大学物理实验伏安特性的测定
大学物理实验--太阳能电池伏安特性的测量
大学物理实验--太阳能电池伏安特性的测量实验报告太阳能电池伏安特性的测量【实验目的】1.了解太阳能电池的工作原理及其应用2.测量太阳能电池的伏安特性曲线【实验原理】1．太阳电池的结构以晶体硅太阳电池为例，其结构示意图如图1 所示．晶体硅太阳电池以硅半导体材料制成大面积pn 结进行工作．一般采用n+/p 同质结的结构，即在约10 cm×10 cm 面积的p 型硅片（厚度约500 μm）上用扩散法制作出一层很薄（厚度~0.3 μm）的经过重掺杂的n 型层．然后在n 型层上面制作金属栅线，作为正面接触电极．在整个背面也制作金属膜，作为背面欧姆接触电极．这样就形成了晶体硅太阳电池．为了减少光的反射损失，一般在整个表面上再覆盖一层减反射膜．图一太阳电池结构示意图2．光伏效应图二太阳电池发电原理示意图当光照射在距太阳电池表面很近的pn 结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度E g ，则在p 区、n 区和结区光子被吸收会产生电子–空穴对．那些在结附近n 区中产生的少数载流子由于存在浓度梯度而要扩散．只要少数载流子离pn 结的距离小于它的扩散长度，总有一定几率扩散到结界面处．在p 区与n 区交界面的两侧即结区，存在一空间电荷区，也称为耗尽区．在耗尽区中，正负电荷间形成一电场，电场方向由n区指向p 区，这个电场称为内建电场．这些扩散到结界面处的少数载流子（空穴）在内建电场的作用下被拉向p 区．同样，如果在结附近p 区中产生的少数载流子（电子）扩散到结界面处，也会被内建电场迅速被拉向n 区．结区内产生的电子–空穴对在内建电场的作用下分别移向n 区和p 区．如果外电路处于开路状态，那么这些光生电子和空穴积累在pn 结附近，使p 区获得附加正电荷，n 区获得附加负电荷，这样在pn 结上产生一个光生电动势．这一现象称为光伏效应（Photovoltaic Effect, 缩写为PV）．3．太阳电池的表征参数太阳电池的工作原理是基于光伏效应．当光照射太阳电池时，将产生一个由n 区到p 区的光生电流I ph．同时，由于pn 结二极管的特性，存在正向二极管电流I D，此电流方向从p 区到n 区，与光生电流相反．因此，实际获得的电流I 为（1）式中VD 为结电压，I0 为二极管的反向饱和电流，Iph 为与入射光的强度成正比的光生电流，其比例系数是由太阳电池的结构和材料的特性决定的．n 称为理想系数（n 值），是表示pn 结特性的参数，通常在1~2 之间．q 为电子电荷，kB 为波尔茨曼常数，T 为温度．如果忽略太阳电池的串联电阻Rs，VD 即为太阳电池的端电压V，则（1）式可写为（2）当太阳电池的输出端短路时，V = 0（VD ≈0），由（2）式可得到短路电流即太阳电池的短路电流等于光生电流，与入射光的强度成正比．当太阳电池的输出端开路时，I = 0，由（2）和（3）式可得到开路电压（3）当太阳电池接上负载R 时，所得的负载伏–安特性曲线如图2 所示．负载R 可以从零到无穷大．当负载Rm 使太阳电池的功率输出为最大时，它对应的最大功率Pm 为（4）式中Im 和Vm 分别为最佳工作电流和最佳工作电压．将Voc 与Isc 的乘积与最大功率Pm 之比定义为填充因子FF，则（5）FF 为太阳电池的重要表征参数，FF 愈大则输出的功率愈高．FF 取决于入射光强、材料的禁带宽度、理想系数、串联电阻和并联电阻等．太阳电池的转换效率η定义为太阳电池的最大输出功率与照射到太阳电池的总辐射能Pin 之比，即（6）图三太阳电池的伏–安特性曲线4．太阳电池的等效电路图四太阳电池的等效电路图太阳电池可用pn 结二极管D、恒流源Iph、太阳电池的电极等引起的串联电阻Rs 和相当于pn 结泄漏电流的并联电阻Rsh 组成的电路来表示，如图3 所示，该电路为太阳电池的等效电路．由等效电路图可以得出太阳电池两端的电流和电压的关系为（7）为了使太阳电池输出更大的功率，必须尽量减小串联电阻Rs，增大并联电阻Rsh．【实验数据记录、实验结果计算】◆实验中测得的各个条件下的电流、电压以及对应的功率的表格如下：表11.根据以上数据作出各个条件下太阳能电池的伏安特性曲线2.各个条件下，光伏组件的输出功率P随负载电压V的变化【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】◆各个条件下太阳能电池的伏安特性曲线图的分析与讨论从图中的曲线可以明显看出：1.光照距离越近，也即是光强越大，电池产生的电动势越大（但不能断定是否有上界）；2.研究电动势的大小，两个电池并联，电动势几乎不变，电池串联，电动势大致增大一倍；3.研究电池电阻的大小，在I-V图里，函数线越陡，电阻越小，函数线越平坦，电阻越大。
大学伏安特性实验报告
大学伏安特性实验报告大学伏安特性实验报告引言：电学是物理学中的一个重要分支，它研究电荷的运动以及与电场和磁场的相互作用。
在大学物理实验中，伏安特性实验是一个常见的实验项目。
通过该实验，我们可以了解电流与电压之间的关系，并研究电阻器的特性。
本文将详细介绍大学伏安特性实验的步骤、结果和分析。
实验目的：1. 理解电流与电压之间的关系；2. 掌握伏安特性实验的基本步骤；3. 研究电阻器的特性。
实验器材：1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 电压表5. 连接线实验步骤：1. 将直流电源与电阻器连接，确保连接牢固；2. 将电流表和电压表分别连接到电阻器的两端，注意接线的正确性；3. 调节直流电源的电压，使其保持恒定；4. 通过调节电阻器的阻值，改变电流的大小；5. 记录不同电压下的电流值，并绘制伏安特性曲线。
实验结果：通过实验，我们得到了一组电流与电压的数据。
根据这组数据，我们可以绘制伏安特性曲线。
曲线的横坐标表示电压，纵坐标表示电流。
根据实验结果，我们可以看出电流与电压之间存在一定的关系，即欧姆定律。
实验分析：根据欧姆定律，电流与电压之间的关系可以用以下公式表示：I = V / R，其中I 表示电流，V表示电压，R表示电阻。
根据这个公式，我们可以看出，电流与电压成正比，电阻越大，电流越小，电压越大，电流越大。
通过绘制伏安特性曲线，我们可以进一步观察电阻器的特性。
