电路元件的伏安特性
电工学实验-电路元件伏安特性的测绘
02
实验原理
电路元件伏安特性的定义与分类
定义
电路元件的伏安特性指的是元件 两端电压与通过元件的电流之间 的关系特性。
分类
线性元件和非线性元件。线性元 件的伏安特性可以用一条直线表 示，而非线性元件的伏安特性则 不能用一条直线表示。
测绘电路元件伏安特性的基本方法
01
02
03
逐点测绘法
逐点记录电压和电流值， 然后绘制出伏安特性曲线。
加强理论与实践结合
在未来的学习和实践中，我将更加注重理论与实践的结合，通过实际操作和项目实践来加 深对理论知识的理解和应用。
感谢您的观看
THANKS
注意观察和记录实验过程中的 异常现象，以便后续分析。
数据记录和处理
详细记录实验过程中测量的电压和电 流数据。
通过数据处理软件或表格进行数据分 析和处理，得出结论。
根据记录的数据绘制伏安特性曲线， 分析电路元件的特性。
04
实验结果分析
数据整理与图表绘制
数据整理
将实验测得的数据进行整理，包括电 流、电压、电阻等参数，确保数据的 准确性和完整性。
搭建实验电路
根据实验要求选择适 当的电路元件，如电 阻器、电感器、电容 器等。
接入电源和测量仪表， 确保电路连接正确无 误。
在实验电路板上合理 布局电路元件，并使 用导线连接它们。
进行实验测量
开启电源，逐渐调节滑动变阻 器，观察并记录电路元件的伏 安特性数据。
在不同阻值的条件下，重复进 行实验测量，以获得更全面的 数据。
图表绘制
根据整理后的数据，绘制电流-电压曲 线图，清晰地展示电路元件的伏安特 性。
电路元件伏安特性的分析
线性元件分析
实验一 电路元件的伏安特性
实验一电路元件的伏安特性一、实验目的1、研究电阻元件和直流电源的伏安特性及其测定方法。
2、学习直流仪表设备的使用方法。
二、原理及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，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
1、独立电源和电阻的伏安特性用电压表、电流表测定，称为伏安法（伏安表法）。
伏安表法原理简单，测量方便，同时适用于非线性元件伏安特性测量。
图1-1+-图1-22、理想电压源的内部电阻值Rs为零，其端电压Us ( t )是确定的时间函数，与流过电源的电流大小无关。
如果Us ( t )不随时间变化（即为常数），则该电压源称为直流理想电压源Us, 其伏安特性曲线如图1-1中曲线a所示。
实际电源的伏安特性曲线如图1-1中曲线b所示，它可以用一个理想电压源Us和电阻Rs 相串联的电路模型来表示（图1-2）。
显然Rs越大，图1-1中的角θ也越大，其正切的绝对值代表实际电源的内阻Rs。
3、理想电流源向负载提供的电流Is ( t )是确定的时间函数，与电源的端电压大小无关。
如果Is ( t )不随时间变化（即为常数），则该电流源为直流理想电流源Is，其伏安特性如图1-3中曲线a所示。
实际电源的伏安特性如图1-3中曲线b所示，它可以用一个理想电流源Is和电导Gs相并联的电路模型来显示，（图1-4）。
显然，Gs越大，图1-3中的θ角也越大，其正切的绝对值代表实际的电导值Gs。
图1-3+-图1-44、电阻元件的特性可以用该元件两端的电压U与流过的电流I的关系来表征。
即满足于欧姆定律：UR=I在U-I坐标平面上，线性电阻的特性曲线是一条通过原点的直线。
该直线的斜率等于该元件的电阻值（以电流为横坐标）。
如图1-5中a所示。
5、非线性电阻元件的电压、电流关系，不能用欧姆定律来表示，它的伏安特性一般为一曲线。
①半导体二极管是非线性电阻元件，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），正向电流随正向电压增加而急骤上升；其反向电流随电压增加很小，可视为零。
电路元件伏安特性的测绘
实验一电路元件伏安特性的测绘1、线性电阻与非线性电阻的概念是什么?电阻器与二极管的伏安特性有何区别？电阻两端的电压与通过它的电流成正比，其伏安特性曲线为直线这类电阻称为线性电阻，其电阻值为常数；反之，电阻两端的电压与通过它的电流不是线性关系称为非线性电阻，其电阻值不是常数。
电阻是线性元件，R=U/I，电流与电压成线性关系。
二极管是非线性元件，，电流与电压非线性关系，在开始一段区间（死区），二极管几乎没有电流，但过了某一点（硅材料的导通电压为0.7V）后，电压增加一点，电流增加很快。
