大学物理实验(2)电学实验数据表格
电学元件伏安特性测量报告(最新整理)
[清华大学物理实验]
[BME8 鲍小凡]
[学号:2008013215]
称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,称为该
元件的伏安特性曲线。
对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件,在通常情况下,通过元件的电流与加在元件两端
RU
I
RV
RV
RV
式(3.1.4b)
用式(3.1.2a)或式(3.1.2b)来得到电阻值 R 时,线路方案及参数的选择应使△R/R 最小(选择原则 3),在 一些情况下,分别从式(3.1.4a)和式(3.1.4b)二者求得的△R/R 是相差不大的。
四、戴维南定理
戴维南定理是指一个含源二端网络可以用一个恒压源串联一个内阻抗所组成的等效电压源来代替。恒
准确地求得被测电阻值 R,R 的不确定度△R 可如下计算:
/ 电流表内接时, R ( U )2 ( I )2 ( RI )2 ( RI )2 [1 RI ]
RU
I
RI U / I
U /I
式(3.1.4a)
/ 电流表外接时, R
( U
)2
( I
)2
( RV
)2
U (
/
I
)2
[1 U / I ]
Ω;量程 Um=
任务三:测定半导体二极管正反向伏安特性
正向特性:
正向特性
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U/V
I/mA
I 修正= I-V/RV 反向特性:
大学物理实验数据处理
5.标出图线特征:
在图上空白位置标明实 验条件或从图上得出的某些 参数。如利用所绘直线可给 出被测电阻R即直线斜率的 大小:从所绘直线上读取两 点 A、B 的坐标就可求出 R 值。要注意的是,A,B两点 不能是实验测得的数据点。
I (mA)
20.00 18.00 16.00 14.00
电阻伏安特性曲线 作者:xx
• (1) 先用粗测旋钮使测头小砧接近被测物, 后用微调旋钮使测头小砧接触被测物。听 到“喀”、“喀”止动声后停止旋转。 • (2) 读数时要注意固定刻度尺上表示半 毫米的刻线是否已经露出。 • (3) 螺旋测微器读数时必须估读一位, 即估读到0.001mm这一位上。
物理天平 physical balance
0.4000
t(℃)
o
20.00 40.00
60.00
80.00 100.00
120.00 140.00
定容气体压强~温度曲线
1.2000
P(×105Pa)
改正为:
1.1500
1.1000
1.0500
t(℃)
1.0000 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00
测量值=固定刻度读数+(可动刻度格子数x精度)-L0(零点偏差)
注意:用螺旋测微计测量长度时要估读
螺旋测微计的测量方法及读数
校零:
+0.015
-0.025
读数:
5+0.033-0.015
5+0.5+0.033-(-0.025)
=5.018mm
=5.558mm
练习1
练习2
练习3
练习4
大学物理实验报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识
大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识姓名:_______柳天一__________学号:______2012011201 _______实验组号:____3______________班级:______计科1204_________日期:______2013.3.23__________实验报告【实验名称】制流电路、分压电路和电学实验基础知识【实验目的】1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。
2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。
3、学习连接电路的一般方法,学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。
【实验原理】制流电路的特性:制流电路如图3所示,图中E 为直流(或交流)电源;R 1为滑线变阻器,A 为电流表;R 2为负载(本实验采用电阻);K 为电源开关。