当电阻器的阻值较小时，电流与电压之间的关系呈线性关系，符合欧姆定律。
然而，当电阻器的阻值较大时，电流与电压之间的关系并不是线性的，这时电阻器可能出现非线性特性。
实验误差：在实验过程中，可能存在一些误差。
首先，电流表和电压表的精度会影响实验结果的准确性。
其次，电阻器的阻值可能会有一定的误差。
此外，实验环境的温度变化也会对实验结果产生一定的影响。
实验应用：伏安特性实验在电路分析和电子设备设计中具有重要的应用。
通过研究电流与电压之间的关系，我们可以更好地理解电路中的各种元件，并进行电路分析和设计。
大学物理实验电子元件伏安特性的测量实验报告
大学物理实验电子元件伏安特性的测量实验报告
一、实验背景
伏安特性是电子元件特有的量化特性，可以在一定条件下揭示元件特性。
它指电子元
件在一定电压驱动器的作用下，随温度、频率和导通阻抗（或输入电阻）变化而产生不同
的电流。
实验室中，我们使用了特定的示波器和电源来测量NPN 型三极管伏安特性进行实验。
二、实验仪器和装备
实验背景实验室中的仪器和设备有：台式示波器，电压电源，波形分析仪，测量系统，以及电路板等。
三、实验设计
用示波器观察NPN三极管的伏安特性的变化，改变示波器的电压、频率和输入电阻来
测量NPN 类型三极管的伏安特性。
用电源给NPN 三极管供电，并使用测量系统记录电流。
四、实验结果与分析
（1）当电源电压改变时，NPN三极管伏安特性的测量变化如下图所示：
可以从图中看出，随着电源电压的增大，NPN 三极管的伏安特性越来越陡峭。
五、结论
本次实验中，我们通过测量NPN 三极管伏安特性，发现电源电压、频率和输入电阻对其特性有影响。
实验证明，熟练掌握伏安特性的测量技术，可以帮助我们更好地理解电子
元件的性能。
大学物理实验伏安特性实验报告
大学物理实验伏安特性实验报告一、实验目的1、了解电学元件伏安特性的概念和意义。
2、掌握测量电学元件伏安特性的基本方法。
3、学会使用电流表、电压表、滑线变阻器等仪器。
4、学会分析实验数据，绘制伏安特性曲线，并根据曲线得出元件的特性参数。
二、实验原理伏安特性是指电学元件两端的电压与通过它的电流之间的关系。
对于线性元件（如电阻），其伏安特性曲线是一条直线，符合欧姆定律$U ＝ IR$；对于非线性元件（如二极管），其伏安特性曲线是非线性的。
在测量伏安特性时，通常采用限流电路或分压电路来改变元件两端的电压，从而测量不同电压下通过元件的电流。
限流电路简单，但电压调节范围较小；分压电路电压调节范围大，但电路相对复杂。
三、实验仪器1、直流电源：提供稳定的直流电压。
2、电流表：测量通过元件的电流，量程根据实验需求选择。
3、电压表：测量元件两端的电压，量程根据实验需求选择。
4、滑线变阻器：用于改变电路中的电阻，从而调节元件两端的电压。
5、待测电学元件（如电阻、二极管等）。
6、开关、导线若干。
四、实验内容与步骤1、测量线性电阻的伏安特性按照电路图连接实验电路，选择限流电路。
调节滑线变阻器，使电阻两端的电压从 0 开始逐渐增加，每隔一定电压值记录对应的电流值。
重复测量多次，以减小误差。
2、测量二极管的伏安特性按照电路图连接实验电路，选择分压电路。
正向特性测量：缓慢增加二极管两端的正向电压，记录不同电压下的电流值。
反向特性测量：逐渐增加反向电压，测量并记录反向电流值。
注意反向电压不能超过二极管的反向击穿电压。
3、数据记录设计合理的数据表格，记录测量的电压和电流值。
五、实验数据处理与分析1、线性电阻以电压为横坐标，电流为纵坐标，绘制伏安特性曲线。
根据曲线计算电阻值，与标称值进行比较。
2、二极管分别绘制正向和反向伏安特性曲线。
分析正向特性曲线，找出导通电压。
观察反向特性曲线，了解反向饱和电流和反向击穿现象。
六、实验误差分析1、仪器误差电流表、电压表的精度有限，可能导致测量误差。
大学物理实验报告-321-电子元件伏安特性的测量-样例-V2
大学物理实验报告第一部分（实验目的与原理）学部（院）文正学院姓名某某某学号1700000专业电子信息实验日期2018/3/6成绩【实验名称】实验3.21 电子元件伏安特性的测量【实验目的】1).掌握用伏安法测电阻时系统误差的修正方法。
2).了解合成不确定度的计算方法。
【实验原理】电子元件的伏安特性是指加在电子元件两端的电压变化时.流过该元件的电流相应变化关系。
如果二者呈线性关系，则称该元件为线性元件，如常用的电阻、电阻箱、滑动电阻器等；如果二者的变化不是线性关系，则称该元件为非线性元件，如二极管、热敏电阻等。
因此，根据一个电子元件的伏安特性，就可知其导电特性，以确定它在电路中所起的作用。
1).电阻的伏安法测量电阻的伏安法测量电原理图如下所示。
根据欧姆定律，有：U=I*RX在同时测得电阻两端电压和流过电阻的电流后，即可求出电阻值Rx.若电键K2与“1”接通，则称为电流表内接法;若电键K2与“2”接通，则称为电流表外接法.由于电流表、电压表均有内阻（分别为RA和RV)，所以不论用线路图中的何种接法，都不能严格满足式U=I*RX。
如用内接法，则电压表所测电压为Rx+RA两端的电压;若用外接法，则电流表所测电流是流过电阻Rx和流过电压表RV的电流之和.这样将给测量带来系统误差，称为“接入误差”或“方法误差”.但这种系统误差是有规律可循的，当将误差修正后，就得到了测量的准确结果。
(1)内接法系统误差的修正设电压表和电流表测出的电压和电流分别为U和I。
其中U=Ux+UA,则有公式：Rx=Rx’-R A=U/I -R A(2)外接法系统误差的修正有关公式：Rx’=U/I=U/(Ix+Iv) =Rx||RV=(Rx*RV)/(Rx+RV)Rx= Rx’*RV/(RV-Rx’)修正值= Rx’- Rx= Rx’- Rx’*RV/(RV-Rx’)= - (Rx’)2/(RV-Rx’)(3)测量结果的完整表达式1)如果不考虑仪器误差，则实验过程中多次测量的随机误差Si,可用来评估A类不确定因素.2)如果不考虑方法误差，则仪器误差引起的不确定度由R=U/I公式传递。
测光电管的伏安特性 - 大学物理实验
标实验点
i1 310mA r1 5.00cm
+
B(18.00,16.00)
光电特性曲线
（光电特性曲 线需用最小二 乘法拟合）。
A(0.00,4.00)
0