2、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置？平面内绘制xOy直角坐标系，以x轴为电压U，y轴为电流I，观察I和U的测量数据，根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。
3、稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？普通二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导电电阻很小；而在反向电压作用下导电电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，电路中常把它用在整流。
稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。
稳压二极管用来稳压或在串联电路中作基准电压。
普通二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，所不同的是普通二极管用的是单向导电性，稳压二极管是利用了其反向特性，在电路中反向联接。
实验二叠加原理实验1、在叠加原理实验中，要令E1和E2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（或）置零连接？在叠加原理实验中，要令E1单独作用，则将E2开关投向短路侧；要令E2单独作用，则将E1开关投向短路侧。
不能直接将不作用的电源置零连接，因为实际电源有一定的内阻，如这样做，电源内阻会分去一部分电压，从而造成实验数据不准确，导致实验误差。
2、实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？为什么？成立。
当电流沿着二极管的正向流过二极管时，叠加原理的叠加性与齐次性都成立，但当反向流过二极管时，会由于二级管的单向导电性而使得无法验证叠加原理的正确性，但这只是由于二极管的性质造成的。
元件伏安特性实验的原理
元件伏安特性实验的原理元件的伏安特性实验是用来研究电路中各个元件的电流-电压关系的实验。
它是电子学中的基础实验，通过它可以了解元件的工作情况、判断元件的特性以及验证电路的设计等等。
伏安特性是指电路中元件的电流和电压之间的关系。
在实验中，我们通常使用伏安表来测量电压和电流，并通过改变电压或电流的一个变量来探究另一个变量的变化。
实验中常用的元件有电阻、电容、电感和二极管等。
在电阻的伏安特性实验中，我们通过改变电压，测量电流的变化。
根据欧姆定律，电阻的电流和电压成正比。
通过测量不同电压下的电流值，我们可以得到电阻的电流-电压关系曲线。
从曲线上可以看出电阻的阻值大小和线性特性。
电容的伏安特性实验是通过改变电流，测量电压的变化。
当电流改变时，电容器的电压也会改变。
电容器的伏安特性可以用来研究电容器的导电特性和充电/放电特性。
实验中，我们通常使用充电/放电电路来测量电容器的伏安特性，并通过测量不同电流下的电压值，得到电容器的电压-电流关系曲线。
电感的伏安特性实验是通过改变电压，测量电流的变化。
电感器的电压-电流关系实验中，我们可以了解电感器的阻抗特性和自感现象。
实验中，我们可以通过改变电压的频率来观察电感器的电流变化，得到电压-电流关系曲线。
从曲线上可以看出电感器的感抗大小和频率特性。
二极管的伏安特性实验是研究它的电流—电压特性的一种方法。
二极管是一种非线性元件，它的电流-电压特性与其他元件有很大的区别。
实验中，我们可以通过改变电压的正负来测量二极管的电流值，并得到电流-电压关系曲线。
从曲线上可以看出二极管的导通特性和截止特性。
总之，元件伏安特性实验是研究电路中元件的电流-电压关系的方法。
通过实验，我们可以了解元件的特性、验证电路的设计，并且也为电子学的研究提供了可靠的实验数据。
电路元件伏安特性实验报告
电路元件伏安特性实验报告电路元件伏安特性实验报告引言：电路元件的伏安特性是研究电路中电流与电压之间关系的重要实验。
通过对电路元件的伏安特性进行实验研究，可以深入理解电路中的电流流动规律，探索电阻、电容、电感等元件的特性，为电路设计和应用提供理论依据。
本次实验主要研究了电阻、电容和二极管的伏安特性，并进行了数据分析和讨论。
一、电阻的伏安特性实验1. 实验目的：研究电阻的伏安特性，了解电阻的电流与电压关系。
2. 实验器材：电阻箱、直流电源、电流表、电压表、导线等。
3. 实验步骤：（1）将电阻箱连接到直流电源的正负极，将电流表和电压表分别与电阻箱相连。
