实验一电路元件伏安特性的测试
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。
实验一-电路元件伏安特性的测绘
0.489
2.14
(2)反向特性实验
将稳压二极管的方向倒转,重复实验内容2中的反向测量。 为反向施压,数据记入表3.2.5。
表3.2.5 测定稳压管的反向特性
U(V)
0
1
2
3
4
5
8
10
12
18
20
UZ—(V)
0
1.00
1.87
2.44
2.73
2.93
3.30
3.45
3.58
3.79
3.85
一、实验目的
1. 学会识别常用电路元件的方法。
2. 掌握线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。
3.掌握常用直流电工仪表和设备的使用方法。
二、实验仪器
1.电路实验箱一台
2.万用表一块,IN4007二极管一个,2CW51稳压管一个,不同阻值线性电阻器若干
三、实验原理
任何一个电器二端元件的特性可用该元件上的端电压 与通过该元件的电流 之间的函数关系 来表示,即用 平面上
表3.2.2测定二极管的正向特性
UD+(V)
0
0.2
0.4
0.45
0.5
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
I(mA)
0
0
0.02
0.07
0.22
0.54
1.38
3.50
9.30
24.8
表3.2.3测定二极管的反向特性
UD-(V)
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
I(mA)
0
0
0
0
0
河南理工大学电路上实验
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I(mA)
五、注意事项
1、实验室,电流表要串联入电路,合理选择量程,极性不要接反。
2、直流稳压电源输出应从小到大逐渐增加。
六、实验报告
1、根据各实验数据,在坐标轴上分别画出各个元件的伏安特性曲线。
2、分析测量误差原因。
实验二CCVS及VCCS受控源特性测试研究
3.心得体会及其他。
实验六戴维南定理
一、实验目的
1、验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
3、熟悉负载获得最大功率传输的条件与应用。
二、实验仪器与设备
GDDS-1型电工实验装置。
三、原理说明
任何一个线性网络,如果只研究其中的一个支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作一个含源一端口网络,而任何一个线性含源一端口网络对外部电路的作用,可用一个等效电压源来代替,该电压源的电动势ES等于这个含源一端口网络的开路电压UK,其等效内阻RS等于这个含源一端口网络中各电源均为零时(电压源短接,电流源断开)无源一端口网络的入端电阻R,这个结论就是戴维南定理。
R(kΩ)
0
0.2
0.3
0.4
0.6
0.8
1.0
∞
I(mA)
U(V)
五、实验报告
1.根据步骤2、3,分别绘出曲线,验证戴维南定理的正确性,并分析产生误差的原因。
2.根据步骤1所测得的开路电压UOC和短路电流ISC,计算有源二端网络的等效内阻,与用电路分析的方法计算所得二端网络内阻进行比较。并分析产生误差的原因。
3.心得体会及其他。
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。
电路元件伏安特性的测量
实验一:电路元件伏安特性的测量一、实验目的1. 掌握线性、非线性电阻元件及电源的概念。
2.学习线性电阻和非线性电阻伏安特性的测试方法。
3.学习直流电压表、直流电流表及直流稳压电源等设备的使用方法。
二、实验仪器电路分析实验箱、数字万用表、直流电流表、直流电压表、二极管、稳压二极管、电阻三、实验原理1、数字万用表的构成及使用方法数字万用表一般由二部分构成,一部分是被测量电路转换为直流电压信号,我们称为转换器,另一部分是直流数字电压表。
直流数字电压表构成了万用表的核心部分,主要由模-数转换器和显示器组成。
可用于测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向压降及电路通断,具有数据保持和睡眠功能。
2、整体结构1)交直流电压测量(1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。
(2)将功能开关置于V量程档。
将测试表笔并联在被测元件两端2)交直流电流测量(1)将红表笔插入mA或A插孔,黑表笔插入COM插孔。
(2)将功能开关置A量程。
(3)表笔串联接入到待测负载回路里。
3)电阻测量(1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。
(2)将功能开关置于Q量程。
(3)将测试表笔并接到待测电阻.上4)二极管和蜂鸣通断测量(1)将红表笔插入VQ插孔,黑色表笔插入”COM”插孔。
