实验一线性与非线性元件伏安特性的测绘
实验1线性和非线性元件伏安特性测定
2． 实验内容和步骤
3.接线图
实验13.异步电动机继电控制的基本电路
2.实验内容和步骤 3.接线图
2． 实验内容和步骤
3.接线图
1.实验原理
测量电容两端电压随时间变化的曲线 （P.22图6-4取消，电路中的电阻用电阻箱）
用示波器只能测电压，不能测电流。
用示波器测量电流曲线的方法：从电阻 上测电压，再换算成电流。
实验7.研究LC元件在直流电路和交流电 路中的特性
1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图
1． 实验原理
线性电感元件上的电压、电流关系为 线性电容元件上的电压和电流关系为
解放电过程的微分方程
U c(t)
U e (t t0)/ 0
观测方法：用函数信号发生器输入连续 的方波（包括正负阶跃），通过示波器 观测波形，测量时间常数
实验内容：四个电路，每个电路两组参 数，在坐标纸上绘制8张输出波形图；用 示波器测量第一个电路第一组参数的时 间常数（从充电曲线和放电曲线中任选 一条曲线测量）
（a）含源一端口网络
（b）用戴维南定理等效替代 图3-1等效电源定理
（c）用诺顿定理等效替代
2． 实验内容和步骤
3.接线图
实验4.电压源与电流源的等效变换
1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图
1． 实验原理
电流源是除电压源以外的另一种形式的电源，它可以给外电路提供电 流。电流源可分为理想电流源和实际电流源（实际电流源通常简称电流 源），理想电流源可以向外电路提供一个恒值电流，不论外电路电阻的大 小如何。理想电流源具有两个基本性质：第一，它的电流是恒值的，而与 其端电压的大小无关；第二，理想电流源的端电压并不能由它本身决定， 而是由与之相联接的外电路确定的。理想电流源的伏安特性曲线如图4-1所 示。
实验一 线性与非线性元件伏安特性的测绘
图 1-2实验一 线性与非线性元件伏安特性的测绘一．实验目的1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。
2．学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。
二．原理说明任一二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U ＝f(I )来表示，即用U －I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该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中（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是一条经过坐标原点的曲线，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，它们的伏安特性如图5－1中（b ）、（c ）、（d ）。
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。
绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。
三．实验设备1．直流电压、电流表；2．电压源（双路0～30V 可调）；3．MEEL －04组件、MEEL －05组件。
四．实验内容1．测定线性电阻的伏安特性 按图1－2接线，图中的电源U 选用恒压源的可调稳压输出端，通过直流数字毫安表与1kΩ(d)(b)(c)U UUIII (a)U I 0000图1－1mAVU++_030～VIN4007200VD图 1-3直流数字电压表测量。
调节恒压源可调稳压电源的输出电压U ，从0伏开始缓慢地增加（不能超过10V ），在表1－1中记下相应的电压表和电流表的读数。
表1－1 线性电阻伏安特性数据U (V) 0 246 8 10I (mA)2．测定6.3V 白炽灯泡的伏安特性将图1-2中的1kΩ线性电阻换成一只6.3V 的灯泡，重复1的步骤，电压不能超过6.3V ，在表1－2中记下相应的电压表和电流表的读数。
《线性和非线性电阻的伏安特性测量》实验报告,2023
《基础物理实验》实验报告实验：线性和非线性电阻的伏安特性的测量姓名：学号：班级：成绩：合作者：指导教师：日期：2022 年____月____日【注意事项】（在开始实验操作前请仔细阅读以下说明）1．测量时，可调稳压电源的输出电压由0 V缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表的读数，切勿超过规定值。
2．稳压电源输出端切勿碰线短路。
