电阻伏安特性

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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

竭诚为您提供优质文档/双击可除电阻元件的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。

伏安特性实验报告结论(3篇)

伏安特性实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验概述伏安特性实验是电学基础实验之一,旨在通过测量电学元件在电压与电流作用下的关系,绘制出伏安特性曲线,从而分析元件的电阻特性。

本实验采用逐点测试法,对线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性进行了测量和绘制。

二、实验目的1. 理解伏安特性曲线的概念,掌握伏安特性曲线的绘制方法。

2. 通过实验验证欧姆定律,了解电阻元件的伏安特性。

3. 分析非线性电阻元件的特性,掌握其应用领域。

三、实验原理1. 伏安特性曲线:在电阻元件两端施加电压,通过电阻元件的电流与电压之间的关系称为伏安特性曲线。

根据伏安特性的不同,电阻元件分为线性电阻和非线性电阻。

2. 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,斜率代表电阻值。

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。

3. 非线性电阻: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。

四、实验步骤1. 准备实验仪器:直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻元件、导线等。

2. 连接实验电路:将电阻元件与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接成闭合回路。

3. 测量电压与电流:逐步调节直流稳压电源的输出电压,记录对应的电流值。

4. 绘制伏安特性曲线:以电压为横坐标,电流为纵坐标,将实验数据绘制成曲线。

五、实验结果与分析1. 线性电阻伏安特性曲线:实验结果表明,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。

斜率代表电阻值,与实验理论相符。

2. 非线性电阻伏安特性曲线:实验结果表明,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。

在低电压下,电阻值较小,随着电压的增大,电阻值逐渐增大,直至趋于饱和。

这与实验理论相符。

3. 伏安特性曲线的应用:通过伏安特性曲线,可以分析电阻元件在不同电压下的电阻值,从而了解电阻元件的电阻特性。

在工程实践中,伏安特性曲线对于设计电路、选择电阻元件具有重要意义。

电阻伏安特性

电阻伏安特性

.实验19 电阻伏安特性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、实验仪器直流恒压源恒流源,数字万用表,各种电阻 11只,白炽灯泡1只(12V/3W)及灯座,稳压二极管(2CW56),电位器(470/2W),短接桥和连接导线及九孔插件方板三、实验原理1. 电阻元件(1)伏安特性(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19-1 伏安特性曲线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)。

根据测量所得数据,画出该电阻元件的伏安特性曲线。

整理文本.整理文本(2)线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

可表示为:U=IR ,其中R 为常量,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19-1(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,其伏安特性是一条过坐标原点的曲线,如图19-1(b )所示。

(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19-2(a )中实线所示。

实际电压源的外特性曲线如图19-2(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19-2(b )所示。

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。

线性电阻的伏安特性实验报告

线性电阻的伏安特性实验报告

线性电阻的伏安特性实验报告一、实验目的1、掌握线性电阻伏安特性的测量方法。

2、学会使用电流表、电压表等仪器,熟悉电路的连接和测量技巧。

3、通过实验数据的处理和分析,深入理解欧姆定律。

4、培养实验操作能力和数据处理能力,提高科学研究的素养。

二、实验原理1、欧姆定律欧姆定律指出,在一段导体中,通过的电流 I 与导体两端的电压 U成正比,与导体的电阻 R 成反比,即 I = U / R 。

对于线性电阻,其电阻值 R 是一个常数,不随电压和电流的变化而改变。

2、伏安特性曲线以电压 U 为横坐标,电流 I 为纵坐标,描绘出电压与电流之间的关系曲线,称为伏安特性曲线。

对于线性电阻,其伏安特性曲线是一条通过原点的直线。

三、实验仪器与设备1、直流电源(提供稳定的电压输出)2、电流表(量程合适,用于测量电流)3、电压表(量程合适,用于测量电压)4、线性电阻(已知阻值)5、滑动变阻器(用于改变电路中的电阻值)6、开关7、导线若干四、实验步骤1、按照电路图连接实验电路,将电源、线性电阻、滑动变阻器、电流表和电压表依次连接起来。