它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中,作为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ,从而改变整个电路的电流I。
(a ) (b )1.分压电路的特性:分压电路如图4所示,图中E 为直流(或交流)电源,滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接,负载R 2接滑动端C 和固定端A (或B )上,当滑动头C 由A 端滑至B 端,负载上电压由0变至E,调节的范围与变阻器的阻值无关。
(a )(b )2.制流电路与分压电路的选择: 图3 制流电路图4 分压电路(1) 调节范围分压电路的电压调节范围大,可从E →0;而制流电路电压调节范围小,只能从 E E R R R →⨯+122。
(2) 细调程度当2/21R R ≤时,在整个调节范围内调节基本均匀,但制流电路可调范围小;负载上的电压值小,能调得较精细,而电压值大时调节变得很粗。
(3) 功率损耗使用同一变阻器,分压电路消耗电能比制流电路要大。
基于两电路的差别,当负载电阻较大,调节范围较宽时选分压电路;反之,当负载电阻较小,功耗较大,调节范围不太大的情况下则选用制流电路。
(完整精品)大学物理实验报告之万用表的使用
大学物理实验报告学院班级实验日期 2017 年6 月6 日实验地点:实验楼B413室池等组成的,其作用是使表头适用于不同的测量项目和不同的测量范围。
对于不同的测量项目,测量线路的结构是不同的。
(1)直流电流挡其表头本身就是一个测量范围很小的直流电流表。
根据分流原理,表头与电阻并联就可增大测量范围,若表头与不同阻值的电阻并联,就可得到不同的量程。
并联电阻越小,量程也就越大。
图1是多量程直流电流挡原理图。
(2)直流电压挡表头本身也是一个量程很小的直流电压表,其量程为V g=I g R g(I g为表头满偏电流,R g为表头内阻)。
根据分压原理,表头与不同的电阻串联就能得到不同的量程。
图2是多量程电压表原理图。
(3)交流电压挡磁电式表头内永久磁体的磁场方向恒定,当通过交流电时,作用在可动部件上的力矩方向将随电流方向的变化而变化。
由于表头可动部分惯性较大,它在某一方向力矩作用下,还来不及转动,力矩的方向又发生了变化,这样,表头的指针实际上不可能转动。
所以,必须把交流电转换成直流电,才能测量。
图3是多量程交流电压表原理图,图中D1、D2为整流元件。
(4)电阻挡图4是欧姆表的原理图,它由表头、电池、电阻R i和调零电阻R0组成。
在a、b两端即红、黑两表棒之间可接入待测电阻R x。
测量前,先把两表棒短路即R x=0。
调节调零电阻R0使表头指针指到刻度线右端的满刻度,即欧姆表的零点。
此时,电路中的电流(式1)式中R z=R g+R0+R i+r称为欧姆表的综合电阻。
这一步骤称为欧姆表的调零。
测量未知电阻R x时,将它接入两表棒之间,则电路中的电流为:(式2)从上式可见,当ε和R Z恒定时,I仅随R x而变。
它们之间有一一对应的关系。
如果在刻度线上不同位置刻出相应的电阻值,那么在测量未知电阻时就可以在刻度线上直接读出被测电阻的数值。
从式2还可以看出,R x越大、I越小,表头指针偏转的角度越小,刻度的间隔也越小。
当R x→∞,即a、b间开路,I→0,指针在刻度线左端位置不动,所以刻度线左端的欧姆刻度为∞。
电学元件伏安特性研究
中国石油大学(华东)现代远程教育实验报告课程名称:大学物理(二)实验名称:实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:提交书面实验报告学生姓名:学号:年级专业层次:网络秋高起专学习中心:习中心提交时间:2014 年 4 月26 日一、实验目的1.学会测绘未知物理量之间的关系曲线。
2.学会建立经验公式的基本方法。
3.学习正确选用测量电路来减小系统误差的方法。
4.掌握测量电学元件伏安特性的基本方法,测绘金属膜电阻、半导体二极管和小灯泡的伏安特性曲线。
二、实验原理1.线性元件与非线性元件通过电学元件的电流与两端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。
一般以电压为横坐标、电流为纵坐标作出元件的电压~电流关系曲线,称为伏安特性曲线,如图1所示。
伏安特性曲线为直线的元件称为线性元件,如碳膜电阻、金属膜电阻、绕线电阻等一般电阻元件;伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件,如二极管、三极管、光敏电阻、热敏电阻等。
从伏安特性曲线遵循的规律,可以得知元件的导电特性,从而确定元件在电路中的作用。
