電路元件伏安關系的測量

實驗二電路元件伏安關系的測量一、實驗目的1、學會識別常用電路元件的方法；2、掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點測試法；3、掌握實驗臺上直流電工儀表和設備的使用方法。。二、實驗原理1、任何一個二端元件的特性可用該元件上的端電壓U與該元件的電流I之間的函數(shù)關系表示，即用I—U伏安平面上的一條曲線來表征，這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。線性電阻器的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線，如圖2.1中a曲線所示，該直線的斜率等于該電阻器的電阻值。電路元件伏安特性曲線

I（mA）cda

b

cU（V）

bad

二、實驗原理2、一般的白熾燈在工作時燈絲處于高溫狀態(tài)，其燈絲電阻隨著溫度的升高而增大，通過白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大，一般燈泡的“冷電阻”與“熱電阻”的阻值可相差幾倍至十幾倍，所以它的伏安特性如圖2.1中b曲線所示。二、實驗原理3、一般的半導體二極管是一個非線性電阻元件，其特性如圖2.1中c曲線。正向壓降很?。ㄒ话愕逆N管約為0.2~0.3V，硅管約為0.5~0.7V），正向電流隨正向壓降的升高而急劇上升，而反向電壓從零一直增加到十多至幾十伏時，其反向帶暖流增加很小，粗略地可視為零?？梢?，二極管具有單向導電性，但反向電壓加得過高，超過管子的耐壓極限值，則會導致管子擊穿損壞。二、實驗原理4、穩(wěn)壓管是一種特殊的半導體二極管，其正向特性與普通二極管類似，但其反向特性較特別，如圖2.1中d曲線所示，在反向電壓開始增加時，其反向電流幾乎為零，但當電壓增加到某一數(shù)值時（稱為管子的穩(wěn)壓值，有各種不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管）電流將突然增加，以后它的端電壓將維持恒定，不再隨外加的反向電壓升高而增大。三、實驗內(nèi)容1、測定線性電阻器的伏安特性；2、測量非線性白熾燈泡的伏安特性；3、測定半導體二極管的伏安特性；4、測定穩(wěn)壓管的伏安特性。四、儀器和設備1、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源1臺2、直流毫安表1只3、數(shù)字萬用表1只4、2CP15二極管、穩(wěn)壓管各1個5、線性電阻器3個6、白熾燈、電位器各1個五、實驗步驟與操作1、測定線性電阻器的伏安特性按圖2.2接線，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓U，從0V開始緩慢地增加，一直到10V，將相應的電壓表和電流表的讀數(shù)記入表2.1。圖2.2線性電阻器伏安特性

圖2.3二極管伏安特性

表2.1測量線性電阻的電流數(shù)據(jù)

U(V)0246810I(mA)

2、測量非線性白熾燈泡的伏安特性

將圖1.2中的電阻R換成一只12V的汽車燈泡，重復1的步驟，將相應的電壓表和電流表的讀數(shù)記入表2.2。

表2.2測定非線性白熾燈泡的電流數(shù)據(jù)

U(V)0246810

I(mA)3、測定半導體二極管的伏安特性按圖2.3接線，R為限流電位器，測二極管的正向特性時，其正向電流不得超過25mA，二極管D的正向壓降可在0~0.75V之間取值。特別是在0.5~0.75V之間更應多取幾個測量點。反向電壓可加到30V。

表2.3半導體二極管的正向特性實驗數(shù)據(jù)

表2.4半導體二極管的反向特性實驗數(shù)據(jù)

U(mV)0-5-10-15-20-25-30I(mA)U(mV)00.20.40.50.55…..0.75I(mA)4、測定穩(wěn)壓管的伏安特性將圖2.3中的二極管換成穩(wěn)壓二極管，重復實驗內(nèi)容3的測量步驟，并記入相應數(shù)據(jù)。

六、實驗注意事項1、

測二極管正向特性時，穩(wěn)壓電源輸出應由小至大逐漸增加，應時刻注意電流表讀數(shù)不得超過25mA，穩(wěn)壓源輸出端切勿碰線短路。2、

進行不同實驗時，應先估算電壓和電流值，合理選擇儀表的量程，勿使儀表超量程，，儀表的極性亦不可接錯。七、實驗報告要求1