注意连接时要确保电路连接正确,避免短路或断路。

2、检查电路连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电阻两端的电压从 0 开始逐渐增加,每次增加一定的电压值,例如 05V 或1V ,同时记录对应的电流值。

3、测量多组电压和电流数据,直到电压达到电源的最大输出电压或者电阻的额定功率。

4、实验结束后,先断开开关,然后拆除电路,整理实验仪器。

五、实验数据记录与处理|电压 U(V)|电流 I(A)||||| 0 | 0 || 05 | 005 || 10 | 010 || 15 | 015 || 20 | 020 || 25 | 025 || 30 | 030 |根据实验数据,以电压 U 为横坐标,电流 I 为纵坐标,绘制伏安特性曲线。

通过对数据的分析可以发现,电流与电压成正比,符合欧姆定律。

计算电阻值 R = U / I ,并求出平均值,以验证电阻的线性特性。

电阻元件伏安特性完整ppt

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(二)测量稳压管的伏安特性
图4正向伏安特性的电路(外接法?) 图5反向伏安特性的电路(内接法?)
1.为了测得正向特性曲线按图4接好线路。接通电源, 缓慢调节滑动变阻器,增加电压,在电流变化大的地 方,电压间隔应取小一点,记下每次电压表和电流表 的示值,测十组数据,。最后断开电源。
参考:电压表量程取0—15V 电流表量程取0—150mv 待测非线形电阻6.2V稳压管 6.2v之前读取电压和电流值3组 6.2v---7.0v之间读取电压和电流值7组
参考:电压表量程取0—15V 测量表格如下
2)在坐标纸上作出稳压管正、反向特性曲线。 (二)测量稳压管的伏安特性
电流表量程取0—75mv 2)在坐标纸上作出两种接法的伏安特性曲线。
电流表量程取0—150mv 4)并计算修正值(选做) 0.
待测电阻200欧姆
内接、外接各测10组数据 测量表格如下
电 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v 8v 9v 10v 压 / v 电 流 / m A
2参.考测:电稳读压压表管出量的程伏相取安0特—性应3V曲线的。 I值,均匀取值,并填入表中,分别 作出伏安特性曲线,作图法从曲线上求得电阻值。 1.为了测得正向特性曲线按图4接好线路。
接通电源,缓慢调节滑动变阻器,增加电压,在电流变化大的地方,电压间隔应取小一点,记下每次电压表和电流表的示值,测十组 数据,。 内接、外接各测10组数据
2(v之一前 )1读测.取定电线压性根和电电阻据流的值伏图安3组特性1和图2连接好电路(即内接和外接两种 方法)。待测电阻Rx为 200Ω,每改变一次电压V, 待测电阻Rx为 200Ω,每改变一次电压V,读出相应的I值,均匀取值,并填入表中,分别作出伏安特性曲线,作图法从曲线上求得电阻