3．测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。
【预习题】1. 下图分别为纯电阻、白炽灯泡、普通二极管、稳压二极管的伏安特性曲线，请根据伏安特性曲线分析各种电阻有什么特点？答：纯电阻：纯电阻的伏安特性是一条直线，电压与电流成线性关系，电阻数值恒定，为线性电阻。
白炽灯泡：白炽灯泡的伏安特性是关于原点对称的曲线，其斜率由小变大，说明其电阻值由小变到大，白炽灯泡为非线性电阻。
普通二极管：二极管加反向电压时，流过二极管的电流很小，几乎为0，说明电阻非常大，趋于断路；当二极管加正向电压时，刚开始电流变化较小，但电压大于一定值时，电流会随电压的缓慢升高而急剧增大，说明电阻急剧变小，二极管为非线性电阻。
稳压二极管：稳压二极管的正向特性与普通二极管的正向特性相似。
加反向电压时，在某范围内的电压，电流较小；一旦超出一定电压，电流就会突然增加，而稳压二极管上的电压几乎恒定不变。
说明电阻刚开始非常大，随着电压增大，一旦达到一定值时，电阻急剧减小，稳压管为非线性电阻。
2. 电流表内接方式和电流表外接方式分别适用于什么情况？答：电流表内接方式适用于待测电阻值远大于电流表的内阻。
电流表外接方式适用于待测电阻值远小于伏特表的内阻。
【实验目的】1．学习由测量电压、电流求电阻值的方法（伏安法）。
2．通过对二极管伏安特性的测量，了解非线性电学元件的导电特性。
3．学习减少伏安法中系统误差的方法。
【实验仪器】【实验内容与步骤】1．测定线性电阻的伏安特性（1）确定采用外接（内接、外接）法测伏安特性，并按图接线。
1实验一线性与非线性元件伏安特性
实验一 线性与非线性元件伏安特性一、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1-1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1-1中b 曲线所示。
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1-1中 c 所示。
图1-1 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。
注意：流过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、 实验设备四、实验内容1. 测定线性电阻器的伏安特性U(V)( )图 1-2 图 1-3按图1-2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 。
2. 测定非线性白炽灯泡的伏安特性3. 测定半导体二极管的伏安特性按图1-3接线，R 为限流电阻器。
测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA ，二极管D 的正向施压U D+可在0～0.75V 之间取值。
在0.5～0.75V 之间应多取几个测量点。
线性与非线性元件伏安特性的测定
1线性与非线性元件伏安特性的测定一.实验目的1 •学习直读式仪表和直流稳压电源等仪器的使用方法 2•掌握线性电阻元件、非线性电阻元件的伏安特性的测试技能3•加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的理解•验证欧姆定律二•实验原理电阻元件是一种对电流呈现阻力的元件， 有阻碍电流流动的性能。
当电流通过电阻元件 时，电阻元件将电能转换成其它形式的能量.并沿着电流流动的方向产生电压降。
电压降的大小等于电流的大小与电阻的乘积。
电压降和电流及电阻的这一关系称为欧姆定律。
U=IR上式的前提条件是电压 U 和电流I 的参考方向相关联.亦即参考方向一致。
如果参考方 向相反•则欧姆定律的形式应为U = -IR电阻上的电压和流过它的电流是同时并存的. 也就是说，任何时刻电阻两端的电压降只由该时刻流过电阻的电流所确定， 与该时刻前的电流的大小无关， 因此，电阻元件又被称为“无记忆”元件。
当电阻元件R 的值不随电压或电流大小的变化而改变时，则电阻 R 两端的电压与流过它的电流成正比例。
我们把符合这种条件的元件称为线性电阻元件。
反之.不符合上述条件的电阻元件被叫做非线性电阻元件。
电阻元件的特性除了用电压和电流的方程式表示外， 还可以用其电流和电压的关系图形来表示，该图形称为此元件的伏安特性曲线。
线性电阻的伏安特性曲线为一条通过坐标原点的直线，该直线的斜率即为电阻值，它是一个常数。
如图1-1所示。
半导体二极管是一种非线性电阻元件。
它的电阻值随着流过它的电流的大小而变化。
半导体二极管的电路符号用 本表示.其伏安特性如图 1-2所示。
由此可见半导体二极管的伏 安特性为非对称曲线。
对比图1-1和图1-2可以发现，线性电阻的伏安特性对称于坐标原点。