这种通过测量伏安特性曲线研究元件特性的方法称为伏安法,主要用于非线性元件特性的研究。
图1 伏安特性曲线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元件电阻。
线性元件和非线性元件的电阻不同。
线性元件的伏安特性曲线是一条直线,通过元件的电流I与加在元件两端的电压U成正比,电阻R为一定值,即。
非线性元件的伏安特性曲线不是一条直线,通过元件的电流I与加在元件两端的电压U不成线性关系变化,电阻随电压或电流的变化而变化。
因此,分析非线性元件的电阻必须指出其工作状态(电压或电流)。
对于非线性元件,电阻可以用静态电阻和动态电阻两种方法表示,静态电阻(也称直流电阻)等于工作点的电压和电流之比;动态电阻(也称特性电阻)等于工作点附件的电压改变量和电流改变量之比,即工作点切线的斜率。
如图1所示,工作点Q的静态电阻为(1)动态电阻为(2)显然,非线性元件的电阻是工作状态的函数。
大学物理硅光电池光照特性测试,数据excel,表格
大学物理硅光电池光照特性测试,数据excel,表格篇一:武汉职业技术学院光电11302硅光电池特性测试实验报告硅光电池特性测试实验报告组长:杨博组员:付中亮熊鹏郭晓峰指导教师:王凌波实验日期:2012年10月11日2012年10月16日提交日期:2012年11月11 日一、实验目的1、学习掌握硅光电池的工作原理2、学习掌握硅光电池的基本特性3、掌握硅光电池基本特性测试方法4、了解硅光电池的基本应用二、实验内容1、硅光电池短路电路测试实验2、硅光电池开路电压测试实验3、硅光电池光电特性测试实验4、硅光电池伏安特性测试实验5、硅光电池负载特性测试实验6、硅光电池时间响应测试实验三、实验仪器1、硅光电池综合试验仪1个2、光通路组件1只3、光照度计1台4、2#迭插头对10根5、2#迭插头对10根6、三相电源线1根7、实验指导书1本四、注意事项1、当电压表和电流表显示为“1—”是说明超过量程,应更换为合适量程;2、连线之前保证电源关闭;3、实验过程中,请勿同时拨开两种或两种的电源开关,这样会造成实验所测试的数据不准确。
五、实验步骤1、硅光电池短路电流特性测试2、硅光电池开路电压特性测试3、硅光电池光照特性数据分析得:光电池的短路电流与入射光照度成正比,而开路电压与光照度的对数成反比。
4、硅光电池伏安特性(注:电流单位:uA电压单位:mV) 100LX300Lx500Lx0 -10电流(uA)硅光电池伏安特性曲线-20-30 -40 -50 -60数据分析得:在同一照度下,随着电阻的不断增大,硅光电池的电流不断减小,电压不断增大。
5、硅光电池负载特性测试R=510欧R=1K篇二:实验一常用光电子探测器件特性测试实验实验一常用光电子探测器件特性测试实验一.实验目的1.学习掌握光敏电阻、硅光电池、雪崩二极管的工作原理2.学习掌握光敏电阻、硅光电二极管、雪崩二极管的基本特性与测试方法3.了解光敏电阻、硅光电池、雪崩二极管的基本应用二.实验器材光电子探测实验箱、光敏电池、硅光电二极管、光照度计等。
大学物理实验2-学生课表-2017-2018小学期
01班:海技1601、海技1602注:2.每项实验4套仪器,每人使用一套。
实验项目:实验1:光纤传感与通讯实验、夫兰克-赫兹实验(地点:C09-306)实验2:光学综合实验、法拉第效应与磁光调制实验(地点:C09-306)实验3:力学综合实验、密立根油滴实验(地点:C09-307)实验4:高温超导转变温度测量实验、霍尔传感器应用实验(地点:C09-307)实验5:热学综合实验、人体物理实验(地点:C09-311A)实验6:光电器件性能测试实验、超声波实验(地点: C09-311A)实验7:电磁学综合实验、太阳能电池特性测试实验(地点C09-311C)实验8:摆振动实验、粘滞系数测量实验(地点C09-311C)学生分组:A1组:杨翃嶂、王钊、张潇风、刘畅、韩志敏、贾梓健、王永祥、A2组:高天、王晓庆、柴鑫宇、姜雨聪、王奕涵、左席娟、刘贵鹏、B1组:王潇、徐佳琦、尚祖鑫、邱思、陈观澜、孙贺、朱加睿、B2组:孔令澎、贺月祥、侯本然、段钰、杨驿馨、许一凡、张欣宇、C1组:邢恩源、秦梦飞、曲净滢、鲁奇欣、陈鑫洋、黄泽彬、崔祺、张晗、C2组:郭子帅、王啸林、刘佳阳、邓轩、陆序邈、昌佳倩、陈昊祺、黄明、D1组:吴杨、赵梓豪、张安绮、韩溯、李昂、吴国林、李红岩、崔风路、D2组:蔺昆仑、徐朵、宋卓、钟俊杰、李钰涵、马培宇、王宇然、陈曦、物理实验中心2018-602班:海技1603、海技1604注:2.每项实验4套仪器,每人使用一套。