电阻的伏安特性与欧姆定律

电阻的伏安特性与欧姆定律

电阻的伏安特性与欧姆定律电阻是电路中常见的元件之一,它对电流的流动产生一定的阻碍作用。

了解电阻的伏安特性以及欧姆定律对于理解电路运行原理和设计电路非常重要。

一、电阻的伏安特性电阻的伏安特性是指在恒温条件下,电阻器中通过电流与两端电压之间的关系。

根据欧姆定律,电阻的伏安特性可以用数学公式表示为V=IR,其中V代表电压,I代表电流,R代表电阻。

在实际应用中,通过改变电阻值或施加不同的电压和电流来观察电阻的伏安特性。

通常情况下,电阻值越大,通过电流越小,产生的电压也会相应下降。

而当电阻值较小时,通过电流较大,产生的电压也会相应增加。

电阻的伏安特性可以用伏安图表示,通过绘制电流与电压的关系曲线来描述。

二、欧姆定律的应用欧姆定律是电路中最基本的定律之一,它描述了电阻元件中电流与电压之间的关系。

根据欧姆定律,电流与电压成正比,且比例系数为电阻值。

欧姆定律的表达式为I=V/R,其中I代表电流,V代表电压,R代表电阻。

根据这个公式,可以根据已知电压和电阻值求解电流大小,或者已知电流和电阻值求解电压大小。

欧姆定律的应用范围广泛,既适用于直流电路,也适用于交流电路。

在电路设计和故障排除中,经常使用欧姆定律来计算电压和电流,以保证电路的正常运行。

三、应用案例为了更好地理解电阻的伏安特性和欧姆定律的应用,下面以电阻器为例进行说明。

假设我们有一个电阻值为100欧姆的电阻器,施加一个电压为10伏的直流电源。

根据欧姆定律,我们可以通过公式I=V/R计算出电流大小为0.1安培。

同时,根据电阻的伏安特性,我们可以绘制出电流与电压的关系曲线。

当电阻值固定时,电流与电压成线性关系。

这个例子中,电流为0.1安培时,电压为10伏;电流为0.05安培时,电压为5伏。

通过这个案例,我们可以清楚地看到电阻的伏安特性和欧姆定律的应用。

了解电阻的伏安特性和欧姆定律,我们可以更好地设计和理解电路,确保电路的正常运行。

四、总结电阻的伏安特性和欧姆定律是电路理论中非常重要的概念。

电阻伏安特性实验报告

电阻伏安特性实验报告

电阻伏安特性实验报告电阻伏安特性实验报告引言:电阻伏安特性是电学实验中常用的一种实验方法,用于研究电阻器在不同电压下的电流变化规律。

通过实验可以得到电阻器的伏安特性曲线,从而了解电阻器的性能和特点。

本实验旨在通过测量电阻器在不同电压下的电流,绘制伏安特性曲线,并分析其特点。

实验步骤:1. 实验装置准备:- 电源:使用直流电源,可调节电压大小。

- 电阻器:选择合适的电阻器,注意其额定功率和阻值。

- 电流表:用于测量电阻器中的电流。

- 电压表:用于测量电阻器两端的电压。

2. 实验操作:- 将电阻器连接到电路中,注意正确连接正负极。

- 通过调节电源的电压,分别设置不同的电压值。

- 使用电流表和电压表测量电阻器中的电流和电压。

- 记录测量数据,并计算得到电阻器的电流和电压值。

实验结果:根据实验操作得到的测量数据,我们可以绘制电阻器的伏安特性曲线。

在横轴上表示电压,纵轴上表示电流。

通过连接各个数据点,我们可以得到一条曲线,该曲线即为电阻器的伏安特性曲线。

讨论与分析:通过观察伏安特性曲线,我们可以得到以下结论和分析:1. 线性关系:在低电压范围内,电阻器的伏安特性曲线呈线性关系,即电流随电压的增大而线性增大。

这是因为在低电压下,电阻器的内部结构和材料导致电流与电压呈线性关系。

2. 非线性关系:在高电压范围内,电阻器的伏安特性曲线变得非线性,即电流随电压的增大而增大的速率减小。

这是因为在高电压下,电阻器的内部结构和材料导致电流与电压呈非线性关系。

3. 温度效应:在实验过程中,我们还可以观察到电阻器的温度效应。

随着电流通过电阻器,电阻器会发热,导致其温度升高。

这会引起电阻器的电阻值发生变化,从而影响伏安特性曲线的形状和特点。

实验误差与改进:在实验过程中,由于测量仪器的精度限制和实验操作的不完美,可能会导致一定的误差。

为减小误差,我们可以采取以下改进措施:1. 提高测量仪器的精度:选择更高精度的电流表和电压表,以减小测量误差。

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。

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.

电阻元件的伏安特性.