这种性质称为双 向性，为所有线性电阻元件所具备。
半导体二极管的伏安特性不但是非线性的.而且对于坐标原点来说是非对称性的，又称非双向性。
这种性质为多数非线性电阻元件所具备。
半导体二极管的电阻随着其端电压的大小和极性的不同而不同， 当外加电压的极性和二极管的极性 相同时，其电阻值很小，反之二极管的电阻很大。
测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线
测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线【实验简介】电阻是电学中常用的物理量。
利用欧姆定律测导体电阻的方法称为“伏安法”。
为了研究材料的导电性，通常作出其伏安特性曲线，了解它的电压和电阻的关系。
伏安特性曲线是直线的元件称为“线性元件”，伏安特性曲线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测量。
但是，由于测量时电表被引入测量电路，电表内阻必然会影响测量结果，因而应考虑对测量结果进行必要的修正，以减小系统误差。
【实验目的】1、了解电学实验常用仪器的规格、性能，学习它们的使用方法。
2、学习电学实验的基本操作规程和连接电路的一般方法。
3、掌握电阻元件伏安特性的测量方法，用伏安法测电阻。
4、了解系统误差的修正方法，学会作图法处理实验数据。
【实验仪器和用具】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2只510Ω×1 2200Ω×14、白炽灯泡1只12V/3W5、稳压二极管1只2CW566、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【实验原理】1、伏安特性曲线实验中常用的线绕电阻、碳膜电阻和金属膜电阻等，它们都具有以下共同特性，即加在该电阻上的电压与通过其上的电流总是成正比例的变化(忽略电流热效应对阻值的影响)。
若以纵坐标表示电流，横坐标表示电压，电流与电压的关系就表示为一条直线如图（a）所示。
具有这种特性的电阻元件成为“线性电阻元件”。
2、非线性电阻如果电阻电阻元件两端的电流、电压关系为曲线，则这类电阻元件称为“非线性电阻元件”（如热敏电阻、二极管等）。
这种元件的特点是电阻随加在它两端的电压改变而改变如图（b）所示。
一般均用伏安特性曲线来反映非线性电阻元件的特性。
欧姆定律告诉我们，通过一段电路的电流，与这段电路两端的电压成正比，与这段电路的电阻成反比，即UI R =。
由此可求得电阻 UR I=（1-1） 这是伏安法测电阻所根据的基本原理。
线性与非线性元件伏安特性的测定
8 九孔实验方板 1块200mm×300mm
9 交直流电压电流表 2块 MC1102，MC1108
五．分析与讨论
1．按报告单上所列项日认真填写实验报告。
2．根据实验中所得数据，在坐标纸上绘制两个线性电阻、半导体二极管、小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
3．分析实验结果，并得出相应结论。
基尔霍夫回路电压定律；电路中任意时刻．沿任一闭合回路，电压的代数和为零。其数
学表达式为
∑U=0。
此定阐明了任一闭合回路中各电压间的约束关系。这种关系仅与电路的结构有关．而
与构成回路的各元件的性质无关。不论这些元件是线性的或非线性的，含源的或无源的，时
变的或时不变的。
参考方向：
KCL和KVI表达式中的电流和电压都是代数量。它们除具有大小之外，还有其方向，其方向是以它量值的正、负表示的。为研究问题方便，人们通常在电路中假定一个方向为参考．称为参考方向。当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值，其实际方向与参考方向相反时取负值。
2k
2.5k
开路
I(mA)
U(V)
2 验证戴维南定理
(1) 分别用直接测量法和补偿法测量C、D端口网络的开路电压UOC；
(2) 用补偿法(或直接测量法)所测得的开路电压UOC和步骤1中测得的短路电流(RL=0)ISC，计算C、D端入端等效电阻
(3)按图3一l(b)构成戴维南等效电路，其中电压源用直流稳压电源代替，调节电源输出电压，使之等于UOC，Ri用电阻箱代替，在C、D端接入负载电阻RL，如图3-5所示。按表3一l中相同的电阻值，测取电流和电压，填入表3—2。
用等效电路替代一端口含源网络的等效性，在于保持外电路中的电流和电压不变，即替
线性与非线性元件的伏安特性测量
线性与非线性元件的伏安特性测量一、实验目的⒈掌握线性元件和非线性元件的伏安特性及测量方法。
2. 掌握万用表、直流电流表、直流稳压稳流电源的使用方法。
二、实验预习要求1．正确理解线性和非线性元件的概念。
2．认真阅读直流稳压稳流电源、万用表、直流数字电流表的使用说明。
