伏安特性曲线的测量实验报告

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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。

3

按图1-3接线，R为限流电阻，取200Ω，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35mA，二极管Ｄ的正向压降uD+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，将直流稳压电源的输出端正、负连线互换，调节直流稳压输出电压u，从0伏开始缓慢地增加，其反向施压uD－可达－30V，数据分别记入表1-3和表1-4。

表1-3测定二极管的正向特性

4．测定稳压二极（1）正向特性实验

将图1-3中的二极管1n4007换成稳压二极管2cw51，重复实验内容3中的正向测量。uZ+为2cw51的正向施压，数据记入表1-5。

（2）反向特性实验

将图1-3中的稳压二极管2cw51反接，测量2cw51的反向特性。稳压电源的输出电压u从0～20V缓慢地增加，测量2cw51二端的反向施压uZ－及电流I，由uZ－可看出其稳

压特性。数据记入表1-6。

五、实验预习

1.实验注意事项

(1)测量时，可调直流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)直流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，注意仪表的正负极性。

2.预习思考题

(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？

答：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，电压与电流的关系，符合欧姆定律。线性电阻元件的阻值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。

(2)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？

答：电阻器是线性电阻，其伏安特性曲线的形状见图1-1（a）所示。

白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等是非线性电阻，它们的伏安特性曲线如图1-1（b）、（c）、（d）所示。

(3)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。

答：在平面内绘制xoy直角坐标系，以x轴为电压u，y 轴为电流I，计算出电流I和电压u的数据，根据数据类型，合理地绘制伏安特性曲线。

六、实验报告

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（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）。

2．根据线性电阻的伏安特性曲线，计算其电阻值，并与实际电阻值比较。3.必要的误差分析。4.实验总结及体会。

篇二：二极管伏安特性曲线测量实验报告

二极管伏安特性曲线测量实验报告

一、实验题目：

二极管伏安特性曲线测量

二、实验目的：

1、先搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调

2、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

3、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流

和电压列表记录好。4、用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线

三、实验摘要：

1、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

2、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好

四、实验仪器：

1、示波器

2、函数发生器

3、数字万用表

4、面包板，稳压二极管，100欧电阻，电位器，导线，可调直流电压源

五、实验原理：

示波器是可以直接观察电信号的波形的一种用途广泛

的电子测量仪器，可以测电压的大小、信号的周期、相位差等。一切可以转化为电压的电学量和非电学量，都可以用示波器来观察和测量。

设计一个测量二极管两端电压和电流的电路。通过万用表测量出数据，画出伏安特性曲线并验证。用函数信号发生器产生一个信号，测量二极管两端的信号。原理图：

六、实验步骤及数据

为防止电流过高烧毁电路，使用了一个100欧姆的保护电阻。用万用表测量不同阻值下二极管两端的电压和通过二