1、mAVU+_+_010 Vk1LR 1-2实验一 线性与非线性元件伏安特性的测绘一实验目的1掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。2学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。二原理说明任一二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 Uf( I)来表示，即用 U I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该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 11 中（a）所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值 R 决定，其阻值为常数，与元件两端的电压 U 和
2、通过该元件的电流 I 无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，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，它们的伏安特性如图 51 中（b） 、（c） 、 （d） 。在图 11中，U 0 的部分为正向特性，U 0 的部分为反向特性。绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。三实验设备1直流电压、电流表；2电压源（双路 030V 可调） ；3MEEL04 组件、MEEL05 组件。 四实验内容1测定线性电阻的伏安特性
3、按图 12 接线，图中的电源 U 选用恒压源的可调稳压输出(d)(b)(c)UUI II(a) UI0 000图 1mAVU+_030 VIN40720D 1-3端，通过直流数字毫安表与 1k 线性电阻相连，电阻两端的电压用直流数字电压表测量。调节恒压源可调稳压电源的输出电压 U，从 0 伏开始缓慢地增加（不能超过 10V） ，在表 11 中记下相应的电压表和电流表的读数。表 11 线性电阻伏安特性数据U(V) 0 2 4 6 8 10I(mA)2测定 6.3V 白炽灯泡的伏安特性将图 1-2 中的 1k 线性电阻换成一只 6.3V 的灯泡，重复 1 的步骤，电压不能超过6.3V，在表 1 2
4、 中记下相应的电压表和电流表的读数。表 12 6.3V 白炽灯泡伏安特性数据U (V) 0 1 2 3 4 5 6.3I (mA)3测定半导体二极管的伏安特性按图 13 接线， 为限流电阻，取 200（十进制可变电阻箱） ，二极管的型号为 1N4007。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过 25mA，二极管的正向压降可在00.75V 之间取值。特别是在 0.50.75 之间更应取几个测量点；测反向特性时，将可调稳压电源的输出端正、负连线互换，调节可调稳压输出电压 U，从 0 伏开始缓慢地减少（不能超过-30V） ， 将数据分别记入表 13 和表 14 中。表 13 二极管正向特性实验数据U
5、 (V) 0 0.2 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75I (mA)表 14 二极管反向特性实验数据U (V) 0 5 10 15 20 25 30I (mA)4测定稳压管的伏安特性将图 13 中的二极管 1N4007 换成稳压管 2CW51，重复实验内容 3 的测量，其正、反向电流不得超过20mA，将数据分别记入表 1和表 1中。表 1 稳压管正向特性实验数据U (V) 0 0.2 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75I (mA)表 1 稳压管反向特性实验数据U (V) 0 1 1.5 2. 2.5 2.8 3 3
6、.2 3.5 3.55I (mA)五实验注意事项1测量时，可调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。2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。六预习与思考题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？2如何计算线性电阻与非线性电阻的电阻值？3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？4设某电阻元件的伏安特性函数式为 If （U ） ，如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲线。 七实验报告要求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。2根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。3根据伏安特性曲线，计算白炽灯在额定电压（6.3V）时的电阻值，当电压降低20时，阻值为多少？4回答思考题。