（2）依次调整电阻箱的阻值，记录不同电阻下的电流和电压值。
（3）根据记录的数据绘制伏安特性曲线。
4. 实验结果与分析：通过实验数据绘制的伏安特性曲线，可以清晰地看出电阻的特性。
根据欧姆定律，电阻的电流与电压成正比，即I=U/R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
实验数据与理论公式相符，验证了欧姆定律的正确性。
二、电容的伏安特性实验1. 实验目的：研究电容的伏安特性，了解电容的电流与电压关系。
2. 实验器材：电容器、直流电源、电流表、电压表、导线等。
3. 实验步骤：（1）将电容器连接到直流电源的正负极，将电流表和电压表分别与电容器相连。
（2）依次调整直流电源的电压，记录不同电压下的电流值。
（3）根据记录的数据绘制伏安特性曲线。
4. 实验结果与分析：通过实验数据绘制的伏安特性曲线，可以观察到电容的特性。
根据电容的定义，电容器的电流与电压存在一定的滞后关系。
在直流电路中，电容器对电流的阻碍作用随着电压的增加而减小，电流逐渐趋于稳定。
实验结果与理论预期相符，验证了电容特性的准确性。
三、二极管的伏安特性实验1. 实验目的：研究二极管的伏安特性，了解二极管的电流与电压关系。
2. 实验器材：二极管、直流电源、电流表、电压表、导线等。
3. 实验步骤：（1）将二极管连接到直流电源的正负极，将电流表和电压表分别与二极管相连。
实验一 电路元件伏安特性的测试(含数据处理)
实验一电路元件伏安特性的测试（含数据处理）实验一--电路元件伏安特性的测试（含数据处理）实验一电路元件伏安特性的测试一、实验目的1.学会识别常用电路元件的方法2.掌控线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试方法3.熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法二、原理表明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。
万用表的欧姆档就可以在某一特定的u和i之下测到对应的电阻值，因而无法测到非线性电阻的伏安特性。
通常就是用含源电路“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.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律u＝ri，其阻值不随电压或电流值的变化而变化，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，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。
オオオオオオオオオオオオネ1-1元件的伏安特性2.白炽灯可以视为一种电阻元件，其灯丝电阻随着温度的升高而增大。
一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。
通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，即对一组变化的电压值和对应的电流值，所得u/i不是一个常数，所以它的伏安特性是非线性的，如图1-1(b)所示。
3.半导体二极管也就是一种非线性电阻元件，其伏安特性例如图1-1(c)右图。
二极管的电阻值随其电压或电流的大小、方向的发生改变而发生改变。
它的正向压降不大（通常锗管及约为0.2～0.3v，硅管约为0.5～0.7v），正向电流随其正向压降的增高而急剧下降，而逆向电压从零一直减少至十几至几十伏时，其逆向电流减少不大，粗略地可以视作零。
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。
伏安特性与电路元件的应用
伏安特性与电路元件的应用一、伏安特性1.定义：伏安特性是指用电压和电流描述导体或半导体在某一温度下的导电性能的图形。
a)金属的伏安特性：线性关系，随着电压的增大，电流也增大。
b)半导体的伏安特性：非线性关系，随着电压的增大，电流的增大速度远远大于电压的增大速度。
2.伏安特性曲线的变化规律：a)在一定电压范围内，电流与电压成正比，表现为线性关系。
b)当电压超过一定值时，电流增大速度明显加快，表现为非线性关系。
二、电路元件的应用a)定义：电阻是阻碍电流流动的物理量。
b)单位：欧姆（Ω）。
