,会导致测量值比真实值要大,而其差值正好是电流表的内阻。

上述两种伏安法测电阻的电路连接方式,都会给实验结果带来一定的系统误差,为了减小上述误差,我们可以根据被测电阻的大小与电表内阻的大小来选择合适的电路连接方式。

当:R X〈〈R V且R X〉R mA时,选择电压表的内接法;R X〉〉R mA且R X〈R V 时,选择电压表的外接法;R X〉〉R mA且R X〈〈R V时,两种接法均可。

四、实验设备和方法及结果分析
本实验所用到的设备有:直流数字电压表,量程为2V/20V可调,内阻为1MΩ;直流数字毫安表,量程为200 u A/2mA/20mA/200mA可调,其相应的内阻分别为1kΩ、100Ω、10Ω、1Ω;电阻组件伏安特性测量实验仪集成了0~20V可调直流稳压电源;待测240Ω/2W金属膜电阻;待测小灯泡(12V/0.1A)等。

(一)测量金属膜的伏安特性
○1采用电压表内接法测电阻,按照图甲连接好电路,金属膜的电阻R X为240Ω,每改变一次电压U的值,读出相应的电流I的值,填入表中,作出伏安特性曲线,并从曲线上求得电阻值,记为R1。

○2采用电压表外接法测电阻,按照图乙连接好电路,金属膜的电阻R X为240Ω,每改变一次电压U的值,读出相应的电流I的值,填入表中,作出伏安特性曲线,并从曲线上求得电阻值,记为R2。

电压表内接法及外接法所测出的金属膜的伏安特性曲线如下图所示:
经计算,R1=239.5Ω,R2=241.2Ω。

R1<R X而R2 >R X,这难道是巧合?不,在没有实验错误的情况下是必然的。

因为采用内接法测电阻测的电阻R= R X/(1+R X/R V),由于分母多了一项R X/R V,致使所测的电阻值偏大。

而电压表外接法测电阻测的是电流表和待测电阻的电阻之和,即式R=R X+R mA,必然会大于待测电阻的真实值。

既然测量有一定的误差,我们就必须对其结果进行必要的修正,其修正值为∆R= R X-R,因此,∆R1=-0.5Ω,∆R2=1.2Ω,显然,采用电压表内接法所测得的电阻修正值的绝对值要小,即内接法的误差小,这与理论分析相同。

当然,由于电表本身存在一定的仪器误差,这种误差也不能忽略,它取决于电表的准确度等级和量程,其相对误差为∆R X/R X=∆U/U X+∆I/I X,其中,∆U、∆I分别为电压表和电流表允许的最大示值误差。

(二)测量小灯泡的伏安特性
在本实验中,我们仅知道小灯泡规格是12V/0.1A,可用的电表有电压表和电流表,选择合适的方式连接电路,测出在不同的电压下小灯泡的电阻。

在实验前,我们可以做一个预测:小灯泡为非线性元件。

由于小灯泡在12V时的电阻R=120Ω,R〈〈R V且R〉R mA,因此采用电压表内接
法测电阻,误差较小。

实验电路图如图甲,并将甲图中的电阻改为小灯泡,调节电压表,并记下电压表和电流表的示数。

其伏安特性曲线如下:
根据小灯泡的伏安特性曲线的走势,我们可以看出小灯泡的电阻为非线性电阻,且其电阻随电压的升高而逐渐增大。

这个结果表面上好像与实验原理中分析的不符,其实是相通的。

在实验原理中,我们特别指明了在一定的温度下,因为金属在不同的温度下,电阻率是不同的。

对于金属导体而言,在一般情况下,随着温度的升高,金属的电阻率逐渐增大。

在小灯泡两端电压逐渐增大的过程中,小灯泡发出的光强也越来越大,这使得小灯泡灯丝的温度也就越来越高,导致了灯丝电阻越来越大,即实验所证实的。

根据小灯泡的伏安特性曲线,我们可以判断小灯泡的电阻为非线性电阻,亦即小灯泡是非线性元件。

五、实验注意事项
在电学实验中,我们首要注意的是防止电源短路,以免损坏电源。

由于我们用的是
可调电源,因此,在接通电路之前,应该调节电源,是其输出最小,接通电路之后,再根据实际需要,先粗调,然后再慢慢微调,使电源输出为我们所要的值。

每个元件都有其最大承受电压,即额定电压,超过这个值,元件就很有可能被烧毁,因此我们在实验过程中应注意电压表的读数,使之不超过元件的额定电压。

在读数时,一定要保证两表的示数不变动,若有一表的示数在跳动,则应继续微调,以减小试验误差。

六、结语
电子元件的伏安特性曲线的测绘这个实验运用欧姆定律,结合电路分析方法,分析了由于电表本身的电阻而导致的误差,具有一定的严密性。

但由于本实验不是足够的精确,因此不能用于比较精确的实验中。

欲求得更精确的电阻,则须改进实验方法,运用更精密的实验仪器。

小灯泡的伏安特性实验研究了小灯泡电阻随两端电压的变化规律,并分析了其原因,总结了其变化规律,为其它电子元件的研究提供了实验依据。

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