線性與非線性元件的伏安特性測量

線性與非線性元件的伏安特性測量一、 實驗目的掌握線性元件和非線性元件的伏安特性及測量方法。掌握萬用表、直流電流表、直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的使用方法。二、 實驗預習要求正確理解線性和非線性元件的概念。2?認真閱讀直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源、萬用表、直流數(shù)字電流表的使用說明。三、 原理與說明一個二端元件的伏安特性是指該元件的端電壓U與流經(jīng)它的電流I之間的函數(shù)關系。通過實驗的方法可測量該元件的伏安特性，并可用U-I直角坐標平面內(nèi)的一條曲線(伏安特性曲線)來表示。電阻元件可分為線性電阻和非線性電阻兩大類。1線性電阻是指電阻值不隨其兩端的電壓或流經(jīng)它的電流的改變而變化的電阻，線性電阻的阻值是一個常數(shù)。線性電阻的伏安特性滿足歐姆定律。它的伏安特性曲線是一條通過u-i平面原點的直線，直線的斜率與電阻元件阻值的大小有關,tgG=1，如圖3-1(a)所R示。該特性與元件電壓、電流的大小和方向無關，故線性電阻也稱為雙向性元件。非線性電阻的阻值R不是一個常量，所以其端電壓與電流之間的關系不滿足歐姆定律，其伏安特性是曲線不是直線。非線性電阻的種類很多，如半導體二極管、光敏電阻、壓敏電阻等都是非線性電阻，如圖4-1(b)所示為鎢絲燈泡的伏安特性曲線。圖3-1伏安特性曲線四、實驗內(nèi)容與步驟1測定線性元件電阻器的伏安特性1?打開穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，將電壓源調(diào)制為獨立輸出模式，選擇一路通道并將輸出電壓調(diào)為0V,關閉通道開關，待連接導線。2?在電阻器實驗板上選取阻值為1KQ的電阻Ru按圖3-2所示電路連接導線，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的輸出電壓，從0V開始緩慢地增加，一直加到10V，使電路輸入電壓U按表4-1S中的給定值進行變化，觀察直流數(shù)字電流表，讀取電路中的電流值I，用數(shù)字萬用表的直流電壓檔測量電阻R兩端的電壓U。R

XW2XMH1XW21*■j*….4R1WV1kQ■wR1WV1kQ "T—_-JzGNO圖3-2線性元件伏安特性測量電路表3-1線性電阻伏安特性的測量禺(V)012345678910吐⑺1(mA)2.測定非線性元件（發(fā)光二極管）的伏安特性將圖3-2所示實驗電路中的電阻人厶換成一支發(fā)光二極管，用示波器觀測伏安特性曲線。3-3非線性元件仿真電路圖3-3非線性元件仿真電路圖五、 注意事項注意電源的輸出模式，嚴禁將電源的輸出端連接短路。測量電流時，應將電流表串聯(lián)在被測電路中，并注意電流表的正、負端的連接。測量電壓時，應將電壓表并聯(lián)在被測元件兩端，測量時應將紅表筆放在電路中電壓的正極性端，黑表筆放在電壓的負極性端。4?讀取電壓、電流表數(shù)據(jù)時注意數(shù)值的正負及量程。5?按照原理圖檢查線路，無誤后才能打開