c)作用：在电路中起到分压、限流的作用。
d)应用实例：灯泡、电热器等。
e)定义：电容是储存电荷的容器。
f)单位：法拉（F）。
g)作用：在电路中起到滤波、耦合、旁路的作用。
h)应用实例：滤波器、耦合器等。
i)定义：电感是阻碍电流变化的物理量。
j)单位：亨利（H）。
k)作用：在电路中起到滤波、延迟、振荡的作用。
l)应用实例：扼流圈、振荡器等。
4.二极管：a)定义：二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。
b)作用：在电路中起到整流、稳压、调制的作用。
c)应用实例：整流器、稳压器等。
5.晶体管：a)定义：晶体管是一种具有放大作用的半导体器件。
b)作用：在电路中起到放大信号、开关控制的作用。
c)应用实例：放大器、开关等。
6.电压源和电流源：a)定义：电压源是提供恒定电压的装置，电流源是提供恒定电流的装置。
b)作用：在电路中提供稳定的电压或电流。
c)应用实例：电源、稳压器等。
通过了解伏安特性和电路元件的应用，我们可以更好地理解和分析电路的运行原理，为电路设计和故障排查提供依据。
习题及方法：1.习题：已知金属导体的电阻率随温度升高而增大，一电阻器由纯金属制成，当电阻器的温度从20℃升高到100℃时，其电阻值变为原来的5倍。
求该电阻器的电阻率。
方法：根据电阻率的定义ρ = R * S / l，其中 R 是电阻值，S 是电阻器的横截面积，l 是电阻器的长度。
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2电路元件伏安特性的测量
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01 实验目的
掌握电路元件伏安特性的测量方法
了解伏安特性测量的基本原理
01
通过测量电路元件两端的电压和电流，绘制出电压与电流之间
的关系曲线，从而分析元件的伏安特性。
熟悉实验设备和测量仪器
通过对伏安特性曲线的分析，了解元 件的工作状态和性能特点，并对其优 缺点进行评价。
绘制伏安特性曲线
根据记录的数据，绘制出元件的伏安 特性曲线，并标注相应的坐标轴和单 位。
02 实验原理
伏安特性测量原理
通过测量电路元件在不同电压下 的电流值，绘制出电压与电流之 间的关系曲线，从而得到电路元
件的伏安特性。
图表绘制
根据处理后的数据，绘制电路元件的伏安特性曲线，直观展示元件的电压与电 流之间的关系。
电路元件伏安特性曲线的比较
不同元件的比较
将不同类型电路元件的伏安特性曲线进行比 较，分析它们在电压和电流作用下的表现差 异。
理论曲线与实验曲线的比 较
将理论计算的伏安特性曲线与实验测得的曲 线进行对比，评估实验结果的准确性。
分析元件参数对伏安特性的影响
通过改变元件参数（如电阻值、二极管型号等），观察伏安特性曲线的变化，理解元件参 数对特性的影响。
比较不同类型元件的伏安特性
通过对比不同类型元件的伏安特性曲线，了解不同元件的特性和适用范围。
学习数据处理和分析的方法
数据记录和处理
分析伏安特性曲线的特征
在实验过程中，准确记录测量的电压、 电流数据，并进行必要的处理，如计 算元件的阻值、电流效率等。
通过实验，我学会了使用伏安法测量电阻、电感、电容等电路元件的伏
实验三电路元件伏安特性的测定
实验三电路元件伏安特性的测定一、实验原理电路元件的伏安特性是指在一定的电压下，元件所承受的电流大小的特性，也就是说，对于一个电路元件，它承受的电流大小是随着电压变化而变化的，在电压变化的过程中，元件所承受的电流的大小也会随之变化。
用伏安特性图表示电路元件的伏安特性，该图是一条由电流和电压组成的曲线，它描述了电路元件在不同电压下所产生的不同电流的大小关系。
在现实中，通常会有一些电路元件不符合欧姆定律，即电流I不能简单地通过单位电压V，而应该使用非线性模型来描述其伏安特性。
这种模型称为理想二极管特性模型，该模型的伏安特性曲线是一个非线性曲线，可以表示为：I = Is(e^(V/T)-1)。
其中，I是电流，V是电压，T是温度，Is是二极管正向饱和电流。
二、实验目的本次实验旨在通过测定不同电路元件的伏安特性，来研究不同电路元件在不同电压下所承受的电流大小，并通过实验数据来验证电路元件的理论伏安特性图中的线性或非线性特性。
三、实验器材与设备1.数字万用表2. 电源3. 变阻器4. 二极管5. 电阻6. 电容7. 充电电路电路元件的伏安特性是指电路元件在不同电压下所产生的不同电流的大小关系，即I-V曲线。
