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电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)
一、 实验目的
1. 学习测量电阻元件伏安特性的方法;
2. 掌握线性电阻、 非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3. 掌握直流稳压电源和直流电压表、 直流电流表的使用方法。 二、 实验原理
在任何时刻, 线性电阻元件两端的电压与电流的关系, 符合欧姆定律。 任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式 I=f(U)来表示, 即用 I - U 平面上的一条曲线来表征, 这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。 根据伏安特性的不同, 电阻元件分为两大类: 线性电阻和非线性电阻。 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, 如图 1-1(a) 所示。 该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定, 其阻值 R 为常数, 与元件两端的电压 U 和通过该元件的电流I 无关; 非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,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。 常见的非线性电阻如白炽灯丝、 普通二极管、 稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图 1-1(b)、(c)、(d) 所示。 在图 1-1 中, U >0的部分为正向特性,U<0 的部分为反向特性。
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绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法, 电阻元件在不同的端电压 U 作用下, 测量出相应的电流 I , 然后逐点绘制出伏安特性曲线 I = f ( U ), 根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、 实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表 1 块 3.直流电流表 1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管 1 只 7.稳压二极管 1 只 8.电阻元件 2 只 四、 实验内容
1.测定线性电阻的伏安特性
五、 实验预习 1. 实验注意事项
(1)测量时, 可调直流稳压电源的输出电压由 0 缓慢逐渐增加, 应时刻注意电压表和电流表,不能超过规定值。
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最新资料欢迎阅读 (2)直流稳压电源输出端切勿碰线短路。
(3)测量中, 随时注意电流表读数,及时更换电流表量程,勿使仪表超量程,注意仪表的正负极性。
2. 预习思考题
(1)线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别? 它们的电阻值与通过的电流有无关系?
答: 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, 电压与电流的关系,符合欧姆定律。线性电阻元件的阻值 R 为常数, 与元件两端的电压 U和通过该元件的电流 I 无关。
非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,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。
(2)请举例说明哪些元件是线性电阻, 哪些元件是非线性电阻, 它们的伏安特性曲线是什么形状?
答:电阻器是线性电阻,其伏安特性曲线的形状见图1-1(a) 所示。白炽灯丝、 普通二极管、 稳压二极管等是非线性电阻, 它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d) 所示。
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最新资料欢迎阅读 (3)设某电阻元件的伏安特性函数式为 I = f ( U ), 如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲线。
答:在平面内绘制 xOy 直角坐标系, 以 x 轴为电压 U , y 轴为电流 I , 计算出电流 I 和电压 U 的数据, 根据数据类型, 合理地绘制伏安特性曲线。
六、 实验报告
1. 根据实验数据, 分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线(其中二极管和稳压管的正、 反向特性均要求画在同一张图中, 正、 反向电压可取为不同的比例尺)。
2.根据线性电阻的伏安特性曲线,计算其电阻值,并与实际电阻值比较。
3. 必要的误差分析。 4. 实验总结及体会。
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电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)
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