試驗(yàn)一-電路元件伏安特性的測(cè)試

1、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一 學(xué)年第一學(xué)期實(shí)驗(yàn)課程 電路分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室二實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 東區(qū)一教518學(xué)號(hào)姓名E2i1K數(shù)一保心提示制£不厘的譙爵33電的人尿提串桿qJiFE給悻管就大悟大提示5ujfl-r扭氏符號(hào)G廿微首二口提示苻?M電解通斯通量提示符8自小翼不符號(hào)顯示屏1)交直流電壓測(cè)量(1)將紅表筆插入VQ插孔，黑表筆插入COM插孔。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目I電路元件伏安特性的測(cè)試:丁 I_Zn n丁| ; an ara p wb an 實(shí)驗(yàn)時(shí)間I 月日/"星期節(jié)I實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)IJ： B * * * B ii B d* , adB S * 9 T Ma * * mmi

2、* T AA Ba <A AA T AA * * AA 報(bào)告成績(jī)Ij一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .掌握線性、非線性電阻元件及電源的概念。2 .學(xué)習(xí)線性電阻和非線性電阻伏安特性的測(cè)試方法。3 .學(xué)習(xí)直流電壓表、直流電流表及直流穩(wěn)壓電源等設(shè)備的使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器1、電路分析實(shí)驗(yàn)箱2、數(shù)字萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)原理1.數(shù)字萬(wàn)用表的構(gòu)成及使用方法數(shù)字萬(wàn)用表一般由二部分構(gòu)成，一部分是被測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，我們稱為轉(zhuǎn)換器：另一部分是直流數(shù)字電壓表。直流數(shù)字電壓表構(gòu)成了萬(wàn)用表的核心部分，主要由模 -數(shù)轉(zhuǎn)換器和顯示器組成?？?用于測(cè)量交直流電壓和電流、電阻、電容、二極管正向壓降及電路通斷，具有數(shù)據(jù)保 持和睡眠

3、功能。1 . LD顯小器2 .數(shù)據(jù)保抒選擇按犍3 .晶體管放大倍政耨試輸入座4 .公共輸入端5 .其余惻請(qǐng)輸入端6、曲測(cè)吊輸入端- 2OA/1OA電流輸入端S.電容濾試座9.希程開(kāi)關(guān)10,電源開(kāi)關(guān)整體結(jié)構(gòu)(2)將功能開(kāi)關(guān)置于V量程檔并將測(cè)試表筆并聯(lián)在被測(cè)元件兩端。2)交直流電流測(cè)量(1)將紅表筆插入mA或A插孔，黑表筆插入COM插孔。(2)將功能開(kāi)關(guān)置A量程。/(3)表筆串聯(lián)接入到待測(cè)負(fù)載回路里。3)電阻測(cè)量/(1)將紅表筆插入VQ插孔，黑表筆插入COMB孔。1(2)將功能開(kāi)關(guān)置于Q量程。(3)將測(cè)試表筆并接到待測(cè)電阻上4) 丁二極管和蜂鳴通斷測(cè)量/ (1)將紅表筆插入VQ插孔，黑色表筆插入“

4、 COM”插孔。1 2)將功能開(kāi)關(guān)置于二極管和蜂鳴通斷測(cè)量檔位。2 3)如將紅表筆連接到待測(cè)二極管的正極，黑表筆連接到待測(cè)二極管的負(fù)極，則LCD 上的讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值。將表筆連接到待測(cè)線路的兩端，若被測(cè)線路兩端之間的電阻大于 70Q ,認(rèn)為電路斷 路；被測(cè)線路兩端之間的電阻0 10。，認(rèn)為電路良好導(dǎo)通，蜂鳴器連續(xù)聲響；如被測(cè)兩 端之間的電阻在1070Q之間，蜂鳴器可能響，也可能不響。同時(shí)LCD顯示被測(cè)線路兩 端的電阻值。3 .線性電阻元件的伏安特性曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖 1.1.1所示； 非線性電阻元件，如半導(dǎo)體二極管 ，其伏安特性如圖1.1.2所示，電壓、電流關(guān)系不