2. 二极管的伏安特性普通二极管有正向和反向两种工作状态，其伏安特性图如下所示：（1）正向偏置普通二极管在正向偏置状态下，氧化物堆叠层将通电，拉近了正负离子距离，电子就越容易穿过PN结，正向偏置的电路中，二极管之间具有几乎恒定的电压0.6~0.7 V，可以达到开关效果。
当二极管处于反向偏置的状态时，随着反向电压不断增加，PN结会不断扩散，增加的电子和空穴不断被分开，在达到一定电压下，出现击穿现象，此时的反向电流远大于漂移电流。
因此，在使用二极管的过程中，需注意不要使其承受过高的电压。
五、实验步骤1. 电阻的伏安特性的测定（1）将变阻器选择为10 kΩ，将短接线接在变阻器的输出端，将长接线连接在电源的正极上，另一根短接线连接到变阻器的输入端。
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。
电工电路实验：电路元件伏安特性测试
电工电路实验：电路元件伏安特性测试一、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逐点测试法。
3.掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。
二、预习要求1.参看附录，了解数字示波器和信号源的使用方法。
2.线性电阻与非线性电阻的概念是什么？电阻器与二极管的伏安特性有何区别？3.稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途是什么？三、实验原理1.伏安特性的定义在电路中，电路元件的特性一般用该元件上的电压U与通过元件的电流I之间的函数关系U=f（I）来表示，这种函数关系称为该元件的伏安特性，有时称外部特性。
2.线性和非线性元件伏安特性本实验所用的负载为常用的线性电阻、非线性电阻元件。
其中线性电阻元件的伏安特性为一条通过坐标原点的直线，如图-1所示。
一般二极管为非线性电阻元件，它的正向压降很小（一般锗管为0.2～0.3V，硅管为0.5～0.7V），正向电流随正向压降的升高而急剧上升，而反向电压从零一直增加到十多到几十伏时，其反向电流增加很小，可视为零。
由图-2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，则会导致管子损坏。
图-1 线性电阻的伏安特性图-2 普通二极管的伏安特性稳压二极管是非线性元件，正向伏安特性类似普通二极管，但其反向伏安特性则较特别，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时（一般称稳定电压）电流突然增加，以后它的端电压维持恒定不再随外电压升高而增加。
利用这种特性在电子设备中有着广泛的应用。
3.示波器测量信号的基本知识示波器的最大特点是能将抽象的电信号和电信号产生过程转变成具体的可见的图像，以便人们对信号和电路特性进行定性分析和定量测量，如信号的幅度、周期、频率、脉冲宽度及同频信号的相位。
常用的示波器分为模拟示波器和数字示波器。
（1）数字示波器的基本测量知识①信号电压的测量。
示波器测试线与被测信号连接后，选择“AUTO”钮，再选“Measure”钮，选择“电压测量”菜单，用多功能钮选择菜单中最大值（Um）、峰峰值（UP-P）、有效值（Urms）等，直接读出各值。
电路元件伏安特性的测绘 实验报告
电路元件伏安特性的测绘实验报告实验背景在电路原理及应用实验中，测绘电路元件的伏安特性是必不可少的实验内容。
电路元件的伏安特性描述了元件的电流与电压之间的关系，是分析电路性能和优化电路设计的重要手段。
本实验旨在通过测绘电路元件的伏安特性曲线，了解元件的工作性质和特点，并对电路的性能进行评估和分析。
实验目的1. 掌握测量电阻元件的伏安特性曲线方法；2. 掌握测量二极管元件的伏安特性曲线方法；3. 分析测绘得到的伏安特性曲线，理解元件的工作特性和性能。
实验设备与元件1. 直流稳压电源：用于为电路提供稳定的直流电压；2. 电压表：用于测量电路中的电压；3. 电流表：用于测量电路中的电流；4. 变阻器：用于调节电阻值；5. 电阻元件：包括不同阻值的电阻，用于测绘电阻元件的伏安特性曲线；6. 二极管元件：用于测绘二极管元件的伏安特性曲线。
实验步骤与测量方法1. 电阻元件伏安特性测绘：a. 将直流稳压电源的正极连接到电阻元件的一端，负极连接到电路的公共接地点；b. 在电路中并联一个适当阻值的电压表，接在电阻元件的两端，测量电阻元件的电压；c. 在电路中串联一个适当量级的电流表，将其接入电阻元件与直流稳压电源之间，测量电路中的电流；d. 调节直流稳压电源的输出电压，记录不同电压下测得的电流与电压值；e. 重复上述步骤，改变电阻元件的阻值，重复测量。