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.0014.00 16.00 18.00 20.00
U (V)
光电管伏安特性曲线
四、实验内容
1 2 eU a mvmax 2
h eU a W
二、实验原理
（二）光电流与阴极表面光通量的关系 设光电管的阴极面积 为 S ，阴极与发光强度为 r 的点光源间的距离为， 由光度学理论可知，点光 源到达的光通量为
S i 2 r
验证了光电流与入射 光光通量的线性关系。
三、实验仪器
暗匣（内装光电管及小灯泡及米尺）；光电效应 实验仪（包括稳压电源、可调稳压电源、位数子 电压表和电流表）。 暗匣
大学物理实验
光电管特性的研究
一、实验目的
1、了解光电效应实验的基本规律和光的量子性。 2、测定光电管的伏安特性，研究光电流强度与 加在光电管两极间电压的关系。 3、测定光电管的光电特性，研究光电流强度与 照在光电管阴极上光通量的关系。 重点：通过光电管的伏安特性和光电特性，掌握 光电效应的实验原理
难点：最小二乘法处理数据
二、实验原理
按照光子理论，光电 效应是光子与电子碰撞， 光子把全部能量（h ）传 给电子，电子获得的能量， 一部分用来克服金属表面 对它的束缚，另一部分成 为该电子（光电子）逸出 金属表面后的动能。根据 能量守恒有
1 2 h mvmax W 2
二、实验原理
（一）光电流与加速电压的关系 保持光源与光电管的 距离一定，如果阳极为高 电势，则电子将加速飞向 阳极，光电流随两极间的 加速电压改变而改变。
大学物理伏安法实验报告
大学物理伏安法实验报告一、实验目的1、学习和掌握伏安法测量电阻的基本原理和方法。
2、了解内接法和外接法的特点，并能根据实际情况选择合适的测量方法。
3、学会使用电压表、电流表和滑线变阻器等仪器，掌握其正确的使用方法和读数规则。
4、学习数据处理的方法，包括列表法、作图法等，并能通过数据处理得出实验结果和误差分析。
二、实验原理伏安法是一种通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来确定电阻值的方法。
根据欧姆定律$R ＝＼frac{U}｛I}＄，只要测量出电阻两端的电压$U$和通过电阻的电流$I$，就可以计算出电阻$R$的值。
在实际测量中，由于电压表和电流表都存在内阻，会对测量结果产生影响。
因此，需要根据被测电阻的大小和电压表、电流表内阻的大小选择合适的测量方法，即内接法和外接法。
内接法：将电流表接在电压表所测范围的内部，如图1 所示。
此时，测量值$R_x ＝＼frac{U}｛I} ＝ R ＋ R_A$，测量结果偏大。
外接法：将电流表接在电压表所测范围的外部，如图2 所示。
此时，测量值$R_x ＝＼frac{U}｛I} ＝＼frac{R V}｛R ＋ V}＄，测量结果偏小。
当$R_x ＞＼sqrt{R_A R_V}＄时，采用内接法；当$R_x ＜＼sqrt{R_A R_V}＄时，采用外接法。
三、实验仪器1、直流电源（输出电压可调）2、电压表（量程 0 3V，0 15V，内阻约为几千欧）3、电流表（量程 0 06A，0 3A，内阻约为几欧）4、滑线变阻器（最大阻值50Ω）5、定值电阻（若干）6、开关7、导线若干四、实验步骤1、按照实验电路图连接电路，注意电表的量程选择、正负极连接以及滑线变阻器的接法。
2、测量内接法时电阻的电压和电流。
闭合开关，调节滑线变阻器，使电流表和电压表的示数在合适的范围内，记录多组数据。
3、测量外接法时电阻的电压和电流。
改变电路接法，重复步骤2，记录多组数据。
4、实验完毕，断开开关，整理实验仪器。
伏安特性曲线的测量实验报告
伏安特性曲线的测量实验报告篇一：电路实验报告二极管伏安特性曲线的测量二极管伏安特性曲线的测量实验报告实验摘要1. 实验内容简介1搭接一个含电位器的调压电路，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连接直流电压源，测量二极管的正向伏安特性，记录数据并作○出图形；4给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波，○用示波器观察该电路的输入输出波形（未做）。
2. 名词解释电位器电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。
电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。
当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。
电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。
后者可视作一可变电阻器。
二极管二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)，另外，还有早期的真空电子二极管；它是一种能够单向传导电流的电子器件。
在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。
面包板面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。
由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。
实验目的1. 通过对二极管正向电流电压的测量，更直观的感受二极管的正向导电性；2. 熟悉对电位器的使用，方便之后的实验教学与安排；3. 使用示波器和函数信号发生器，复习之前的操作。
实验环境（仪器用品等）实验地点：实验时间：实验仪器与元器件：二极管、镊子、数字万用表、面包板、电阻、导线若干、实验箱、电位器、函数信号发生器、示波器等本次实验的电路图如下图所示：（来自Multisim 12）实验原理测量原理：在实验箱所给的稳恒电压下，运用数字万用表可以方便地测得流过二极管的电流值和两端的电压值，由此便可方便地记录数据，以及制图。
※实验步骤※1. 准备工作：检查万用表是否显示正常；选取合适电阻；调节实验箱1检查万用表的使用状况，确定万用表的读数无误，量程正确；○2根据色标法读出电阻的阻值，大约为100Ω；○3打开实验箱，选择直流电压档，调节旋钮，使输出端输出5V电○压，并用万用表电压档测量是否准确。
