实验2电路元件伏安特性的测量实测

实验2电路元件伏安特性的测量实验名称：电路元件伏安特性的测量实验者：王子申同组同学：李万业杨锦鹏专业及班级：14电气工程及其自动化二班一、实验目的1.加深理解线性电阻的伏安特性与电流、电压的参考方向、关联参考方向的联系。2.掌握线性、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。3.加深对电源特性的理解。测量理想的直流电压源、非理想的含内阻的直流电压源、非理想直流电流源的伏安特性。二、实验设备DGO9电阻相可调直流电压源0-12直流电压表1块，毫安表，2块uA极电流表一块三、实验原理：（1）元件的伏安特性。如果把电阻元件的电压取为横坐标，电流取为纵坐标，画出电压与电流的关系曲线，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性。（2）线性电阻元件的伏安特性在u-i平面上是通过坐标原点的直线，与元件电压和电流方向无关，是双向性的元件。元件的电阻值可由下式确定：R=u/i=(mu/mi)tgα,期中mu和mi分别是电压和电流在u-i平面坐标上的比例。四、数据表格及曲线:1.测量线性电阻R的伏安特性按图2-7原理图接线。电阻元件用DG09选择，调直流电压源为Us=0-12V。U（v）0123456I（mA）011.982.993.984.975.96R=U/I0100101.0100.3100.5100.6100.6测量二极管D的伏安特性在图2-7实验原理电路图中，将电阻R用一个二极管代替。二极管的“十”极接电路中的c点，“一”极接到电路中的d点，调节电压，使二极管在适当正向偏置电压后能正向导通。调节电压Us，使二极管上的电压从0.1-0.7之间变化，测出二极管上的电压U和通过的电流I,填入表2-2中。U（v）00.30.40.50.550.60.650.7I（mA）0000.110.321.073.2110.2测量理想直流电源的伏安特性对图2-7实验原理电路，将电阻R用一个可变电阻Rg，并将电压表由c,d点改接为a,d两点之间(测电压源的电压）。I02.91.91.10.9U666666五、这次实验所得收获总结实验现象记录：1、由于小灯泡电阻为几欧－几十欧，测小灯泡的电阻宜用电流表外接法。由于实验时需要小灯泡两端的电压变化范围大，特别是需要测得在低电压下小灯泡的电流值，故应采用滑动变阻器分压接法。2、小灯泡的电阻随温度的升高而增大，而小灯泡在电压较低时，温度随电压的变化比较明显。因此在低电压（小于灯泡的额定电压）区域内，电压、电流数值应多取几组。3、小灯泡可以短时间地在高于额定电压下使用，一般可以超过额定电压的10%－20%，所以加在灯泡两端的电压不能过高，以免烧毁灯泡。实验时，应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大，决不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大，如果灯丝由低温状态，直接超过额定电压使-202468101200.20.40.60.8I（mA）I（mA）用，会由于灯丝冷电阻过小，瞬间电流过大而烧坏灯泡。4、所用的滑动变阻器的量程范围，变阻器电阻越大则每次测量的改变越大，若想得到精确的图像或所测小灯泡电阻过小则建议使用较小的变阻器，可以更精确的测量。六、实验误差分析：实验数据的误差及书本带来的偶然误差。七、讨论：1、通过比较线性电阻与灯丝的伏安特性曲线，分析这两种元件的性质有什么异同？答：线性电阻，其阻值恒定，其电流与电压成正比。伏安特性曲线为过原点的有一定斜率的直线。斜率为I/U=1/R。灯丝的电阻随电流的增大，发热，温度升高，电阻升高，电流的升高变弱。因此，其伏安特性曲线为过原点的曲线，偏向于横轴U。这是静态特性，就是电压电流的变化是非常缓慢的，灯丝的温度得以随之也缓慢地变化。2、什么叫双向元件？本实验所用的元件中哪些是双向元件，哪些不是？答：双向元件是必须有两只反极性且并联而成的子元件。本实验中电压表，电流表，直流稳压电源，线性电阻，小灯泡，导线是双向元件。半导体二极管，稳压二极管不是。八、实验心得：通过电路元件伏安特性的测试这个实验，掌握线性电阻和非线性电阻元件伏安特性的测试方法；熟悉实验装置及仪表的使用方法；学会识别常用电路元件的方法。从实验当中增强了自身的动手能力，学会了绘制伏安特性线，也从中探索到线性电阻与非线性电阻的伏安特性的区别以及稳压二极管与普通二极管的区别，通过这个实验，更好的让我们了解各元件的特性以及电阻器和二极管之间的伏安特性区别，也有利于我们进一步的学习电路这门课程。