实验项目:实验1:光纤传感与通讯实验、夫兰克-赫兹实验(地点:C09-306)实验2:光学综合实验、法拉第效应与磁光调制实验(地点:C09-306)实验3:力学综合实验、密立根油滴实验(地点:C09-307)实验4:高温超导转变温度测量实验、霍尔传感器应用实验(地点:C09-307)实验5:热学综合实验、人体物理实验(地点:C09-311A)实验6:光电器件性能测试实验、超声波实验(地点: C09-311A)实验7:电磁学综合实验、太阳能电池特性测试实验(地点C09-311C)实验8:摆振动实验、粘滞系数测量实验(地点C09-311C)学生分组:A1组:万磊、刘士状、黄敬萱、玉森僶、刘雨祺、邹子龄、尹帅哲、A2组:张增其、丁简、代文烯、王英赞、袁梓祯、幸迪、余晓璐、B1组:吴广昊、郑仁皓、徐国淞、尹昊阳、王正东、张旭、黄晓玲、B2组:杨晨、车蕴佳、崔振邦、郭丰、余宫莹、师敬桉、潘嘉婷、C1组:杨帆、郑立、吴皓轩、杨绳、赵进、冯万里、邓磊、C2组:王孝德、王忆麟、苗先笛、罗琦、高亚楠、张易、武书阳、D1组:姚颖健、高林枫、李成镇、杨浩、李强、马凤瑞、张珍、D2组:盛明坤、马乙楗、龚益虹、曾奕淇、陆渝承、徐铮、物理实验中心2018-603班:食品1602、食品1603注:2.每项实验4套仪器,每人使用一套。
物理电学实验报告模板
一、实验名称:[实验名称]二、实验目的:1. 理解[实验目的1];2. 掌握[实验目的2];3. 学习[实验目的3];4. 分析[实验目的4]。
三、实验原理:[实验原理1][实验原理2][实验原理3]四、实验器材:1. [器材1];2. [器材2];3. [器材3];4. [器材4];5. [器材5]。
五、实验步骤:1. [步骤1];2. [步骤2];3. [步骤3];4. [步骤4];5. [步骤5];6. [步骤6];7. [步骤7];8. [步骤8]。
六、实验数据记录与处理:1. [数据1];2. [数据2];3. [数据3];4. [数据4];5. [数据5];6. [数据6];7. [数据7];8. [数据8]。
数据处理方法:[数据处理方法1][数据处理方法2][数据处理方法3]七、实验结果分析:1. [结果分析1];2. [结果分析2];3. [结果分析3];4. [结果分析4]。
八、讨论与结论:1. [讨论与结论1];2. [讨论与结论2];3. [讨论与结论3];4. [讨论与结论4]。
九、实验心得:1. [实验心得1];2. [实验心得2];3. [实验心得3];4. [实验心得4]。
十、参考文献:1. [参考文献1];2. [参考文献2];3. [参考文献3];4. [参考文献4]。
以下为物理电学实验报告模板的详细内容:一、实验名称:光电效应实验二、实验目的:1. 观察光电效应现象;2. 测定光电管的伏安特性曲线;3. 研究光照度与光电流的关系;4. 测定截止电压,了解其物理意义。
三、实验原理:1. 光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。
2. 在未达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。
3. 若给光电管接反向电压U反,在eU反 < mvmax/2eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度)仍会有电子移动到阳极而形成光电流,当继续增大电压U反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时U反=US,此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压US。
大学物理学中的电路与电流实验
大学物理学中的电路与电流实验在大学物理学中,电路与电流实验是学习电学基础知识的重要环节。
通过实验的方式,我们能够深入理解电路和电流的特性,探索电学原理,培养实验操作和数据处理技巧。
本文将介绍几个经典的电路与电流实验,并探讨其原理和应用。
一、串联电阻实验串联电阻实验是最基本的电路实验之一,旨在研究串联电路中电压和电流的关系。
实验中需要准备一块面值相同的电阻,一块电阻表,一块电源以及电流表和电压表。
操作步骤如下:1. 将电阻表调整为待测电阻的位置,并记录下电阻表的读数。
2. 将电阻连接到串联电路中,将电流表和电压表分别连接到电路中适当的位置。
3. 打开电源,记录下电流表和电压表的读数。
4. 分别改变电阻的值,多次进行实验,记录下不同电流和电压的读数。