电阻元件的伏安特性一、实验目的1.了解线性电阻元件和几种非线性电阻元件的伏安特性。

2.学习电阻元件伏安特性的测试方法。

二、实验原理与说明1.电阻元件的伏安特性电阻元件的伏安特性可以用该元件两端的电压u与流过元件的电流i的关系来表示,这种关系称为伏安特性。

线性电阻元件的伏安特性服从欧姆定律,画在u-i平面上是一条通过原点的直线。

非线性电阻元件的伏安特性不服从欧姆定律,画在u-i平面上是一条通过原点的曲线。

2.电阻元件伏安特性的测试方法对线性电阻元件及单调型的非线性电阻元件,调节电压或电流,读取相应的电流或电压,从而获得元件的伏安特性。

三、实验内容图2-1 元件伏安特性的测量1.测定二极管IN4007(GDS-06D)的伏安特性(二极管是单调型非线性电阻元件)按图2-1接线,调节稳压源的输出电压,逐一测量电压U及电流I,测试数据记录于表一中。

表一、二极管IN4007的伏安特性2.测量小电珠(GDS-06D)的伏安特性按图2-1接线,调节稳压源的输出电压,逐一测量电压U及电流I,测试数据记录于表二中。

表二、小电珠的伏安特性3.测量小电珠的伏安特性按图2-1接线,调节稳压源的输出电压,逐一测量电压U及电流I,测试数据记录于表三中。

表三、线性电阻的伏安特性四、实验设备五、注意事项1.接线注意事项:(1)接线时应在断电情况下接线(即红灯亮),切勿带电接线(2)接完线后确保无误后才通电(如无把握,可请教老师)(3)接线时按电路图接线,从电源正极出发依次接线,先串后并,最后回到电源负极2.测定二极管的伏安特性(1)注意区分二极管的阳极、阴极(2)二极管导通电压较小,所以电压较小时,电流几乎没有,所以一开始需要用小量程的电流表测电流,电流表量程要从大到小进行调节3.测定小电珠的伏安特性(1)加在小电珠两端的电压不能超过6.3伏4.测定25Ω、50Ω线性电阻的伏安特性(1)电阻用电阻箱,要先把电阻阻值调节好,再接线5.其他注意事项(1)注意选取合适的仪表量程:量程太大,误差大,有时会读不出数据;量程太小,容易损坏仪表(2)每次更换被测元件时,电压源都要回到零(3)发现异常,应及时报告老师(4)实验完成后,需要将仪器归位,导线理顺好放入抽屉,板凳摆好(5)每次做实验之前要写预习报告,并画出数据表格(6)实验数据测完后,数据必须经过老师检查、签字;实验数据未经老师检查,请勿拆线(7)实验原始数据必须附在实验报告中六、实验报告1.列出所有测试数据的表格2.根据所测数据,绘出所测元件的伏安特性曲线。

4 . 复习线性电阻和非线性电阻的伏安特性.

4 . 复习线性电阻和非线性电阻的伏安特性.

4 . 复 习 线 性 电 阻 和 非 线 性 电 阻 的 伏 安 特 性 。

( 1 ) 线 性 电 阻 元 件 的 伏 安 特 性 服 从 定 律 , 它 是 一 条 通 过 座 标 原 点 的 。

线 。

非 线 性 电 阻 元 件 的 伏 安 特 性 不 服 从 非 线 形 定 律 , 它 是 一 条 通 过 座 标 原 点 的 线 。

( 2 ) 在 伏 安 特 性 的 测 试 中 , 只 有 在 电 流 很 小 , 电 阻 很 小 时 ( 只 有 几 个 欧 姆 ) , 将 电 压 表 与 电 阻 直 接 _ _ 联 , 再 与 电 流 表 联 。

而 测 量 较 大 电 阻 ( R = 200Ω) 的 伏 安 特 性 时 , 要 将 电 流 表 先 直 接 与 被 测 电 阻 联 后 , 再 与 电 压 表 联 。

这 是 因 为 。

三 、 实 验 内 容 说 明电 阻 元 件 的 伏 安 特 性 是 指 电 阻 元 件 两 端 电 压 U 与 通 过 该 电 阻 元 件 的 电 流 I 之 间 的 关 系 曲 线 。