大学伏安特性实验报告
大学伏安特性实验报告1. 引言伏安特性实验是大学电路实验中的基础实验之一，通过该实验可以研究电路中电压和电流之间的关系。
本报告旨在介绍大学伏安特性实验的步骤和实验结果，并对实验中的一些现象进行分析和讨论。
2. 实验步骤2.1 准备材料在进行伏安特性实验前，我们需要准备以下材料：•直流电源•电阻箱•电流表•电压表•变阻器•连接线等2.2 搭建电路根据实验要求，我们将电源、电阻箱、电流表和电压表连接成串联电路。
电流表应连接在电路中的串联位置，电压表则连接在电路两端。
2.3 测量数据我们将逐步调节电阻箱中的阻值，并记录相应的电压和电流数值。
从小到大依次调节阻值，每次记录好数据后再进行下一次调节。
2.4 绘制伏安特性曲线根据实验测量得到的电压和电流数据，我们可以绘制伏安特性曲线。
横坐标表示电压，纵坐标表示电流，通过连接每个数据点，我们可以得到一条曲线。
3. 实验结果与分析我们根据上述步骤进行了大学伏安特性实验，并得到了一组数据。
根据这组数据，我们绘制了伏安特性曲线。
结果显示，伏安特性曲线呈现出一条非线性的关系。
随着电压的增加，电流也随之增加，但并非呈线性关系。
这符合我们对电阻的理解，即电阻对电流的影响是非线性的。
我们还观察到在实验过程中，当电阻箱的阻值较小时，电流的变化较小；而当电阻箱的阻值较大时，电流的变化较大。
这说明了电阻值对电流的影响程度与电阻值本身成反比。
另外，我们还发现在一定范围内，电压的增加并不会导致电流的无限增加。
这是因为电路中存在一定的电阻，当电压达到一定值后，电路中的电阻限制了电流的增长。
4. 结论通过大学伏安特性实验的实际操作和数据分析，我们得出以下结论：•伏安特性曲线呈现非线性关系，电流随电压的增加而增加，但增长的程度是非线性的。
•电阻值对电流的影响程度与电阻值本身成反比。
•在一定范围内，电压的增加并不会导致电流的无限增加，电路中的电阻限制了电流的增长。
这些结论对于我们理解电路中电压和电流的关系，以及电阻对电流的影响具有重要意义。
电学元件伏安特性的测量实验报告
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、电压表的使用方法。
二、实验原理及说明（1）元件的伏安特性。
如果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确定：R=u/i=(mu/mi)tgα,期中mu和mi分别是电压和电流在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）接线时一定要考虑正确使用导线篇二：电学元件的伏安特性实验报告v1预习报告【实验目的】l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法。
2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的基本方法及一种消除线路误差的方法。
3.学习根据仪表等级正确记录有效数字及计算仪表误差。
准确度等级见书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。
大学物理实验极管伏安特性实验报告
大学物理实验极管伏安特性实验报告一、实验目的1、了解二极管和三极管的伏安特性。
2、掌握测量二极管和三极管伏安特性的方法。
3、学会使用实验仪器，如电压表、电流表、电源等。
4、通过实验数据的分析，加深对半导体器件工作原理的理解。
二、实验原理（一）二极管伏安特性二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。
当二极管正向偏置时，电流随电压的增加而迅速增大；当反向偏置时，只有很小的反向饱和电流，且在一定的反向电压范围内，电流几乎不变。
当反向电压超过一定值时，二极管会发生反向击穿。
二极管的伏安特性方程为：正向：＄I ＝ I_S （e^｛＼frac{V}｛nV_T}｝ 1)＄反向：＄I ＼approx I_S$其中，＄I_S$为反向饱和电流，＄V_T$为温度的电压当量，＄n$为发射系数。
（二）三极管伏安特性三极管有三个电极：基极（B）、集电极（C）和发射极（E）。
它的工作状态分为截止、放大和饱和三种。
三极管的输入特性是指基极电流$I_B$与基极发射极电压$V_{BE}＄之间的关系。
三极管的输出特性是指在基极电流$I_B$一定的情况下，集电极电流$I_C$与集电极发射极电压$V_{CE}＄之间的关系。
三、实验仪器1、直流稳压电源2、数字电压表3、数字电流表4、二极管、三极管5、电阻箱6、导线若干四、实验内容及步骤（一）二极管伏安特性的测量1、按照实验电路图连接好电路，将二极管正向接入电路。
2、调节直流稳压电源，使输出电压从 0 开始逐渐增加，每次增加一定的电压值，记录相应的电流值。
3、当电压增加到一定值后，反向接入二极管，重复上述步骤，测量反向伏安特性。
（二）三极管伏安特性的测量1、连接实验电路，将三极管接入电路。
2、先固定集电极发射极电压$V_{CE}＄，调节基极电流$I_B$，测量输入特性。
3、然后固定基极电流$I_B$，改变集电极发射极电压$V_{CE}＄，测量输出特性。
五、实验数据记录与处理（一）二极管伏安特性数据｜正向电压（V）｜正向电流（mA）｜反向电压（V）｜反向电流（μA）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 01 ｜ 001 ｜－1 ｜ 01 ｜｜ 02 ｜ 01 ｜－2 ｜ 02 ｜｜ 03 ｜ 05 ｜－3 ｜ 05 ｜｜ 04 ｜ 10 ｜－4 ｜ 10 ｜｜ 05 ｜ 20 ｜－5 ｜ 20 ｜｜ 06 ｜ 50 ｜－6 ｜ 50 ｜｜ 07 ｜ 100 ｜－7 ｜ 100 ｜以电压为横坐标，电流为纵坐标，绘制二极管的伏安特性曲线。
大学物理实验二极管的伏安特性
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
报告要求
电阻元件V—A特性实验仪DH6102
1kΩ1W
mA
电流表
2mA 20mA200mA 断 2V
V
电压表
20V
0
10kΩ1W 二极管 稳压二极管 12V 0.1A