2. 二极管元件伏安特性测绘：a. 将直流稳压电源的正极连接到二极管的正极，负极连接到二极管的负极；b. 在电路中并联一个适当阻值的电压表，接在二极管的两端，测量二极管的电压；c. 在电路中串联一个适当量级的电流表，将其接入二极管与直流稳压电源之间，测量电路中的电流；d. 调节直流稳压电源的输出电压，记录不同电压下测得的电流与电压值；e. 重复上述步骤。
实验数据记录与结果分析1. 电阻元件伏安特性测绘：将测量得到的电流与电压值整理成表格，并绘制电阻元件的伏安特性曲线图。
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。
电路元件伏安特性的测绘实验报告
电路元件伏安特性的测绘实验报告实验目的，通过测绘电路元件的伏安特性，了解电路元件的电流与电压之间的关系，掌握电路元件的基本特性。
实验仪器与设备，电流电压测量仪、电阻箱、直流电源、导线、电路元件（如电阻、二极管等）。
实验原理，在电路中，电流与电压之间存在一定的关系，这种关系被称为伏安特性。
在直流电路中，电流和电压之间的关系可以用欧姆定律来描述，I=U/R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
而对于非线性元件（如二极管），其伏安特性则不满足欧姆定律，需要通过实验测绘其伏安特性曲线。
实验步骤：1. 将实验仪器接线连接好，保证电路连接正确无误。
2. 依次测绘电路中各个元件的伏安特性曲线。
3. 根据测绘得到的数据，绘制伏安特性曲线图。
4. 分析曲线图，得出电路元件的特性参数。
实验数据与结果：以电阻为例，测绘得到的伏安特性曲线呈现为一条直线，通过测绘数据计算得到电阻的阻值为100Ω。
而对于二极管，测绘得到的伏安特性曲线为非线性曲线，符合二极管的特性。
从曲线图中可以得出二极管的导通电压约为0.7V。
实验结论：通过本次实验，我们成功测绘了电路元件的伏安特性曲线，并得出了电路元件的特性参数。
实验结果表明，不同的电路元件具有不同的伏安特性，对于线性元件来说，其伏安特性曲线为一条直线，而对于非线性元件（如二极管），其伏安特性曲线为非线性曲线。
实验总结：本次实验通过测绘电路元件的伏安特性曲线，加深了对电路元件特性的理解，掌握了测绘伏安特性曲线的方法。
同时，也对实验仪器的使用和实验操作技能有了进一步的提高。
通过这次实验，我们不仅仅是简单地获取了一些数据，更重要的是加深了对电路元件伏安特性的理解，为今后的电路设计与分析打下了坚实的基础。
实验中遇到的问题与解决方法：在实验过程中，我们遇到了一些电路连接错误导致的数据异常，通过仔细检查电路连接，及时发现并排除了问题，保证了实验数据的准确性。
在今后的学习与工作中，我们将继续深入学习电路理论知识，不断提高实验操作技能，为今后的科研与工程实践打下坚实的基础。
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。
表1-1 测定线性电阻的伏安特性U （V ） 0 1 2 3 4 5 6 78 9 10I （mA ） 011.982.993.984.975.966.967.968.949.942．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。
电路元件的伏安特性实验
电路元件的伏安特性实验（一）实验目的（1）掌握直流电流表，直流电压表，万用表及可调稳压电源的使用方法。
（2）了解几种电路元件的伏安特性，学习元件伏安特性的测试方法。
（二）实验原理在电路中，电路元件的特性一般用该元件的端电压与通过该元件的电流之间的函数关系u=f(i)表示。
把这个函数关系绘成u-i平面上的一条曲线，就成为该元件的伏安特性曲线。
线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，电压和电流满足欧姆定律，阻值不随电压和电流的变化而变化。
图一线性电阻的伏安特性白炽灯工作时处于高温状态，灯丝电阻随温度的升高而增大。
伏安特性是一条曲线。
图二白炽灯的伏安特性普通二极管是非线性元件，具有单向导电性。
图三普通二极管的伏安特性稳压管是一种特殊的半导体二极管，正向特性与普通二极管相似，为指数曲线；反向电流几乎为零，击穿区曲线很陡，近乎平行于纵轴，表现出很好的稳压特性。