通过实验数据的分析,我们可以得到串联电路中电压和电流的关系,进而了解电阻对电流的阻碍程度。
二、并联电阻实验并联电阻实验是另一种常见的电路实验,旨在研究并联电路中电压和电流的分布情况。
实验中需要准备两个具有相同面值的电阻,一块电源以及电流表和电压表。
操作步骤如下:1. 将两个电阻并联连接,并记录下电压表的读数。
2. 将电流表分别连接到每个电阻上,并记录下电流表的读数。
3. 分别改变电阻的值,多次进行实验,记录下不同电流和电压的读数。
通过实验数据的分析,我们可以得知并联电路中电阻对电流的分流情况,以及电流和电压的分布比例。
三、戴维南-朗吉脱桥实验戴维南-朗吉脱桥实验是一种用于测量未知电阻值的实验方法,通过将未知电阻与已知电阻相互比较,求解出未知电阻的数值。
实验中需要准备一块未知电阻,一块可调节的电阻,一块电流表和一块电压表。
操作步骤如下:1. 将未知电阻与已知电阻并联连接,并记录下电压表和电流表的读数。
2. 调节可调节电阻的数值,使得电压表和电流表的读数相等。
3. 记录下已知电阻和可调节电阻的数值。
通过实验数据的分析,我们可以计算出未知电阻的阻值,实现电阻的测量。
大学物理实验 电学基本测量
电学基本测量电路中有各种电学元件,如线性电阻、半导体二极管和三极管,以及光敏、热敏等元件。
了解这些元件的伏安特性,对正确地使用它们是至关重要的。
伏安法是电学测量中常用的一种基本方法。
一、实验目的① 了解安培表内接法和外接法,掌握用伏安法测电阻的方法。
② 熟悉直流电表、滑线变阻器的使用方法及电学实验的基本操作技术。
③ 学习电路设计和仪器选配知识。
④ 认识二极管的伏安特性。
二、实验仪器直流稳压电源,直流电流表,直流电压表,滑线变阻器,开关,待测线性电阻x1R 、x2R ,待测非线性电阻——半导体二极管,导线若干。
三、实验原理1.电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加直流电压,元件内就会有电流通过,通过元件的电流与电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。
一般以电压为横坐标,电流为纵坐标做出元件的电压-电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。
若元件的伏安特性曲线呈直线,则它称为线性元件,图2.10(a )所示为线性元件的伏安特性曲线,如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等属于线性元件;若元件的伏安特性曲线呈曲线,则称其为非线性元件,图2.10(b )所示为非线性元件的伏安特性曲线,如半导体二极管、稳压管、光敏元件、热敏元件等属于非线性元件。
图2.10 伏安特性曲线2.用伏安法测线性元件的电阻在测量电阻R 的伏安特性线路中,有两种不同的连接方法——内接法和外接法,如图2.11所示。
如果电流表和电压表都是理想的,即电流表内阻A R =0,电压表内阻V R →∞,这两种接法没有任何区别。
实际上,电表都不是理想的,电压表和电流表的内阻将对测量结果带来一定的系统误差。
图2.11 用伏安法测线性元件的电阻两种接法的理论误差如下。
设电流表内阻为A R ,电压表内阻为V R ,电流表和电压表的示值分别为A I 、V U ,则内接法的电阻测量值为 Vxx A AU R R R I '==+xx A 0R R R R '∆=-=>内 (2.1)外接法的电阻测量值为 V x V xA x VU R RR I R R '==+2xx x x V0R R R R R R -'∆=-=<+外(2.2)由式(2.1)和式(2.2)可得A x V Ax2x x Vx()R R R R R R R R R R R ∆+=-=-+∆内外(2.3)当A xx x VR R R R R =+时,1R R ∆=-∆内外。
北京交通大学大学物理实验(二)
第二讲
2012.4. 7
1
本次课程内容
第一阶段实验小结 第二阶段实验介绍 下阶段选课安排和考试 考试、 下阶段选课安排和考试、考核说明 开放实验室介绍 物理实验竞赛介绍
2
۩ 第一阶段 基础实验小结
一、力学实验
1、 杨氏模量的静态法测量 、 2、 刚体转动惯量的测量 、
20
3、 数字类(数字电表,数字毫秒计,信号发生器) 、 数字类(数字电表,数字毫秒计,信号发生器) ——记录到最后 个单位; 记录到最后1个单位 记录到最后 个单位; 计算:直接测量量(如计算平均值)、间接测量量的 计算:直接测量量(如计算平均值)、间接测量量的 )、 运算按运算法则及舍入规则确定。 运算按运算法则及舍入规则确定。 误差:不确定度(绝对误差) 误差:不确定度(绝对误差)取1位; 位 相对不确定度(相对误差)可以取2位 相对不确定度(相对误差)可以取 位。