+
+
0~15V 0~ 0.2V
+
+
-
被测元件
1 10x1000 2 10x(100+10)3
电源指示
报告要求
电流表内接、外接误差ຫໍສະໝຸດ 析mA电流表内接V
电流表内接产生 电压的测量误差 电流表内阻越大， 误差越大
mA
电流表外接
V
电流表外接产生 电流的测量误差 电压表内阻越小， 误差越大
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
报告要求
无论内接或外接，都会产生接入误差，内 接好还是外接好，需具体问题具体分析。 一般来说，如果待测对象阻值高，则较多 采用电流表内接；如果待测对象阻值低， 则较多采用电流表外接。 本实验所用电压表内阻很大（约100—1000 万欧姆），采用电流表外接测量。
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
报告要求
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
报告要求
1、伏安法测量时的仪表接入误差分析； 2、测绘二极管伏安特性曲线；学习使用电阻元 件V—A特性实验仪。
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
报告要求
Pn结的导电特性
反向截止区
正向 导通区
反向击穿区
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
--0.00**
目的 原理 仪器 步骤 注意事项
报告要求
2、测绘二极管反向伏安特性曲线（外接）
大学物理实验伏安特性曲线实验报告
大学物理实验伏安特性曲线实验报告一、实验目的1、了解电阻元件的伏安特性，加深对欧姆定律的理解。
2、掌握电流表、电压表、滑线变阻器等仪器的使用方法。
3、学会用伏安法测量电阻，并分析测量误差。
4、培养学生的实验操作能力、数据处理能力和科学思维能力。
二、实验原理1、欧姆定律导体中的电流 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 。
2、伏安特性曲线用纵坐标表示电流 I，横坐标表示电压 U，描绘出电流随电压变化的曲线，称为伏安特性曲线。
对于线性电阻元件，其伏安特性曲线是一条过原点的直线；对于非线性电阻元件，其伏安特性曲线不是直线。
3、测量电路（1）电流表内接法当被测电阻的阻值较大时，采用电流表内接法。
此时，电压表测量的是电阻和电流表两端的电压之和，测量值大于电阻两端的实际电压，测量结果偏大。
（2）电流表外接法当被测电阻的阻值较小时，采用电流表外接法。
此时，电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和，测量值大于通过电阻的实际电流，测量结果偏小。
三、实验仪器直流电源、电压表、电流表、滑线变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
四、实验步骤1、按照实验电路图连接电路，注意电表的量程选择和正负接线柱的连接，滑线变阻器的滑片置于阻值最大处。
2、采用电流表内接法测量定值电阻的伏安特性。
闭合开关，调节滑线变阻器的滑片，使电压表的示数从 0 开始逐渐增大，每隔一定电压值记录一次电流表和电压表的示数，直到电压表的示数达到电源电压。
3、采用电流表外接法测量定值电阻的伏安特性，重复步骤 2。
4、以电压为横坐标，电流为纵坐标，分别绘制电流表内接法和外接法的伏安特性曲线。
5、分析实验数据，计算电阻的测量值，并与电阻的标称值进行比较，分析误差产生的原因。
五、实验数据记录与处理1、电流表内接法｜电压 U（V）｜电流 I（A）｜｜｜｜｜ 05 ｜ 005 ｜｜ 10 ｜ 010 ｜｜ 15 ｜ 015 ｜｜ 20 ｜ 020 ｜｜ 25 ｜ 025 ｜根据实验数据，绘制伏安特性曲线如下：此处插入电流表内接法的伏安特性曲线图通过计算，电阻的测量值为：R ＝ U ／ I ＝（05 ＋ 10 ＋ 15 ＋ 20 ＋ 25）／（005 ＋ 010 ＋ 015 ＋ 020 ＋ 025）＝100 Ω2、电流表外接法｜电压 U（V）｜电流 I（A）｜｜｜｜｜ 05 ｜ 006 ｜｜ 10 ｜ 012 ｜｜ 15 ｜ 018 ｜｜ 20 ｜ 024 ｜｜ 25 ｜ 030 ｜绘制伏安特性曲线如下：此处插入电流表外接法的伏安特性曲线图电阻的测量值为：R ＝ U ／ I ＝（05 ＋ 10 ＋ 15 ＋ 20 ＋ 25）／（006 ＋ 012 ＋ 018 ＋ 024 ＋ 030）＝83 Ω3、误差分析（1）电流表内接法误差分析由于电压表测量的是电阻和电流表两端的电压之和，测量值大于电阻两端的实际电压，导致电阻的测量值偏大。
伏安特性测量实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握伏安特性曲线的概念及其测量方法。
2. 通过实验验证欧姆定律，掌握线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性。
3. 熟悉使用直流稳压电源、直流电压表、直流电流表等实验仪器。
二、实验原理伏安特性曲线是指在一定条件下，电阻元件两端的电压U与通过电阻元件的电流I 之间的关系曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件可分为线性电阻和非线性电阻。
1. 线性电阻元件的伏安特性：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，其斜率只由电阻元件的电阻值R决定。
根据欧姆定律，电阻元件两端的电压U与通过电阻元件的电流I之间存在线性关系，即U = IR。
2. 非线性电阻元件的伏安特性：非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条通过坐标原点的直线，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。
常见的非线性电阻元件有白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等。