图四稳压管的伏安特性（三）实验设备1.可调直流稳压电源一台。
2.直流电流表，直流电压表各一只。
3.线性电阻，白炽灯，普通二极管及稳压二极管若干。
（四）实验内容1.测定线性电阻的伏安特性如图五所示，调节稳压电源的输出电压US，从0V开始缓慢地增加，使元件两端电压增至25V，记下相应的电压表和电流表读数，并记录。
图五实验电路图电压U/V 0 5 10 15 20 25电流I/mA 0 50.7 101.4 152.2 199 242计算RL/o 0 98.61 98.61 98.55 100.5 103.3拟合图表一分析数据及拟合图像得出结论：在误差允许范围内，线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，电压和电流满足欧姆定律，阻值不随电压和电流的变化而变化2.测定非线性电阻（白炽灯）伏安特性将RL换成一只白炽灯，其额定电压为24V，重复实验内容（1）的步骤，测试白炽灯的伏安特性，并记录。
表2 白炽灯伏安特性数据记录电压U/V 0 2 4 6 8 10电流I/mA 0 40.4 57.6 72.7 86.0 97.9计算RL/o 0 49.5 69.4 82.5 93.0 102.1拟合图表二分析数据及拟合图像得出结论：白炽灯灯丝电阻随温度的升高而增大。
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图 1-3
（3）测定实际电源内阻及伏安特性 晶体管直流稳压电源和一个 51 欧的电阻串联，作为一个实际电压源。按图 1—4
接线，当负载 RL 开路时调节稳压电源的输出电压 U=10V，再调节负载，当电流表的 数据分别为表 1-1~表 1-3 中的数值时，将相应的电压、电流数值写入表 1-3 中，并计 算相应的功率值。
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实际电压源伏安特性 40 90 5.405 60 0.486 110 4.317 40 0.484 141 2.817 20 0.397 164 1.639 10 0.268
I(mA) U(v) RL(Ω) PL (W) 实验总结： 0
0 10 开路
7.968 200 0.32
通过本次实验，我学会了用 Multisim 仿真平台测定电路元件的伏安特性。并且， 在连接电路时一定要注意电压表和电流表的正负极，使之正确的接入电路中。否者， 电表的读数可能会出现负值。 在进行电压源伏安特性的研究中，我们可以看到当电阻 RL 小于 51Ω 时电阻的功率随着电阻的增大而增大，当 RL 大于 51Ω 时，功率随着电 阻的增大而减小。 因此， 我们可以知道当 RL 等于 51Ω 时， 电源的输出功率达到最大。系别 课程名称 实验名称 Nhomakorabea实验目的：
班级
学号
姓名 实验日期 成绩
电路原理
电路元件伏安特性的测定
1. 掌握几种元件的伏安特性的测试方法； 2. 掌握实际电压源和电流源的使用调节方法； 3. 学习常用电工仪表和设备的使用方法。
实验条件： 机房七,Multisim 仿真平台。 实验内容及步骤： （1） 测定线性电阻的伏安特性 按图 1-2 接线，依次调节稳压电源的输出电压为原始数据为表 1—1 中数值，并 测相应的电流值记入表中。
51Ω 稳 压 V 电 源 RL
mA
图 1-4
数据记录：
表 1-1 U(v) I(mA) 0 0.000 2 2.000
线性电阻伏安特性 4 4.000 6 6.001 8 8.001 10 10.000
表 1-2 I(mA) 0
理想电压源的伏安特性 10 20 30 40 50
U(v)
10 表 1-3
实验思考： 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？
答:电流表内接，电流测量准确，电压测的是元件和电流表共同的电压，所以会 较实际偏大。使得测量的电阻偏大。电流表外接的话，电压表测量准确，电流表测的 是电压表和元件并联电路的电流，较实际偏大，根据公式算出结果电阻偏小。
+
稳 压 电 源
-
mA V 1KΏ
图 1-2
（2）测定理想电压源的伏安特性 直流稳压电源，其内阻很小，作为理想的电压源。按图 1—3 线路接好后，接通 晶体管稳压电源，调节输出电压 Us=10v，再调节可变电阻 RL，使直流电流表读数分 别为表 1—4 中数据，将相应的电压数据写入表 1—3 中。