電工電子實(shí)驗(yàn)1第二次課lu課件

DF17315穩(wěn)壓電源使用基爾霍夫定律P38非線性電阻伏安特性P43電工電子實(shí)驗(yàn)（1）第二次課一、DF17315直流穩(wěn)壓電源電源開關(guān)限流調(diào)節(jié)旋鈕輸出電壓/電流表電表轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出方式轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出電壓調(diào)節(jié)旋鈕輸出電壓負(fù)端輸出電壓正端儀器外殼接地端正常輸出電壓指示燈限流狀態(tài)指示燈DF17315直流穩(wěn)壓電源使用注意事項(xiàng)：輸出不可短路。接入電路時(shí)不可接錯(cuò)極性，務(wù)必認(rèn)清接線柱上方的“+”、“-”號(hào)。電壓表指示精度差，輸出電壓值以萬(wàn)用表測(cè)量為準(zhǔn)。CC燈亮?xí)r，已進(jìn)入限流狀態(tài)，輸出電壓將下降。二、基爾霍夫定律（P38）從P40步驟5至步驟11，區(qū)分理想和非理想電表用仿真軟件實(shí)現(xiàn)（記錄兩種情況下各數(shù)據(jù)）：理想電壓表等效內(nèi)阻RV=1GΩ非理想電壓表等效內(nèi)阻（TY-360表DC10檔）RV=20kΩ×10=200kΩ理想電流表等效內(nèi)阻RI=1nΩ(10-9Ω)非理想電流表等效內(nèi)阻（TY-360表DC25mA檔）RI=0.25V÷25mA=10Ω三、非線性電阻伏安特性（P43）實(shí)驗(yàn)原理在以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)的平面上，非線性器件的伏安特性曲線不是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。即其電壓與電流的比值不是常數(shù)。因此，通常情況下用它的伏安特性曲線來(lái)表示其特性。線性和非線性伏安特性曲線分別如圖a和b所示。非線性電阻伏安特性圖a線性器件伏安特性曲線圖b非線性器件二極管的伏安特性曲線正向?qū)▔航礦B反向擊穿電壓VBR正向?qū)▔航礦B：0.3V（鍺管）、0.7V（硅管）、1.5~2.3V（發(fā)光管）反向擊穿電壓VBR：幾伏~幾百伏穩(wěn)壓管正、反向特性穩(wěn)壓管的特性是接正向電壓時(shí)其等效電阻很小，且電流在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，其正向電壓變化量很小。接反向電壓時(shí)等效電阻很大，且電壓在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流變化量很小，當(dāng)達(dá)到某一電壓時(shí)，電流會(huì)增加很快，此時(shí)電壓在一定范圍內(nèi)基本不變。若能控制電流在一定范圍內(nèi)，這就是所謂的穩(wěn)壓。圖2-4-1(a)是穩(wěn)壓管的正向連接，(b)是穩(wěn)壓管的反向連接。穩(wěn)壓管正、反向連接圖2-4-1穩(wěn)壓管正、反向連接限流電阻保證穩(wěn)壓管在正向狀態(tài)下，不因正向電阻小導(dǎo)致電流過(guò)大燒毀管子限流電阻，保證穩(wěn)壓管在反向狀態(tài)下，控制反向電流不至于過(guò)大擊穿管子，導(dǎo)致管子損壞四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）按圖2-4-2(a)電路接線，按表2-4-1給定的電流值測(cè)量發(fā)光二極管的正向特性，電壓值記錄于表2-4-1中。1、測(cè)發(fā)光二極管伏安特性表2-4-1正向連接Id(mA)0135101520Vd(V)0圖2-4-2(a)正向測(cè)量電路實(shí)驗(yàn)箱上的接線示意圖：（2）按圖2-4-2(b)電路接線，按表2-4-2給定的電壓值測(cè)量發(fā)光二極管的反向特性，電流值記錄于表2-4-2中。