(2)将功能开关置于二极管和蜂鸣通断测量档位。
(3)如将红表笔连接到待测-二极管的正极,黑表笔连接到待测二极管的负极,则LCD.上的读数为二极管正向压降的近似值。
将表笔连接到待测线路的两端,若被测线路两端之间的电阻大于700,认为电路断路;被测线路两端之间的电阻≤100,认为电路良.好导通,蜂鸣器连续声响;如被测两端之间的电阻在10~700之间,蜂鸣器可能响,也可能不响。
同时LCD显示被测线路两端的电阻值。
3)线性电阻元件的伏安特性曲线是- -条通过坐标原点的直线。
如图1.1.1所示;非线性电阻元件,如半导体二极管,其伏安特性如图1.1.2所示,电压、电流关系不服从欧姆定律。
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。
电路实验报告一(伏安特性的测量)
U
I
U
I
锗二极管
I
硅二极管
稳压管
0.4
0.20.60.81
-5
-10
图1-1 线性电阻的图1-2白炽灯泡的图1-3 二极管、稳压管的伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线
图1-4理想电压源的输出特性曲线图1-5实际电压源的输出特性
图1-6 伏-安特性实验线路
实验电路图
直
流
稳
压
电
源
mA
V
200Ω
+
-
实验步骤
1、测量线性电阻的伏-安特性。
按图1-6接线,调节直流稳压电源的输出(从小到大),分别测出电阻R的电流和电压。
2、测量白炽灯泡的伏-安特性。
将电阻去掉,接入白炽灯泡,调节直流稳压电源的输出(注意:白炽灯泡的最大电压值),分别测出白炽灯泡的电流和电压。
3、测量二极管的伏-安特性。
将白炽灯泡去掉,接入二极管(注意二极管的导通方向),调节直流稳压电源的输出(注意:锗二极管导通电压0.4V,硅二极管导通电压0.7V),分别测出二极管的电流和电压。
4、测量稳压管的伏-安特性。
将二极管去掉,接入稳压管(注意稳压管的方向),调节直流稳压电源的输出(注意:稳压管最大稳压电压),分别测出稳压管的电流和电压。
(选做)
二、数据分析处理(参照实验教材“实验报告”要求分析处理)
误差分析:误差主要是万用表的内阻
三.思考题(参照实验教材“思考题”要求回答问题)。
电学元件伏安特性的测量实验报告doc
电学元件伏安特性的测量实验报告篇一:电路分析实验报告(电阻元件伏安特性的测量) 电力分析实验报告实验一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、电压表的利用方式。
二、实验原理及说明(1)元件的伏安特性。
若是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肯定:R=u/i=(mu/mi)tgα,期中mu 和mi别离是电压和电流在u-i平面坐标上的比例。
三、实验原件Us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)接线时必然要考虑正确利用导线篇二:电学元件的伏安特性实验报告v1预习报告【实验目的】l.学习利用大体电学仪器及线路连接方式。
2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的大体方式及一种消除线路误差的方式。
3.学习按照仪表品级正确记录有效数字及计算仪表误差。
准确度品级见书66页。
100mA量程,0.5级电流表最大允许误差?xm?100mA?0.5%?0.5mA,应读到小数点后1位,如42.3(mA) 3V量程,0.5级电压表最大允许误差?Vm?3V?0.5%?0.015V,应读到小数点后2位,如2.36(V) 【仪器用具】直流稳压电源,电流表,电压表,滑线变阻器,小白炽灯泡,接线板,电阻,导线等。
实验一 电路元件伏安特性的分析测试
(a)表前法
i A RA V Rv + u Rx
+ Us -
由基本定律得 Rx=u/i-RA=R’x-RA 。 其中,u、i分别为V表和A表的读数,RA为电流表内 阻,R’x为电阻多次测量的平均值或为实验曲线上的某点电 阻值,Rx为电阻的真值。得到表前法的方法误差为 γA =(R’x-Rx)/Rx=RA/Rx (取百分比),在要求不高的情况 下,Rx可用数字万用表测得或直接取它的标称值。仅当 Rx>>RA时,误差才较小。因此,表前法适合测量较大电阻 的伏安特性。
o
u
实际器件:充气二极管
电流电压控制型:
元件两端的电压u可以表作电流i的单值函数,即 u=f(i),那么,这类二端元件就称为电流控制型二端元件 。 i
o
u
实际器件:钨丝灯泡
伏安特性的测量方法
基本方法: 根据器件的特性,在其上外加电源,通过测量元件上的电压 电流变化绘出其伏安特性曲线。 + 电压源 A + U 顺次改变加载电压依次测 量电流的大小,绘制伏安特性 器件Z 曲线
电流源
器件Z
顺次改变加载电流依次测 量电压的大小,绘制伏安特性 曲线
特性测量中的几个注意点: (1)电源的选择:依据所测量的器件的伏安特性的特点。 电压控制型 电流控制型 电压电流控制型 外加电源 电压源 电流源 电压或电流源