线 性 电 阻 元 件 伏 安 特 性 服 从 欧 姆 定 律 , 即 U /I 为 常 数 。

不 但 其 阻 值 不 随 电 压 或 电 流 变 化 而 变 化 , 而 且 与 电 压 或 电 流 的 方 向 无 关 。

因 此 线 性 电 阻 元 件 的 伏 安 特 性 是 一 条 通 过 座 标 原 点 的 直 线 。

如 图 6- 2- l (a ) 所 示 。

非 线 性 电 阻 元 件 的 伏 安 特 性 不 服 从 欧 姆 定 律 , 即 U / I 不 等 于 常 数 , 它 与 电 压 电 流 的 大 小 和 方 向 有 关 。

因 此 非 线 性 电 阻 元 件 的 伏 安 特 性 是 一 条 通 过 坐 标 原 点 的 曲 线 。

对 电 压 、 电 流 控 制 型 的 非 线 性 电 阻 元 件 , 如 白 炽 灯 和 晶 体 二 极 管 的 伏 安 特 性 分 别 如 图 个 6—2—1(b ) 和 图 6— 2- l (c ) 所 示 。

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。

电阻元件的伏安特性

电阻元件的伏安特性
实验3.14 电阻元件的伏安特性
❖实验简介 ❖实验目的 ❖实验原理 ❖实验仪器
❖实验内容 ❖注意事项 ❖数据处理
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1
实验简介
利用欧姆定律求导体电阻的方法称为伏安法,它是测 量电阻的基本方法之一。为了研究材料的导电性,通 常作出其伏安特性曲线,了解它的电压与电流的关系。 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
电流表外接法中
RVx I
Vx IxIV
1 Rx
1 1
RV
Rx 1R RVx
实验仪器
电阻元件伏安特性测量实验仪集成可调直流稳压电源; 直流数字电压表,(5.6V)、待测小灯泡(12V/0.1A)等。
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5
实验内容
1.分别用内接和外接法测量金属膜电阻的伏安特性
• (2)能否用直流电压表对静电场直接测
量?为什么?
• (3)用稳恒电流场模拟静电场的实验条
件有哪些?
制作:黄 勇 武汉理工精大选学ppt物理实验中心
8
2.测量稳压管的伏安特性 (1)稳压管的稳压特性
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6
注意事项
(1)不要将水洒到实验台上,以免造成仪器漏电。 (2)水糟电极应接近水平。否则,其中自来水的电阻不均匀。 (3)等势线急弯处,记录点应密一些,以免连线困难。
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7
【预习思考题】
• (1)你如何理解模拟法?它的适用条件
是什么?
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2
实验目的
1.学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的连接方法。
2.掌握用伏安法测量电阻及其误差分析的基本方法。
3.学习测量线性电阻和非线性电阻的伏安特性。

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。
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实验19 电阻伏安特性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、实验仪器直流恒压源恒流源,数字万用表,各种电阻 11只,白炽灯泡1只(12V/3W)及灯座,稳压二极管(2CW56),电位器(470 /2W),短接桥和连接导线及九孔插件方板三、实验原理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)。

根据测量所得数据,画出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。

可表示为:U=IR,其中R为常量,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19-1(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19-1 伏安特性曲线..(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,其伏安特性是一条过坐标原点的曲线,如图19-1(b )所示。

(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19-2(a )中实线所示。

实际电压源的外特性曲线如图19-2(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19-2(b )所示。

图19-2(a )中角θ越大,说明实际电压源内阻Rs 值越大。

实际电压源的电压U 和电流I 的关系式为:I R U U S S ⋅-= (19-1)(2)测量方法将电压源与一可调负载电阻串联,改变负载电阻R 2的阻值,测量出相应的电压源电流和端电压,便可以得到被测电压源的外特性。

图19-2 电压源特性3. 直流电流源(1)直流电流源理想的直流电流源输出固定幅值的电流,而其端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19-3(a)中实线所示。