二、电学实验
1、滑线变阻器特性研究及测量二极管伏安特性 、 2、示波器的使用 、 三、光学实验 1、等厚干涉测量与读数显微镜使用 、 2、分光计的调整与使用 、
3
一、力学实验
1、学习基本物理量——长度(包括微小长度)、 、学习基本物理量 长度( 长度 包括微小长度)、 质量、时间的测量。 质量、时间的测量。 2、学习数据处理的基本方法——列表法、图解法。 、学习数据处理的基本方法 列表法、 列表法 图解法。 3、学习误差处理方法——直接测量、间接测量、 、学习误差处理方法 直接测量、 直接测量 间接测量、 测量结果的不确定度估算;有效数字及其运算。 测量结果的不确定度估算;有效数字及其运算。 4、学会使用基本测量仪器——用钢卷尺、游标卡 、学会使用基本测量仪器 用钢卷尺、 用钢卷尺 千分尺测量长度;用秒表(机械表、数字表、 尺、千分尺测量长度;用秒表(机械表、数字表、 电子毫秒计)测量时间;用物理天平测量质量。 电子毫秒计)测量时间;用物理天平测量质量。
电学元件伏安特性曲线的研究
电学元件伏安特性曲线的研究[实验目的]1.通过晶体二极管伏安特性曲线,了解半导体整流特性。
2.通过晶体二极管与电阻R串、并接时的伏安特性曲线,了解伏安特性曲线的图形相加。
3.通过比较整流二极管与稳压二极管的伏安特性,了解并区别它们的不同点。
[实验原理]1.晶体二极管的整流原理(参见教材或有关资料)图1 晶体二极管的正反向伏安特性曲线当p型半导体与n型半导体互相接触时,由于扩散作用在两者之间形成阻挡层称为p-n结,该结的电场是由n区指向p区。
当p-n结正向连接(即p接正,n接负)时,外电场的方向与该结原来的电场方向相反,它减弱了结的电场,使阻挡层变薄。
正向电流也就随之迅速增大。
这时通过晶体二极管两端的电压与电流的关系称为晶体二极管的正向伏安特性,如图1中的○1所示。
而当p-n结反向连接(即p接负,n接正)时,外电场的方向与该结原来电场方向一致,使阻挡层增厚。
此时,仅仅是少数载流子在外电场的作用下起导电作用,形成微弱的反向电流。
这时反向特性如图1中的○2所示,称晶体二极管反向伏安特性曲线。
2. 晶体二极管与电阻R 串联、并联时的正向伏安特性曲线晶体二极管与电阻R 串联时,晶体二极管可看成一个(非线性)电阻。
因此晶体二极管与电阻R 串联即为两个电阻串联。
这时总电压等于晶体二极管两端的电压加电阻R 两端的电压,通过它们的电流是相同的。
所以,晶体二极管与电阻R 串联时的伏安特性曲线,等于晶体二极管的特性曲线与电阻R 串联的伏安特性曲线,在电流相同的情况下,两个图形的相加,如图2所示。
晶体二极管与电阻并联接,可视为两电阻并联。
这时它们的电压相同,其电流等于流过晶体二极管的电流与电阻R 的电流之和,因此,晶体二极管与电阻R 并联时的伏安特性曲线等于单独测的晶体二极管伏安特性曲线与电阻R 的伏安特性曲线,在电压相同情况下两个图形的相加,如图3所示。
2. 晶体二极管的稳压原理稳压管的特性曲线如图4所示。
它的特性和整流晶体二极管相似,不同的是稳压晶体二极管都是工作在反向击穿区,在A-B 这一段它的电流从几毫安增加到几十毫安,但它的电压基本不变。
大学物理实验电学部分
电学部分交流电及整流滤波电路实验与示波器测量时间实验 (1)凯特摆测重力加速度实验及超声波的传播速度实验 (4)交流谐振电路实验和交流电桥实验 (5)CSY10A型传感器系统实验 (8)螺线管测磁场 (10)霍尔效应 (11)直流电测量 (12)用直流电位差计精确测量电压 (12)双臂电桥测低电阻 (14)电磁测量是物理实验中最重要的基础内容,它在当今生活、生产和科学研究中有着最广泛的应用。
实验过程中所使用的仪器种类繁多,所以我们在验证实验原理的同时,也要让同学们学会对各种电磁测量仪器仪表的正确使用。
只有在对实验仪器能正确使用的前提下,我们才能保证实验过程中的数据的准确性和精确性。
尤其近年来,电磁学实验室更新了大部分的仪器,而且也增添了许多新的实验内容和仪器,这样就有必要对这些新的仪器设备的使用测量方法以及维修维护等知识加以了解,以便在实验过程中教会学生仪器的正确使用方法以及仪器出现故障或其他异常情况我们如何来加以排除。
交流电及整流滤波电路实验与示波器测量时间实验由于这两个实验实验仪器基本都是电子仪器<示波器、信号发生器、数字电压表),所以在使用过程中请同学们注意使用安全,不要擅自接触仪器的电源插头,以免发生意外,如果感觉仪器不太好用请及时联系实验室老师加以解决。