(2)测量仪表的接入方式:表前法还是表后法 鉴于表计内阻的影响,在测试二端元件的伏安特性 时,还应注意电压表和电流表的合理接法目的是为了减 小测量的误差。
1 7 2 8 5
3 4 6
测量交直流电流
指针机械调零7 表盘拨入相应的功能 测直流 拨8对准1 拨4中相应值对准3 测交流 拨2对准1 拨4中相应值对准3 注:4中的数值指的是电流的量程 测量 测直流 把红笔5接在器件的高电势端,黑笔6接 在器件的低电压端 测交流 时只需把两笔跨接在器件两端即可,不 分正负 指针刻度读取 读取电压电流刻度线 测量数据的换算 测量值=(指针读数 /满量程刻度)*选择的量程
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
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。
电路理论实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过实验,加深对电路基本概念和原理的理解。
2. 掌握电路实验的基本方法和技能。
3. 培养分析和解决实际电路问题的能力。
二、实验内容本实验报告册共分为以下八个实验部分:实验一:电路元件伏安特性测试实验二:基尔霍夫定律验证实验三:电路的叠加原理与齐次性验证实验四:受控源特性研究实验五:交流电路的研究实验六:三相电路电压、电流的测量实验七:三相电路功率的测量实验八:RC移相电路实验三、实验原理1. 电路元件伏安特性测试:通过测量电阻、电容、电感等元件的电压和电流,绘制伏安特性曲线,分析元件的特性。
2. 基尔霍夫定律验证:利用基尔霍夫电流定律和电压定律,验证电路节点处电流和电压的关系。
3. 电路的叠加原理与齐次性验证:验证电路的叠加原理和齐次性,即在电路中某一支路电流为零时,其他支路电流也为零。
4. 受控源特性研究:研究受控源(电压控制电流源、电流控制电流源、电压控制电压源、电流控制电压源)的特性,分析其控制作用。
5. 交流电路的研究:研究交流电路中电压、电流的相位关系,分析电路的阻抗、导纳、功率因数等参数。
6. 三相电路电压、电流的测量:测量三相电路中电压、电流的有效值和相位,分析三相电路的特点。
7. 三相电路功率的测量:测量三相电路的功率,分析三相电路的功率分配。
8. RC移相电路实验:研究RC移相电路的特性,分析电路的相位移动和幅值变化。
四、实验步骤1. 实验一:电路元件伏安特性测试(1)搭建实验电路,连接电路元件。
(2)调节信号源,测量电路元件的电压和电流。
(3)记录数据,绘制伏安特性曲线。
2. 实验二:基尔霍夫定律验证(1)搭建实验电路,连接电路元件。
(2)测量电路节点处的电流和电压。
(3)验证基尔霍夫电流定律和电压定律。
3. 实验三:电路的叠加原理与齐次性验证(1)搭建实验电路,连接电路元件。
(2)断开某一支路,测量其他支路电流。
(3)验证电路的叠加原理和齐次性。
4. 实验四:受控源特性研究(1)搭建实验电路,连接受控源。
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,通过实验测绘电路元件的伏安特性曲线,掌握电路元件的基本特性和参数。
实验仪器与设备,数字万用表、直流电源、电阻箱、导线等。
实验原理,伏安特性曲线是用来描述电路元件在电压和电流作用下的关系曲线,通过测绘伏安特性曲线可以了解电路元件的工作特性和参数。
在直流电路中,电阻的伏安特性曲线是一条直线,而二极管、三极管等元件的伏安特性曲线则呈现出非线性特性。
实验步骤:1. 连接电路,按照实验电路图连接数字万用表、直流电源和电阻箱,确保连接正确无误。
2. 调节电压,通过调节直流电源的电压,使其在一定范围内变化,以便测绘伏安特性曲线。
3. 测量电流,通过数字万用表测量电路中的电流数值,并记录下来。
4. 测绘伏安特性曲线,根据测量得到的电压和电流数值,绘制伏安特性曲线图表。
实验数据处理与分析:1. 根据实验测量得到的电压和电流数据,绘制伏安特性曲线图表。
2. 分析曲线特性,根据曲线的形状和斜率等特征,分析电路元件的工作特性和参数。
3. 计算电路元件的参数,根据伏安特性曲线,可以计算出电路元件的电阻、导通压降、截止电压等参数。
实验结果与结论:通过实验测绘得到的伏安特性曲线图表,可以清晰地反映出电路元件在电压和电流作用下的工作特性。
根据曲线特征和参数计算结果,可以得出对电路元件工作特性的深入理解和分析。
实验总结:通过本次实验,我们掌握了测绘电路元件伏安特性曲线的方法和技巧,加深了对电路元件工作特性和参数的理解。
同时,实验中还发现了一些问题和不足之处,需要进一步改进和完善实验方案和方法。
实验存在的问题与改进方向:1. 实验数据的准确性和稳定性需要进一步提高,可以考虑使用更精密的仪器和设备。
2. 实验过程中的操作技巧和方法需要进一步规范和标准化,以提高实验的可重复性和可靠性。
3. 实验结果的分析和结论需要更加深入和全面,可以结合理论知识进一步探讨电路元件的工作特性和参数。
通过本次实验,我们对电路元件的伏安特性有了更深入的了解,同时也为今后的实验和研究工作奠定了基础。