5、服從歐姆定律。圖1.1.1線性電阻的伏安特性曲線圖1.1.2二極管的伏安特性曲線4 .理想電壓源與實(shí)際電壓源/理想電壓源的符號(hào)和伏安特性曲線如圖1.1.4(a)所示，理想電壓源實(shí)際上是不存在的，實(shí)際電壓源總具有一定的能量損失，其端口的電壓與電流的關(guān)系為：U=SIRo(a)理想電壓源的符號(hào)和伏安特性曲線(b)實(shí)際電壓源的符號(hào)和伏安特性曲線/圖 1.1.45 .電壓、電流的測(cè)量及其測(cè)量誤差萬(wàn)用表測(cè)量?jī)牲c(diǎn)電壓時(shí)，要求把表筆與這兩點(diǎn)并聯(lián)；測(cè)電流時(shí)，應(yīng)把該支路斷開(kāi), 把電流表串聯(lián)接入此支路。因此要求電壓表內(nèi)阻為無(wú)窮大，而電流表內(nèi)阻為零。實(shí)際 萬(wàn)用表都達(dá)不到這個(gè)理想程度，接入電路時(shí)，使電路狀態(tài)發(fā)生變化。測(cè)

6、量值與實(shí)際值 之間會(huì)產(chǎn)生誤差，這種由于儀表的內(nèi)阻引入的測(cè)量誤差我們稱之為方法誤差。例如在測(cè)量圖1.1.5中的 支路的電流和電壓時(shí)，電壓表在線路中的連接方法有兩 種可供選擇，如圖中的1-1 '點(diǎn)和2-2'點(diǎn)。在1-1 '點(diǎn)時(shí)，電流表的讀數(shù)為流過(guò) R的 電流值，而電壓表的讀數(shù)不僅含有 R上的電壓降，而且含有電流表內(nèi)阻上的電壓降， 因此電壓表的讀數(shù)較實(shí)際值為大；當(dāng)電壓表在2-2'處時(shí)，電壓表的讀數(shù)為R上的電壓降，而電流表的讀數(shù)除含有電阻 R的電流外還含有流過(guò)電壓表的電流值，因此電流表 的讀數(shù)較實(shí)際值為大。顯而易見(jiàn),當(dāng)R的阻值比電流表的內(nèi)阻大得多時(shí)，電壓表直接在 1-1

7、'處，當(dāng)電壓 表的內(nèi)阻比R的阻值大得多時(shí)則電壓表的測(cè)量位置應(yīng)選擇在2-2'處。實(shí)際測(cè)量時(shí)，某一支路的電阻常常是未知的，因此，電壓表的位置可以用下面方法選定：先分別在1-1 ' 和2-2'兩處試一試，如果這兩種接法電壓表的讀數(shù)差別很小，/甚至無(wú)差別，即可接在 1-1 '處。如果兩種接法電流表的讀數(shù)差別很小或無(wú)甚區(qū)別，則電壓表接于 1-1 '處或 2-2 '處均可。四、預(yù)習(xí)要求1、通過(guò)預(yù)習(xí)熟悉基本電工儀表2、從理論上能分析出萬(wàn)用表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響3、完成預(yù)習(xí)報(bào)告清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖及表格，計(jì)算出理論值， 用鉛筆

8、填入表格內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 測(cè)定線性電阻的伏安特性/按圖1.1.6接好線路，經(jīng)檢查無(wú)誤后，接入直流穩(wěn)壓電源Us,調(diào)節(jié)輸出電壓大小, 將測(cè)量所得電流值記錄于表1-1-1中。圖1.1.6線性電阻的伏安特性測(cè)試電路2. 測(cè)定理想電壓源的伏安特性按圖1.1.8接線，其中R為限流電阻，R作為穩(wěn)壓電源的負(fù)載圖1.1.8理想電壓源的伏安特性測(cè)試電路接入直流穩(wěn)壓電源，調(diào)US=5V,由大到小改變電阻R的阻值，使其分別等于590 470 、320 、270 、200 、100 ,將相應(yīng)的電壓、電流數(shù)值記入表 1-1-4中: 3.測(cè)定實(shí)際電壓源的伏安特性首先選取一個(gè)51的電阻作為直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻 Ro,與穩(wěn)壓電

9、源串聯(lián)組成一個(gè)實(shí)際電壓源模型，具實(shí)驗(yàn)電路如圖1.1.9所示。/改變負(fù)載電阻R的值，測(cè)量電壓、電流，數(shù)據(jù)填入表 1-1-5中。/Rq 51Q圖1.1.9實(shí)際電壓源的伏安特性測(cè)試電路六、數(shù)據(jù)處理1、表1-1-1線性電阻測(cè)量數(shù)據(jù)記錄U(V)0 /2468I (mA)2、表1-1-4 / 理想電壓源測(cè)量數(shù)據(jù)記錄/ R2( Q)開(kāi)路590470320270200100U(V)I (mA)3、表1-1-5實(shí)際電壓源測(cè)量數(shù)據(jù)記錄R2(Q)開(kāi)路590470320270200100U(V)I(mA)七、思考題1、以下是用伏安法測(cè)量電阻的兩種不同接線方法，為使得測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，選擇哪種 測(cè)量方法更好些？ 為什么？（提示：可以從 R值較小