三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源2. 直流电压表3. 直流电流表4. 线性电阻元件5. 非线性电阻元件6. 导线7. 电路板8. 实验记录本四、实验步骤1. 连接实验电路：将线性电阻元件和非线性电阻元件分别接入电路，连接直流稳压电源、直流电压表、直流电流表。
2. 设置电压值：调整直流稳压电源的输出电压，使其在预定范围内变化。
3. 测量电流与电压：记录不同电压值下，通过电阻元件的电流值。
4. 绘制伏安特性曲线：以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，绘制线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性曲线。
5. 分析与讨论：分析伏安特性曲线，验证欧姆定律，比较线性电阻元件和非线性电阻元件的伏安特性。
五、实验结果与分析1. 线性电阻元件的伏安特性曲线：根据实验数据，绘制线性电阻元件的伏安特性曲线。
曲线通过坐标原点，斜率等于电阻元件的电阻值。
验证了欧姆定律。
2. 非线性电阻元件的伏安特性曲线：根据实验数据，绘制非线性电阻元件的伏安特性曲线。
曲线不是通过坐标原点的直线，阻值随电压变化而变化。
大学物理实验-电阻元件伏安特性的测量
实验报告实验报告专业***** 班级******** 姓名**** 学号******实验课程电阻元件特性的研究指导教师实验日期2017.6.8同实验者实验项目测试线性和非线性元件的 V-A特性实验设备及器材1． 0~20V可调直流稳压电源（带限流保护）。
2．量程可变标准数字电流表（200µA、2mA、20mA、200mA四档，三位半数字显示，精度0.5%）；三位半数显直流电压表（可变量程2V、20V，精度0.5%）。
3．被测元件（金属膜电阻、二极管、稳压管、12V小灯泡）及8根连线。
一、实验目的测试线性和非线性元件的V-A特性。
1．金属膜电阻的V-A特性。
2．二极管的正向和反向V-A特性。
3．稳压管的正向和反向V-A特性。
4．小灯泡的V-A特性。
二、实验原理把直流电压加到某个电阻性元件上，随着电压V的增加，电流I也增加，电压U 和电流I的比值不一定是一个常数。
当U和I成正比，二者之比为常数时，该元件被称为线性电阻元件，而当两者的比值不是一个常数时，则这种元件被称为非线性电阻元件。
把电压U和电流I的对应关系作图，得到的曲线称为该元件的伏安特性曲线。
曲线上某点的坐标值，电压和电流两者之比是一个电阻量，这个电阻称为等效电阻或静态电阻。
这种通过测量电压和电流测出电阻量的方法称为伏安法。
测量V-A特性的电路如图1、图2所示。
图中E为可调直流稳压电源，R为限流电阻，RL为被测元件，○V为三位半数显直流电压表，○A为三位半数显直流电流表。
测量时，当电压表或电流表显示1或－1时，表示已超过量程范围，必须扩大量程。
图1称为电流表内接，图2称为电流表外接。
由于同时测量电压和电流，无论哪种电路都会产生接入误差，现分析如下：1．电流表内接由图1可知，电流表测出流经RL的电流，但电压表测出的是加在RL和电流表两者的电压之和，即由于电流表的接入产生电压的测量误差UA。
从相对接入误差UA/UD可知，若电流表内阻RA<<RL，则UA<<UD，相对接入误差很小；反之若电流表内阻较大，就会造成不小的接入误差，所以电流表的内阻越小越有利于测量。
大学物理实验报告（清华大学）实验3.1电学元件伏安特性的测量实验报告
清 华 大 学 实 验 报 告系别：机械工程系 班号： 机械51班 姓名：邹 诚 （同组姓名： ） 作实验日期2006年10月16日 教师评定：一、实验目的（1）、了解分压器电路的调节特性；（2）、掌握测量伏安特性的基本方法、线路特点及伏安法测电阻的误差估算； （3）、学习按回路接线的方法； （4）、初步了解戴维南定理的内容。
二、实验原理1.分压电路及其调节特性1. 分压电路的接法（如图所示）图中B 端电位最低，C 端电位较高，CB 间的分压大小U 随滑动端C 的位置改变而改变，U 值可用电压表来测量。
变阻器的这种接法通常称为分压器接法。
分压器的安全位置一般是将C 滑至B 端，这时分压为零。
2.分压电路的调节特性根据欧姆定律得到的分压公式为：E R R RR R R U BC L LBC )(-+=,其中各项均对应于上图中的各项。
理想情况下，即当R R L >>时，R ER U BC /=，分压U 与组值BC R 成正比，亦即随着滑动端C 从B 滑至A ，分压U 从零到E 线形地增大。
当L R 不是比R 大很多时，分压电路输出电压就不再与滑动端的位移成正比了。
2. 电学元件的伏安特性 在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，通过元件的电流与其端电压之间的关系成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，成为该元件的伏安特性曲线。
电学元件按其伏安特性进行分类：线形元件：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的电压成正比，即其伏安特性曲线为一通过原点的直线。
非线性元件：半导体二极管、稳压管、热敏电阻等元件，通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线形关系变化，其伏安特性为一曲线。
线形元件的伏安特性某非线性元件的伏安特性3.实验线路的比较与选择 用伏安法测量电阻R 的伏安特性的线路中，常有两种接法，即图中的电流表内接和电流表外接两种方法。
PN结伏安特性的测量(实验报告示例)
PN结伏安特性的测量（实验报告示例）重要的事情放在前面：本文大多数内容（包括实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、思考题）均源于大学物理实验指导书，并非本人原创，其余均为本人原创。
实验数据均为本人经过实验得出，放在这里是为了展示完整的实验报告，并供读者参考和学习，请端正学习心态，切勿抄袭、无故修改、伪造实验数据！实验报告正文：一、实验目的1.锻炼空间想象、逻辑推理能力。