三、原理与说明一个二端元件的伏安特性是指该元件的端电压U与流经它的电流I之间的函数关系。
通过实验的方法可测量该元件的伏安特性，并可用U-I直角坐标平面内的一条曲线（伏安特性曲线）来表示。
电阻元件可分为线性电阻和非线性电阻两大类。
⒈线性电阻是指电阻值不随其两端的电压或流经它的电流的改变而变化的电阻，线性电阻的阻值是一个常数。
线性电阻的伏安特性满足欧姆定律。
它的伏安特性曲线是一条通过u-i平面原点的直线，直线的斜率与电阻元件阻值的大小有关，1tgRθ=，如图3-1（a）所示。
该特性与元件电压、电流的大小和方向无关，故线性电阻也称为双向性元件。
⒉非线性电阻的阻值R不是一个常量，所以其端电压与电流之间的关系不满足欧姆定律，其伏安特性是曲线不是直线。
非线性电阻的种类很多，如半导体二极管、光敏电阻、压敏电阻等都是非线性电阻，如图4-1(b)所示为钨丝灯泡的伏安特性曲线。
图3-1 伏安特性曲线四、实验内容与步骤1．测定线性元件电阻器的伏安特性1.打开稳压稳流电源，将电压源调制为独立输出模式，选择一路通道并将输出电压调为0V，关闭通道开关，待连接导线。
2.在电阻器实验板上选取阻值为1KΩ的电阻R L,按图3-2所示电路连接导线，调节稳压稳流电源的输出电压，从0V开始缓慢地增加，一直加到10V，使电路输入电压SU按表4-1中的给定值进行变化，观察直流数字电流表，读取电路中的电流值I，用数字万用表的直流电压档测量电阻R两端的电压RU。
图3-2 线性元件伏安特性测量电路表3-1 线性电阻伏安特性的测量2. 测定非线性元件（发光二极管）的伏安特性R换成一支发光二极管，用示波器观测伏安特性曲线。
实验1电路元件伏安特性的测绘
实验1电路元件伏安特性的测绘实验1电路元件伏安特性的测绘一、实验目的本实验旨在通过实验方法测定电路元件的伏安特性曲线，了解和掌握电路元件的基本特性及电压电流之间的关系。
通过实验，加深对电路元件伏安特性及电路分析的理解，提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理伏安特性是指电路元件的电压与电流之间的关系。
不同类型的电路元件，其伏安特性也各有不同。
通过测量电路元件的伏安特性，可以了解其电压与电流之间的关系，进而分析电路元件的性能。
在本实验中，我们将采用电阻器、电感器和电容器等常见电路元件进行伏安特性测绘。
通过对这些元件的测量，可以了解它们的伏安特性曲线，进而分析它们在不同电压和电流条件下的性能变化。
三、实验步骤1.准备实验器材：伏安特性测绘需要用到电源、电阻器、电感器和电容器等器材。
在实验前需要准备好所需器材，并确保其性能稳定、质量可靠。
2.搭建测量电路：根据电路元件伏安特性测绘的要求，搭建相应的测量电路。
例如，对于电阻器的伏安特性测绘，可以采用恒流电源和电压表来测量电阻器两端的电压；对于电感器和电容器的伏安特性测绘，则需要采用恒压电源和电流表来测量通过它们的电流。
3.调节电源：调节电源，设置所需的电压和电流值，并记录下相应的电流表和电压表示数。
4.数据记录：将实验中得到的所有数据记录在实验记录表中，包括电压、电流以及实验过程中出现的任何异常情况。
5.数据处理：根据实验记录表中的数据，绘制出电路元件的伏安特性曲线，并对实验结果进行分析和解释。
四、实验结果在进行实验后，我们得到了以下数据和伏安特性曲线：（请在此处插入电阻器伏安特性曲线图）（请在此处插入电感器伏安特性曲线图）（请在此处插入电容器伏安特性曲线图）通过对实验数据的分析和处理，我们可以得出以下结论：1.电阻器的伏安特性曲线是一条直线，其斜率即为电阻的数值。
当电压增大时，电流也随之增大，但增大的幅度较小，表明电阻器对电流的阻碍作用较强。
2.电感器的伏安特性曲线呈非线性关系，且随着电压的增大，电流增大的幅度逐渐减小。
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1线性与非线性元件伏安特性的测定
图4-1 理想电流源及其伏安特性
2． 实验内容和步骤
3.接线图
实验5 一阶电路实验
研究内容
实验电路
正阶跃响应 负阶跃响应 电路参数对阶跃响应的影响 如何测量一阶电路的时间常数
输入正阶跃信号
输出波形？ 输入负阶跃信号
输出波形？
以第一个一阶电路为例，解充电过程的 微分方程，得到
Uc( t) U0 ( 1e
（a）含源一端口网络
（b）用戴维南定理等效替代 图3-1等效电源定理
（c）用诺顿定理等效替代
2． 实验内容和步骤
3.接线图
实验4.电压源与电流源的等效变换
1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图
1． 实验原理