表2-4-2反向連接Vd(V)0-1-3-5-10Id(uA)0測(cè)發(fā)光二極管伏安特性圖2-4-2(b)反向測(cè)量電路提問(wèn)：流過(guò)電流表的讀數(shù)與流過(guò)發(fā)光二極管的電流是否一致?；卮穑菏遣灰恢碌摹Ｔ蚴请妷罕砩嫌袃?nèi)阻=10V×20KΩ=200KΩ，有一定的分流作用。但是，由于發(fā)光二極管的正向電阻很小只有幾十或幾百Ω，R電表內(nèi)阻>>R二極管內(nèi)阻其分流作用很小可以忽略不計(jì)。這時(shí)，可認(rèn)為流過(guò)電流表的讀數(shù)與流過(guò)發(fā)光二極管的電流是一致。（2）按圖2-4-3(a)電路接線，根據(jù)表2-4-3給定的電流值，測(cè)量穩(wěn)壓管的正向壓降，并計(jì)算穩(wěn)壓管的直流電阻一并記錄于表2-4-3中。測(cè)穩(wěn)壓管的伏安特性圖2-4-3(a)正向測(cè)量電路正向連接Id(mA)0135101520Vd(V)0表2-4-3（3）按圖2-4-3(b)電路接線，先按表2-4-4給定的電壓值，測(cè)量穩(wěn)壓管的反向電流，然后按給定的電流值測(cè)量反向電壓記錄于表2-4-4中。測(cè)穩(wěn)壓管的伏安特性圖2-4-3(b)反向測(cè)量電路表2-4-4反向連接Vd(V)0-3-5Id(uA)0-1-5-10-15提問(wèn)：電壓表的讀數(shù)與穩(wěn)壓管上的電壓是否一致?；卮穑菏遣灰恢碌?。原因是電流表上有內(nèi)阻=0.25V/25mA=10Ω，有一定的分壓作用。但是，由于穩(wěn)壓管的反向?qū)娮韬艽笾挥袔装貹或幾MΩ，R電表內(nèi)阻<<R穩(wěn)壓管反向內(nèi)阻其分壓作用很小可以忽略不計(jì)。這時(shí)，可認(rèn)為電壓表的讀數(shù)與穩(wěn)壓管上的電壓基本上是一致的。穩(wěn)壓電源調(diào)整限流值50mA。測(cè)量發(fā)光管和穩(wěn)壓二極管的正反向特性時(shí)，要弄清楚它們的正極和負(fù)極。需用兩塊萬(wàn)用表，一塊作為電流表串聯(lián)在電路中，一塊作為電壓表，并聯(lián)在電路中，要注意正、反向時(shí)的表的連接。4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)思考題：（1）在圖2-4-2電路中，發(fā)光二極管的正、反向伏安特性是否與穩(wěn)壓管的相同？答：不同。（2）誤用TY-360型萬(wàn)用表的250mA直流電流檔測(cè)量10V直流電壓源，計(jì)算流過(guò)萬(wàn)用表的電流（設(shè)電壓源內(nèi)阻為零），將會(huì)發(fā)生什么情況？答：250mA擋的內(nèi)阻R=0.25V/250mA=1Ω，則10V/1Ω=10A，這么大的電流將燒表。思考題：1.穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓功能是利用特性曲線的哪一部分，在伏安特性曲線上標(biāo)出，為什么？答：穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓功能利用特性曲線的反向部分。因?yàn)樵诖藚^(qū)間，電流變化很大，而電壓基本不變。說(shuō)明：反接穩(wěn)壓管的等效電阻很大，且電壓在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流變化是很??；當(dāng)反向電壓達(dá)到某一電壓時(shí)，電流增加很快，而此時(shí)電壓在很小的范圍基本不變，即達(dá)到穩(wěn)壓。思考題：3.能否用圖(a)、(b)的電路分別測(cè)量穩(wěn)壓管的正、反向特性？與圖2-4-3(a)、(b)相比較，并參照前面的測(cè)試結(jié)果詳細(xì)分析其原因。(主要考慮萬(wàn)用表以不同的連接方式接入電路后對(duì)被測(cè)電路的影響及影響程度。)

思考