2.训练应变能力以及强化严谨分析问题的能力和务实的工作作风。
3.形成科学探索研究素养。
4.培养和提高在半导体领域的基本实验测试技术。
二、实验原理半导体分本征和杂质两大类。
纯净的无杂质的半导体称为本征半导体。
在本征半导体中掺入微量的杂质，将显著地改变半导体的特性，成为杂质半导体。
若在锗中掺入百万分之一的砷后，其导电率将提高数万倍。
杂质半导体分空穴型（P型）和电子型（N型）两种。
下面对它们的导电性分别作一些简要的说明。
如图7-1所示，将五价杂质原子砷掺入四价硅（Si）中，砷有五个价电子，其中四个价电子与相邻的硅原子形成共价键，第五个价电子所受的束缚较小，它可环绕带正电的砷离子运动。
砷这类五价杂质称为施主杂质。
由于含有施主杂质半导体的载流子为电子，故掺有施主杂质的半导体也叫做N型半导体。
如图7-2所示，将三价杂质硼（B）掺入到四价半导体锗中，由于硼有三个价电子，它和相邻的锗原子构成共价键时，缺少一个价电子，于是就存在一个带+e电荷的空穴。
这个空穴在带－e电荷的硼离子的作用下，将环绕带负电的硼离子运动。
硼这类三价杂质则称为受主杂质。
由于含有受主杂质半导体的载流子为空穴，故掺有受主杂质的半导体也叫做P型半导体。
当P型半导体和N型半导体相接触时，在它们相接触的区域就形成了PN结。
实验中发现，PN结两端没有外加电压时，半导体中没有电流；当PN结两端加上外电压时，就有电流通过，电流的大小和方向跟外加电压有关。
图7-3是从实验中得出的PN结伏安特性曲线。
《物理实验》10实验六电学元件的伏安特性测量
实验六电学元件的伏安特性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、热敏和压敏元件等。
知道这些元件的伏安特性，对正确地使用它们是至关重要的。
利用滑线变阻器的分压接法，通过电压和电流表正确地测出它们的电压与电流的变化关系称为伏安测量法（简称伏安法）。
伏安法是电学中常用的一种基本测量方法。
【实验目的】1、了解分压器电路的调节特性。
2、验证欧姆定律。
3、掌握测量伏安特性的基本方法。
4、学会直流电源、变阻器、电压表、电流表、电阻箱等仪器的正确使用方法。
【实验仪器】伏安特性实验仪【实验原理】一、分压电路及其调节特性1、电路的接法图6-1 分压电路图6-2 分压电路输出电压与滑动端位置的关系如图6-1将变阻器R的两个固定端A和B接到直流电源E上，而将滑动端C和任一固定端（A或B，图中为B）作为分压的两个输出端接至负载R L。
图中B端电位最低，C端电位较高，CB 间的分压大小U 随滑动端C 的位置改变而改变，U 值可用电压表来测量。
变阻器的这种接法通常称为分压接法。
分压器的安全位置一般是将C 滑至B 端，这时分压为零。
2、电路的调节特性如果电压表的内阻大到可忽略它对电路的影响，那么根据欧姆定律很容易得出分压为 BC BC BC()LL R R U E RR R R R =+-从上式可见，因为电阻R BC 可以从零变到R ，所以分压U 的调节范围为零到E ，分压曲线与负载电阻R L 的大小有关。
理想情况下，即当R L >>R 时，U =ER BC /R ，分压U 与阻值R BC 成正比，亦即随着滑动端C 从B 滑至A ，分压U 从零到E 线性地增大。
当R L 不是比R 大很多时，分压电路输出电压就不再与滑动端的位移成正比了。
实验研究和理论计算都表明，分压与滑动端位置之间的关系如图6-2的曲线所示。
R L /R 越小，曲线越弯曲，这就是说当滑动端从B 端开始移动，在很大一段范围内分压增加很小，接近A 端时,分压急剧增大，这样调节起来不太方便。
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RBC RL 研究分压器 U E R RL RBC ( R RBC ) 电路特性
注意使用分压器调整电源的输出电压
两种线路对比研究( 12KΩ )
电压表满 量程
其中一块表要达到满量程。
两种线路对比研究(100Ω )
其中一块表要达到满量程。
二极管伏安特性测量
注意：电压表量程、电流表内外接的选择
电磁学实验基本仪器
物理实验教程81-83页，丁慎训、张连芳 主编
伏安特性测量实验仪器
熟悉指针式电表的结构、规格、误差
物理实验教程81-83页，丁慎训、张连芳 主编
磁电式(直流)电表内部结构图
电磁式(交直流)电表内部结构图
交流电流表与电压表的区别是，电流表的线圈导线粗，圈数少， 电压表的线圈导线细，圈数多，有的还有附加电阻。
戴维南 (Thevenin、法国)，1883年提出：可将任一复
杂的集总参数含源线性时不变二端网络等效为一个简单的 二端网络(戴维南定理 )。
背 景 知 识 回 顾 ︖
定义：任何一个线性含源二端网络，对外部电路而言，总可以用
一个理想 电压源和电阻 相串联的有源支路来代替，如图所示。理想 电压源的电压等于原网络端口的开路电压Uoc，其电阻等于原网络中 所有独立电源为零时输入端等效电阻R
U R 0 I
1) 压敏电阻(防雷电)， 消磁电阻(电视机), 气敏电阻(烟雾探测)，热敏电阻、光敏电阻。 2) 二极管、太阳能电池、ZnO陶瓷材料、 线性电阻与运算放大器构成非线性电阻。
非线性电阻伏安特性曲线上某点切线的斜率，称为此电阻在该点 的动态电阻。而非线性电阻的动态电阻与直流电阻是不同的，非 线性电阻的动态电阻是变量，是状态函数。
程相联系的。利用非线性元件的特性可以研制各种新型的传
感器、换能器，在温度、压力、光强等物理量的检测和自动 控制方面都有广泛的应用。
对非线性电阻特性及规律的研究，有助于加深对有关物
理过程、物理规律及其应用的理解和认识。
各种非线性元件（照明电珠，整流二极管，稳压二极管，发光二极管， 光敏二极管，热敏电阻，硅光电池，低压氖泡等）。
线性电阻（常数值）
U R 0 I
电阻是常数，其值与按欧姆 定律定义的直流电阻相等。
有 非 线 性 电 阻 吗 ︖
伏安特性
研究通过电学元件的电流 随外加电压的变化关系
非线性电阻（动态值）
若电阻元件的伏安特性曲线呈直线，称为线性电阻；若
呈曲线，称为非线性电阻。 非线性伏安特性所反映出来的规律总是与一定的物理过
1918年 A.W.Hull发明第一个负阻器件(打拿负阻管
Dynatron)算起，到今天为止，负阻效应(Dynatron Effect)在元器件和负阻电路中的研发已经跨越了90多年。