电流源是除电压源以外的另一种形式的电源，它可以给外电路提供电 流。电流源可分为理想电流源和实际电流源（实际电流源通常简称电流 源），理想电流源可以向外电路提供一个恒值电流，不论外电路电阻的大 小如何。理想电流源具有两个基本性质：第一，它的电流是恒值的，而与 其端电压的大小无关；第二，理想电流源的端电压并不能由它本身决定， 而是由与之相联接的外电路确定的。理想电流源的伏安特性曲线如图4-1所 示。
星形电路:
三角形电路:
2.实验步骤:
1)线电压、相电压测量，用MC1098直接测量， 测量结果填表. 2)星形电路：按图连接电路，测量对称负载有中 线、对称负载无中线、不对称负载有中线、不 对称负载无中线电路的参数。用二瓦计法测量 三相功率的测量电路. 3)三角形电路：测量对称负载、不对称负载电路 的参数，按连接电路. 4)相序测量
实验11
三相交流电路
1.实验原理: 线电压：端线之间的电压（UAB、UBC、UCA）。标称值 为380V，实际值与负载有关。 相电压：每一相的电压（UA0、UB0、UC0）。标称值为 220V，实际值与负载有关。 线电流：端线中的电流（IA、IB、IC） 相电流：各相电压源中的电流（IAB、IBC、ICA） 电压与电流之间的位相差：φ 功率因数：cosφ 有功功率又称平均功率：P=UIcosφ，单位：w 无功功率：Q=UIsinφ，单位：var 视在功率：S=额定电压×额定电流，单位：V· A 瞬时功率：用普通仪器不易测量 三相电路中负载的接法：星形、三角形
电路元件伏安特性的测绘实验书
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
1、线性电阻器的伏安特性曲线的测绘。
2、非线性电阻元件半导体二极管的伏安特性。
3、稳压二极管的伏安特性。
三、实验设备
四、实验内容
1、测定线性电阻器的伏安特性
按图1—2接线，调节稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢的增加，一直到10V,记下相应的电压表和电流表的读数U R、I。
表1－1 线性电阻伏安特性数据
图 1-2
图 1-3
2、测定半导体二极管的伏安特性
按图1—3接线，R 为限流电阻器，测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA ，二极管D 的正向施压电压U D 可在0—0.75V 之间取值。
在0.5—0.75V 之间应多取几个测量点。
表1－2 二极管正向伏安特性实验数据
3、测定稳压二极管的伏安特性
将图1—3中的二极管1N4007换成稳压管2CW51，重复实验内容3的测量，填入下表：
表1－3
稳压管正向特性实验数据。
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。
线性与非线性元件的伏安特性
线性与非线性元件的伏安特性一、实验目的1、掌握线性与非线性元件伏安特性的测试方法。
2、加深对线性与非线性元件的理解。
3、掌握常用电工仪表和设备的使用方法。
二、实验原理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。
万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值，因而不能测出非线性电阻的伏安特性。
一般是用含源电路“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．线性电阻元件的电阻值，在其额定电流以内电流作用下，其阻值基本上保持不变（温度影响可忽略）且符合欧姆定律：U=IR 其伏安特性为一过原点的直线。
如图2-1-1（a）。
2．非线性电阻的阻值在其额定电流以内电流作用下，会随着通过的电流变化而变化。
钨丝灯泡在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度（即电流）的改变而改变，并且具有一定的惯性，因此其伏安特性为一条曲线，如图2-1-1（b）。
可以看出，电流越大温度越高，对应的电阻也越大。
3．一般半导体二极管的伏安特性如图2-1-1(c)，正向压降很小（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速上升，反向压降则从0一直增加到十几---几十伏时，反向电流增加很小。
所以，二极管具有单向导电性。
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，但其反向特性较特殊，如图2-1-1(d)所示。
给稳压二极管加反向电压时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时，电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加反向电压的升高而增大，这便是稳压二极管的反向稳压特性。