同时由于实验对象是大一的本科生,相当一部分同学以前很少接触到电子仪器,所以在实验过程中可能会出现各种问题,现根据经验将部分常出现的故障现象及排除方法写出来,供大家参考。
一、示波器测量时间实验:1.现象:示波器屏幕上没有任何信号。
可能的原因有:<1)示波器的电源开关没有打开;<2)亮度设置太低,请调节亮度旋扭,增加亮度;<3)波形偏离屏幕显示区,请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭,使波形在示波器屏幕中间区域显示;<4)实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了,这样信号就会对地短路,没有任何信号输入到示波器测量端,请将该旋扭弹起;<5)仪器相关元件损坏,请联系实验室老师解决。
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1、测量试样的 VH—IS 和 VH—IM 曲线,确定样品的霍尔系数 (1)保持励磁电流 IM(IM=0.500A)不变,将实验仪双刀开关倒向“VH ” ,测试仪功能选择 置于“VH ”,测绘 VH—IS 曲线.
V1/mV IS/mA V2/mV V3/mV V4/mV
VH
+B,+Is -B,+Is -B,-Is +B,-Is
I
1 ( I1 I 2 I 3 ) 6
2 2 e 8 2VA ( 2 L D) m 02h2 N 2 I 2
五、数据记录: 组号: 姓名
1、电位差计校准电流表数据 校准值 校刻度值 I (μA) 上行 下行 平均值
I I I (μA)
电压(mv) 电压(mv) 电压 V(mv) 电流 I ( μA ) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 1999
五、数据记录: 组号: 姓名
V1 V2 V3 V4 4
mv
1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
(2) 、保持霍尔片工作电流 IS 的值不变( IS =3.00mA) ,测绘曲线 VH—IM
V1/mV IM / A V2/mV V3/mV V4/mV
+B,+Is
-B,+Is
-B,-Is
6 mA , 励磁电流 IM= 0.6 A, mv/mA.KGS
V2/mV V3/mV V4/mV
+B,+Is
14 13.5
-B,+Is
-B,-Is
+B,-Is
VH/mV
B/KGS
五、数据记录: 组号: VA2(V) 方 向 正 900V 反 正 1000V 反 正 1100V 反 正 1200V 反 姓名 励磁电流 I(A) I1 I2 I3
+B,-Is
VH
V1 V2 V3 V4 4
mv
0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800
励磁线圈参数 K = 霍尔片厚度 d =
KGS.A-1 mm
2、测量螺线管轴线上磁场分布 霍尔片工作电流 IS= 霍尔元件灵敏度 KH=
V1/mV X1/cm 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 5.0 8.0 11.0 14.00 14.00 14.00 14.00 14.00 14.00 14.00 14.00 14.00 X2/cm 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 12.5 12 9 6 3 0 -3 -6 -9 -12 -13 -13 -14 -14 X/cm
五、数据记录: 组号: 姓名
1、测定串联电路的谐振曲线 C= L=
R1 100 f / 100 2150 2200 2250 2300 2350 u / mV i / mA
R2 200 u / mV i / mA f / Hz 2400 2450 2500 2550 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200
R1 100 u / mV i / mA
R2 200 u / mV i / mA
R1 100 时: 共振频率的理论值 f0 = 达到共振时: UL= R2 200 时: 共振频率的理论值 f0 = 达到共振时: UL= ;共振频率的测量值 f 0 = U C= ;UR= ;共振频率的测量值 f 0 = U C= ;UR=