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.掌握线性电阻、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、原理说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。
图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.半导体二极管也是一种非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1(c)所示。
二极管的电阻值随电压或电流的大小、方向的改变而改变。
它的正向压降很小(一般锗管约为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剧上升,而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。
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。
实验一 电路元件伏安特性的测定
40 10.000
50 10.000
表 1-3 实际电压源伏安特性
I(mA) U(v) RL(Ω) PL (W) 0
0 10 开路
40 7.968 闭合 0.31872
80 5.952 闭合 0.47616
120 3.892 闭合 0.46704
150 2.273 闭合 0.34095
170 1.282 闭合 0.21794
按图线路接好后接通晶体管稳压电源调节输出电压uห้องสมุดไป่ตู้10v再调节可变电阻中数据将相应的电压数据写入表13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
实验报告
系别 课程名称 实验名称 实验目的:
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。
班级 电路原理
学号
姓名 实验日期 成绩
电路元件伏安特性的测定
实验条件:1.机房上机;2.multsim 软件 实验内容:
(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。
+
稳 压 电 源
图 1-2
mA V 1KΏ
0
实验总结: 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,根据公式算出结果电阻偏大。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
PL随RL变化折线图 250 200
PL
150 100 50 0 RL RL
注意事项 (1) 实验时,电流表应串联在电路中,电压表应并联在被测元件上,极性切勿接错。 (2) 合理选择量程,切勿使电表超过量程。 稳压电源输出应由小至大调节
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电工电子实验教学中心
学生实验报告
—学年第一学期
实验课程电路分析实验
实验室电子技术实验室二实验地点东区一教518
学号
XX
整体结构显示屏
1)交直流电压测量
(1)将红表笔插入VΩ插孔,黑表笔插入插孔。
(2)将功能开关置于V 量程档。
并将测试表笔并联在被测元件两端。
2)交直流电流测量
(1)将红表笔插入mA 或A 插孔,黑表笔插入插孔。
(2)将功能开关置A量程。
(3)表笔串联接入到待测负载回路里。
3)电阻测量
(1)将红表笔插入VΩ插孔,黑表笔插入插孔。
(2)将功能开关置于Ω量程。
(3)将测试表笔并接到待测电阻上
4)二极管和蜂鸣通断测量
(1)将红表笔插入VΩ插孔,黑色表笔插入“”插孔。
图1.1.8 理想电压源的伏安特性测试电路
接入直流稳压电源,调U
S =5V,由大到小改变电阻R
2
的阻值,使其分别等于590Ω、
470Ω、320Ω、270Ω、200Ω、100Ω,将相应的电压、电流数值记入表1-1-4中。
3. 测定实际电压源的伏安特性
首先选取一个51Ω的电阻作为直流稳压电源的阻Ro,与稳压电源串联组成一个实际电压源模型,其实验电路如图1.1.9所示。
改变负载电阻R的值,测量电压、电流,数据填入表1-1-5中。
图1.1.9 实际电压源的伏安特性测试电路
六、数据处理
1、表1-1-1 线性电阻测量数据记录
)
(V
U0 2 4 6 8
)
mA
(I
2、表1-1-4 理想电压源测量数据记录
)Ω(
R开路590 470 320 270 200 100
2
(V
U
)
mA
(I
)
3、表1-1-5 实际电压源测量数据记录
R开路590 470 320 270 200 100 )Ω(
2
)
U
(V
mA
(I
)
七、思考题
1、以下是用伏安法测量电阻的两种不同接线方法,为使得测量结果更准确,选择哪种测量方法更好些?为什么?(提示:可以从R值较小和R值很大两种情况分析)。