电工实验一 电路元件伏安特性测试与电源外特性测量
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3-1（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3-1（b）所示。
(a) 线性电阻的伏安特性曲线(b) 非线性电阻的伏安特性曲线图3-1 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。
2．直流电压源（1）直流电压源理想的直流电压源输出固定幅值的电压，而它的输出电流大小取决于它所连接的外电路。
因此它的外特性曲线是平行于电流轴的直线，如图3-2（a ）中实线所示。
实际电压源的外特性曲线如图3-2（a ）虚线所示，在线性工作区它可以用一个理想电压源Us 和内电阻Rs 相串联的电路模型来表示，如图3-2（b ）所示。
电工学实验报告
19
实验 7 三相交流电路
一．画出本次实验电路图
实验 7-1 负载的星形连接
二．实验数据记录 注：U12、U23、U31 是线电压；U1、U2、U3 是负载两端的电压。
计算值
I A X L X C
500
三、分析与思考
1．在 RLC 串联电路中，为何U U R U L U C ？
2．容抗和感抗与哪些物理量有关？
16
实验 4-5 RLC 串联谐振的研究 一、画出本次实验电路图
二、根据实验记录数据完成下表：
表 4-4 RLC 串联谐振电路实验数据
R(KΩ) 0.30 1
3．通过对实验数据的计算，判别三个电阻上的功率是否也符合叠加原理？为什么？
6一、 画出实验电路图 Nhomakorabea实验 2-3 非线性电路叠加定理验证
二、自拟表格记录数据
四、试问在该实验中叠加原理的迭加性还成立吗？为什么？
7
8
实验 3 电源等效变换及戴维宁定理
实验 3-1 验证电压源与电流源等效变换的条件 一、画出本次实验的电路图
比较：
2．测定有源二端口网络的外特性和戴维南等效电源的外特性，填写完成表 3-1： 表 3-1 有源二端口网络及戴维宁等效电路外特性实验数据
负载电阻 RL （）
0
51 100 150 200 330
有源 二端 网络 戴维南 等效 电源
U（V） I（mA） U（V） I（mA）
开路
三、分析与思考 1．根据表 3-1 各电压和电流的值，分别绘出有源二端口网络和戴维南等效电源的外特性曲 线，可得出什么结论？
线性与非线性元件伏安特性的测定实验报告
线性与非线性元件伏安特性的测定实验报告线性与非线性元件伏安特性的测定实验报告引言：伏安特性是电子元器件的重要参数之一，它描述了电流与电压之间的关系。
在实际应用中，线性和非线性元件的伏安特性测定对于电路设计和性能评估非常重要。
本实验旨在通过测定不同元件的伏安特性曲线，探究线性和非线性元件的特性及其应用。
实验目的：1. 通过测定线性元件的伏安特性曲线，研究其电阻特性；2. 通过测定非线性元件的伏安特性曲线，研究其电流与电压的非线性关系；3. 探讨线性和非线性元件在电路中的应用。
实验器材：1. 直流电源；2. 电压表和电流表；3. 不同电阻值的电阻器；4. 二极管和晶体管。
实验步骤：1. 线性元件的伏安特性测定：a. 将电阻器连接到直流电源的正负极，并在电路中串联一个电流表，测量电流表的读数；b. 在电路中并联一个电压表，测量电压表的读数；c. 通过改变直流电源的电压，记录不同电压下的电流和电压值；d. 绘制电流与电压之间的伏安特性曲线。
2. 非线性元件的伏安特性测定：a. 将二极管连接到直流电源的正负极，并在电路中串联一个电流表，测量电流表的读数；b. 在电路中并联一个电压表，测量电压表的读数；c. 通过改变直流电源的电压，记录不同电压下的电流和电压值；d. 绘制电流与电压之间的伏安特性曲线。
3. 晶体管的伏安特性测定：a. 将晶体管连接到直流电源的正负极，并在电路中串联一个电流表，测量电流表的读数；b. 在电路中并联一个电压表，测量电压表的读数；c. 通过改变直流电源的电压，记录不同电压下的电流和电压值；d. 绘制电流与电压之间的伏安特性曲线。
实验结果与分析：通过实验测定得到的伏安特性曲线可以清晰地反映出线性和非线性元件的特性。
在线性元件的伏安特性曲线中，电流与电压成正比，呈线性关系。
而在非线性元件的伏安特性曲线中，电流与电压之间存在非线性关系，通常表现为一个阈值电压，当电压小于该值时，电流几乎为零；当电压大于该值时，电流迅速增加。
实验一线性与非线性元件伏安特性的测定之欧阳体创编
实验一线性与非线性元件伏安特性的测定一、实验目的1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试技能。
2．学习直流稳压电源、直流电压表、电流表的使用方法。