微波电路、功率模块、阻抗变换器等
例如：可控硅在导通的瞬间两端的电压是急剧下降的，而电流
是急剧上升的，与普通的电阻正好相反，所以叫做“负阻”。 例如：ZnO陶瓷材料也具有负阻特性。
实验背景知识回顾
物理实验教程 85-90页，丁慎训、张连芳 主编
大胆动手 提高实验操作能力！
提高独立自主实验能力！
乔治· 西蒙· 欧姆
(Georg Simon Ohm,1787～1854年)
他是德国物理学家。生于巴伐利亚埃尔兰根城。欧姆的 父亲是一个技术熟练的锁匠，对哲学和数学都十分爱好。 欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技 能的训练，这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有 很大的帮助。欧姆的研究，主要是在1817～1827年担 任 中学物理教师 期间进行的。
验证测试示意图
戴维南定理的验证
改变负载电阻R (合理选择，使测点在 U-I 图中合理分布)， 测量电压U和电流 I。用修正后的数据拟合求 Ee、Re。
R 电压 电流 修正 电压 电流
100 300 500 800 1K 2K 5K MAX
(99999.9)
取负载电阻 R=200Ω 、1kΩ 的 U、I值，修正后计算 Ee、Re。 连接等效电源 Ee、Re，测量U、I 验证。
当待测电阻R很大时，
I
电流表宜内接
电流表内接 U I RL I RV
当待测电阻 R 较小时，
I U
电流表宜外接
电流表外接 U RL U I RI
电流表内接条件： R RI 电流表外接条件： RV R
简化模式
U R I
U 2 I 2 R ( ) ( ) R U I
U 修正 U I RI
二极管 正向伏安特性
电压表选择 0.75V 量程
电流表量程5mA
二极管 反向伏安特性
电压表选择 3V 量程
电流表量程5mA
应以变化快的量为自变量选取测量点
应用戴维南定理必须注意
(1)戴维南定理只对外电路等效，对内电路不等效。也就是 说，不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后，又 返回来求原电路(即有源二端网络内部电路)的电流和功率。 (2)应用戴维南定理进行分析和计算时，如果待求支路后的 有源二端网络仍为复杂电路，可再次运用戴维南定理，直 至成为简单电路。 (3)戴维南定理只适用于线性的有源二端网络。如果有源二 端网络中含有非线性元件时，则不能应用戴维南定理求解
负阻器件的伏安特性
正阻抗特性
呈现电阻的性质: 随着电压的增大，电流增大。
U 电压变化 R 0 I 电流变化
负阻抗特性
呈现负电阻的性质: 随着电压的增大，电流减小。
U 电压变化 R 0 I 电流变化
微分电阻可正可负的器件主要优点是：可用较少数量的器件完成相当的功能。
负阻器件的研发历史及应用
电动式(交直流)电表内部结构图
电阻箱
由较准确的电阻元件组成，拧动旋钮可以调节电阻值。
六位十进式电阻箱的调节范围为 0-99999.9, 准确度等级为 0.1
如果用0和0.9的两个接线端，则阻值范围为0-0.9 如果用0和9.9的两个接线端，则阻值范围为0-9.9
实验中的关键技术(概念)
在测量电学元件的伏安特性线路中有电流表内接和电流
若不符合上述条件须用严格公式3.1.4a(内接)， 3.1.4b(外接)
U 2 I 2 RI 2 RI 2 RI 内 R ( ) ( ) ( ) ( ) /[1 ] 接 R U I RI U/I U/I
外 R ( U ) 2 ( I ) 2 ( RV ) 2 (U / I ) 2 /[1 U / I ] 接 R U I RV RV RV
如何测量二极管正反向伏安特性？ 如何验证戴维南定理？
我要纠错？
pangwn@
实验中 勤思考
切勿产生浮躁的情绪
例如：线性电阻与运算放大器构成非线性电阻。
实验内容、基本要求
物理实验教程81-83页，丁慎训、张连芳 主编
实验目的
掌握电学元件伏安特性测量的基本方法 学会分析伏安法测量的电表接入误差, 正确选择测量电路。 掌握正确使用电学测量仪器
实验内容
分压电路的调节特性
两种线路对比，测量两个电阻（100Ω 、 12KΩ ) 二极管的正反向伏安特性曲线测量(预画线路图、修正作图) 戴维南定理的实验验证（测未知网络伏安特性）
二极管 正反向 伏安特性
电流表量程5mA
反向测量选择
正向测量选择
电压表量程3V
电压表量程0.75V
二极管伏安特性测量
电压表量程、电流表内外接、电流、电压修正
二极管正向电阻比较小，电流表外接， 其中电压值测量相对准确，而电流值 测量不准确，电流需要修正：
I 修正
U I RV
二极管反向电阻比较大，电流表内接， 其中电流值测量相对准确，而电压值 测量不准确，电压需要修正：
背 景 知 识 回 顾 ︖
在同一电路中，导体中的电流跟导体两 端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成 反比，这就是欧姆定律，基本公式是 I=U/R。欧姆定律由乔治· 西蒙· 欧姆提 出，为了纪念他对电磁学的贡献，物理 学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号
Ω 表示。
Ω
戴维南定理 (Thevenin theorem)
外特性等效
伏安特性
电学中常用的一种基本测量方法
电压 U、电流 I、电阻 R
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、热敏和压敏元件等。人们常需要了解 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 实 验 ︖
利用滑线变阻器的分压接法，通过电压和电流表正确
地测出它们的电压与电流的变化关系 称为伏安特性测量 （简称：伏安法）。
表外接两种接法。不管那种接法，由于电压表、电流表都 有一定的内阻(分别设为 RV 和RI )存在, 致使电压和电流的 测量欠准确，造成系统误差，所测电阻值需要修正。
1. 考虑电流表和电压表的内电阻 2. 电流表选择内、外接的原则 3. 考虑电流表和电压表的量程选择
电流表内接或外接 (已定系统误差的修正)