实际电流源的外特性曲线如图19-3(a)中虚线所示。

在线性工作区它可以用一个理想电流源Is和内电导Gs (Gs=1/Rs)相并联的电路模型来表示,如图19-3(b)所示。

图19-3(a)中的角θ越大,说明实际电流源内电导Gs值越大。

实际电流源的电流I和电压U的关系式为:SSGUII⋅-=(19-2)(2)测量方法电流源外特性的测量与电压源的测量方法一样。

四、实验步骤1. 测量线性电阻元件的伏安特性(1)按图19-4接线,取R L=47Ω,Us用直流稳压电源,先将稳压电源输出电压旋钮置于零位。

(2)调节稳压电源输出电压旋钮,使电压Us分别为0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V、9V、10V,并测量对应的电流值和负载R L两端电压U,数据记入表1。

然后断开电源,稳压电源输出电压旋钮置于零位。

(3)根据测得的数据,在下面坐标平面上绘制出R L= 47Ω电阻的伏安特性曲线。

图19-3 电流源外特性Us(v)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I(mA)U(v)R=U/I(Ω)2. 测量非线性电阻元件的伏安特性(钨丝灯电阻伏安特性测量)通过本实验了解钨丝灯电阻随施加电压增加而增加的特性,并了解钨丝灯的使用情况。

实验仪用灯泡中钨丝和家用白炽灯泡中钨丝同属一种材料,但丝的粗细和长短不同。

本实验的钨丝灯泡规格为12V 0.1A。

金属钨的电阻温度系数为4.8×10-3 /℃,为正温度系数,当灯泡两端施加电压后,钨丝上就有电流流过,产生功耗,灯丝温度上升,致使灯泡电阻增加。

灯泡不加电时电阻称为冷态电阻。

施加额定电压时测得的电阻称为热态电阻。

由于钨丝点亮时温度很高,超过额定电压时,会烧断,所以使用时不能超过额定电压。

在一定的电流范围内,电压和电流的关系为:nKIU=(19-3)式中U—灯泡二端电压,I—灯泡流过的电流,K,N—与灯泡有关的常数为了求得常数K和n,可以通过二次测量所得U1、I1和U2、I2,得到:nKIU11=(19-4)nKIU22=(19-5)将式(19-4)除以式(19-5)式可得图19-4 线性电阻元件的实验线路图19-5 钨丝灯泡伏安特性测试电路..2121lg lgI IU U n =(19-6)将式(19-6)式代入式(19-4)式可以得到:nI U K -=11(19-7)注意:一定要控制好钨丝灯泡的两端电压!严禁超过额定电压!灯泡电阻在端电压12V 范围内,大约为几欧到一百多欧姆,电压表在20V 档内阻为1MΩ,远大于灯泡电阻,而电流表在200mA 档时内阻为10Ω或1Ω(因万用表不同而不同),和灯泡电阻相比,小得不多,宜采用电流表外接法测量,电路图见图19-5。

注意:接线前应确认电压源的输出已经调到最小!按表2规定的过程,逐步增加电源电压,注意不要超过12V !记录相应的电流表数据。

在坐标纸上画出钨丝灯泡的伏安特性曲线,并将电阻计算值也标注在坐标图上。

选择二对数据,按式(19-6)和式(19-7)式计算出K 、n 两个数值。

由此写出式(19-3)式,并进行多点验证。

3. 测量直流电压源的伏安特性(1)按图19-6接线,将直流稳压电源视作直流电压源,取R=100Ω。

(2)稳压电源的输出电压调节为Us=10V ,改变电阻R L 的值,使其分别为100Ω、47Ω、20Ω、10Ω、5.1Ω、1Ω,测量其相对应的电流I 和直流电压源端电压U ,记于表3中。

(3)根据测得的数据在坐标平面上绘制出直流电压源的伏安特性曲线。

.4. 测量实际直流电压源的伏安特性图19-6 电压源实验线路图19-7 实际电压源实验线路(1)按图19-7接线,将直流稳压电源Us与电阻R o(取47Ω)相串联来模拟实际直流电压源,如图中虚线框内所示,取R=100Ω。