3．加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的理解，验证欧姆定律。
二、实验原理电阻元件是一种对电流呈现阻力的元件，有阻碍电流流动的性能。
当电流通过电阻元件时，必然要消耗能量，就会沿着电流流动的方向产生电压降，电压降的大小等于电流的大小与电阻值的乘积。
电压降和电流及电阻的这一关系称为欧姆定律。
U (1－1)IR上式的前提条件是电压U和电流I的参考方向相关联，亦即参考方向一致。
如果参考方向相反，则欧姆定律的形式应为IR U -=(1－2)电阻上的电压和流过它的电流是同时并存的，也就是说，任何时刻电阻两端的电压降只由该时刻流过电阻的电流所确定，与该时刻前的电流的大小无关，因此电阻元件又称为“无记忆”元件。
当电阻元件R 的值不随电压或电流大小的变化而改变时，则电阻R 两端的电压与流过它的电流成正比例。
我们把符合这种条件的电阻元件称为线性电阻元件。
反之，不符合上述条件的电阻元件被叫做非线性电阻元件。
任一二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U ＝f(I )来表示，即用U －I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该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中（a ）所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定，其阻值为常数，(d)(b)(c)UUUIII(a)UI图1－1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是一条经过坐标原点的曲线，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，它们的伏安特性如图1－1中（b）、（c）、（d）。
线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线
线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线一、实验目的：1．测绘电阻的伏安特性曲线2.学会用图线表示实验结果3．了解晶体二极管的单向导电特性二、实验仪器：毫安表、微安表、伏特计各一块，金属膜100K 电阻，锗二极管，电位器，限流电阻各一支，直流电源一台。
三、实验原理：1、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。
2、若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例，则伏安特性曲线为一条直线，这类元件称为线性元件。
若元件两端的电压与通过它的电流不成比例，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。
一般金属导体的电阻是线性电阻，它与外加电压的大小和方向无关，其伏安特性是一条直线（见图3.2-1）。
从图上看出，直线通过一、三象限。
它表明，当调换电阻两端电压的极性时，电流也换向，而电阻始终为一定值，等于直线斜率的倒数IV R =。
常用的晶体二极管是非线性电阻，其电阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。
3、晶体二极管的结构和导电特性晶体二极管又叫半导体二极管。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。
如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质，则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。
加到半导体中的杂质可分成两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生许多带负电的电子，这种半导体叫电子型半导体（也叫n 型半导体）；另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴（空位），这种半导体叫空穴型半导体（也叫p 型半导体）。
晶体二极管是由具有不同导电性能的n 型半导体和p 型半导体结合形成的p-结所构成的。
它有正、负两个电极，正极由p 型半导体引出，负极由n型半导体引出，如图（a ）所示。
p-n 结具有单向导电的特性，常用图（b ）所示的符号表示。
关于p-n 结的形成和导电性能可作如下解释。
如图（a ）所示，由于p 区中空穴的浓度比n 区大，空穴便由p 区向n 区扩散；同样，由于n 区的电子浓度比p 区大，电子便 由n 区向p 区扩散。
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图 1-2
实验一 线性与非线性元件伏安特性的测绘
一．实验目的
1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。
2．学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。
二．原理说明
任一二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U ＝f(I )来表示，即用U －I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该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中（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是一条经过坐标原点的曲线，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，它们的伏安特性如图5－1中（b ）、（c ）、（d ）。
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。
绘制伏安特性曲线通
常采用逐点测试法，即在
不同的端电压作用下，测
量出相应的电流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。
三．实验设备
1．直流电压、电流表；
2．电压源（双路0～30V 可调）；
3．MEEL －04组件、MEEL －05组件。
四．实验内容
1．测定线性电阻的伏安特性 按图1－2接线，图中的电源U 选用恒压源的可调稳压输出端，通过直流数字毫安表与1kΩ(d)
(b)(c)
U U
U
I
I
I (a)
U I 00
00图1－1
图 1-3
直流数字电压表测量。
调节恒压源可调稳压电源的输出电压U ，从0伏开始缓慢地增加（不能超过10V ），在表1－1中记下相应的电压表和电流表的读数。
表1－1 线性电阻伏安特性数据
2．测定6.3V 白炽灯泡的伏安特性
将图1-2中的1kΩ线性电阻换成一只6.3V 的灯泡，重复1的步骤，电压不能超过6.3V ，在表1－2中记下相应的电压表和电流表的读数。
表1－2 6.3V 白炽灯泡伏安特性数据
3．测定半导体二极管的伏安特性
按图1—3接线，Ｒ为限流电阻，取200Ω（十进制可变电阻箱），二极管的型号为1N4007。
测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过25mA ，二极管ＶＤ的正向压降可在0～0.75V 之间取值。
特别是在0.5～0.75之间更应取几个测量点；测反向特性时，将可调稳压电源的输出端正、负连线互换，调节可调稳压输出电压U ，从0伏开始缓慢地减少（不能超过-30V ）， 将数据分别记入表1－3和表1－4中。
表1－3 二极管正向特性实验数据
将图1—3中的二极管1N4007换成稳压管2CW51，重复实验内容3的测量，其正、反向电流不得超过±20mA ，将数据分别记入表1－５和表1－６中。
表1－５
稳压管正向特性实验数据 表1－６
稳压管反向特性实验数据
五．实验注意事项
1．测量时，可调稳压电源的输出电压由0缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表，不能超过规定值。
2．稳压电源输出端切勿碰线短路。
3．测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。
六．预习与思考题
1．线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别？它们的电阻值与通过的电流有无关系？
2．如何计算线性电阻与非线性电阻的电阻值？
3．请举例说明哪些元件是线性电阻，哪些元件是非线性电阻，它们的伏安特性曲线是什么形状？
4．设某电阻元件的伏安特性函数式为I＝f（U），如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲线。
七．实验报告要求
1．根据实验数据，分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线。
2．根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。
3．根据伏安特性曲线，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？
4．回答思考题。