(2)将稳压电源输出电压调节为Us=10V,改变电阻R L的值,使其分别为100Ω、47Ω、20Ω、10Ω、5.1Ω、1Ω,测量其相对应的实际电压源端电压U和电流I,记入表4中。

表4 实际电压源实验数据R L(Ω)100 47 20 10 5.1 1I(mA)U(V)(3)根据测得的数据在下面平面坐标上绘制实际电压源的伏安特性曲线。

5. 测量直流电流源的伏安特性(1)按图19-8接线,R L为可变负载电阻。

图19-8 电流源实验线路图19-9 实际电流源实验线路(2)调节直流稳电源的输出电流为Is=25mA,改变R L的值分别为300Ω、200Ω、100Ω、50Ω、20Ω,(其中300Ω采用200Ω与100Ω串联,50Ω采用2个100Ω并联),测量对应时电..流I和电压U,记入表5中。

R L(Ω)300 200 100 50 20I(mA)U(V)(3)根据测得的数据在坐标平面上绘制电流源的伏安特性曲线。

6. 测量实际直流电流源的伏安特性(1)按图19-9接线,R L为负载电阻,取R o= 1kΩ,将R o与电流源并联来模拟实际电流源,如图中虚线框内所示。

(2)调节电流源输出电流Is=25mA,改变R L的值分别为300Ω、200Ω、100Ω、50Ω、20Ω,测量对应的电流I和电压U,记入表6中。

R L(Ω)300 200 100 50 20I(mA)U(V)(3)根据测得的数据在坐标平面上绘制实际电流源的伏安特性曲线。

五、注意事项1.电流表应串接在被测电流支路中,电压表应并接在被测电压两端,要注意直流仪表“+”、“-”端钮的接线,并选取适当的量限。

2.使用测量仪表前,应注意对量程和功能的正确选择。

3.直流稳压电源的输出端不能短路。

4.实验中用到的R L可以用470Ω/2W的电位器代替,通过调节电位器接入不同的R L(用万用表测出),并记下各测量数据。

六、分析和讨论1.比较47Ω电阻与白炽灯的伏安特性曲线,可得出什么结论?2.试从钨丝灯泡的伏安特性曲线解释为什么在开灯的时候容易烧坏?3.在电子振荡器电路中,经常利用正温度系数的灯泡,作为振荡器电压稳定的自动调节元件,参考电路图19-10,试从钨丝灯伏安特性说明该振荡器稳幅原理。

4.根据不同的伏安特性曲线的性质区分它们为何种性质的电阻?5.通过元件伏安特性曲线分析欧姆定律对哪些元件成图19-10 钨丝灯稳幅的1KHz振荡电路立?哪些元件不成立?6.比较直流电压源和实际直流电压源的伏安特性曲线,从中得出什么结论?7.比较直流电流源和实际直流电流源的伏安特性曲线,从中得出什么结论?8.稳压电源串联电阻构成的电压源,它的输出电压与输出电流之间有什么关系?是否能写出伏安特性方程式?9.选取表6中的任一组实验结果,按式(19-2)计算出Rs、Gs和实验参数比较。

附一:二极管伏安特性曲线的研究1.实验目的通过对二极管伏安特性的测试,掌握锗二极管和硅二极管的非线性特性,从而为以后正确设计使用这些器件打下技术基础。

2.伏安特性描述对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为0.2V左右,硅管为 0.7V左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。

对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿现察,这很容易造成二极管的永久性损坏。

所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。

二极管伏安特性示意见图19-F1-1,19-F1-2。

实验设计..图19-F1-1 锗二极管伏安特性图19-F1-2 硅二极管伏安特性(1)反向特性测试电路图19-F1-3 二极管反向特性测试电路二极管的反向电阻值很大,采用电流表内接测试电路可以减少测量误差。

测试电路如图19-F1-3,电阻选择510Ω。

(2)正向特性测试电路图19-F1-4 二极管正向特性测试电路二极管在正向导通时,呈现的电阻值较小,宜采用电流表外接测试电路。

电源电压在0~10V内调节,变阻器开始设置510Ω,调节电源电压,以得到所需电流值。

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