實驗一直流電路元器件伏安特性的測繪

1、一、實驗?zāi)康?、認識常用電路元件。2、掌握萬用表、電路原理實驗箱的使用方法。3、掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測繪方法。二、原理說明任何一個二端元件的特性可用該元件上的端電壓U與通過該元件的電流I之間的函數(shù)關(guān)系l=f（U）來表示，即用I-U平面上的一條曲線來表示， 這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。1、線性電阻器的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線，圖1-1中a曲線所示，該直線的斜率的倒數(shù)等于該電阻器的電阻值。用“伏安法”測量電阻根據(jù)歐姆定律可用“伏安法”測量電阻，即R=U/I。但由于電壓表和電流表內(nèi)阻的存在，測量結(jié)果將存在誤差。用“伏安法”測量電阻有圖A和圖B兩種接線方式，用圖 A

2、測出的結(jié)果實際上是被測電阻R與電流表內(nèi)阻Ri之和，而用圖B測出的卻是被測電阻 R與電壓表內(nèi)阻Rv并聯(lián)的結(jié) 果。當然，若 Ri<<R，或Rv»R，則圖A和圖B有U/l R。Ous © nROUs ®（圖B）（圖A）2、一般的半導(dǎo)體二極管是一個非線性電阻元件，其伏安特性如圖1-1中b所示。正向壓降很?。ㄒ话愕逆N管約為 0.20.3V ,硅管約為0.50.7V），正向電流隨正向壓降的升高而急驟上升，而反向電壓從零一直增 加到十幾伏至幾十伏時，其反向電流增加很小，粗略地可視為零?？梢姡?二極管具有單向?qū)щ娦?，如果反向電壓加得過高，超過管子的極限值，則會導(dǎo)致管子

3、擊穿損壞。3、穩(wěn)壓二極管是一種特殊的半導(dǎo)體二極管，其正向特性與普通二極管類似，但其反向特性特別，如圖1-1中c所示。在反向電壓開始增加時，其反向電流幾乎為零，但當反向電壓增加到某一數(shù)值時（稱為管子的穩(wěn)壓 值，有各種不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管）電流將突然增加，以后它的端電壓將維 持恒定，不再隨外加的反向電壓升高而增大。管子的穩(wěn)壓值穩(wěn)定時，電流有一定的范圍，電流超過此范圍的極限值 時穩(wěn)壓管會被反向擊穿-電壓驟降，這時須盡快去掉電源， 管子短時擊穿 后可自行恢復(fù)。注意：流過二極管或穩(wěn)壓二極管的電流不能超過管子的極限值，否則管子會被燒壞。（參考：實驗中所用管子的正向電流極限值約為0.5-0.7mA ,穩(wěn)壓管反

4、向電流范圍約為10-33 mA。）三、實驗設(shè)備1、萬用表2、RXDI-1型電路原理實驗箱四、實驗內(nèi)容內(nèi)容1、測定線性電阻器的伏安特性按圖1-2接線，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓U，從0V開始緩慢地增加到10V，記下相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)Ur、I。U(V)12345678910Ur(V)I(mA)內(nèi)容2、測定半導(dǎo)體二極管的伏安特性按圖1-3接線，R為限流電阻，(1) 測二極管的正向特性時， 正向施壓Ud+可在00.75V之間取值。 當正向施壓達到 門檻電壓”值(鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V)以后，二 極管才能真正導(dǎo)通，可在 門檻電壓”值附近多取幾個測量點。要求：找出二極管的正向?qū)妷海?/p>

5、并在此電壓值附近多測幾個點。(2) 測反向特性時，只需將圖1-3中的二極管 D反接，且其反向施 壓Ud-可從0V開始緩慢地增加到 24V。正向特性實驗數(shù)據(jù)Ud+(V)I(mA)反向特性實驗數(shù)據(jù)Ud-(V)I(mA)內(nèi)容3、測定穩(wěn)壓二極管的伏安特性將圖1-3中的二極管IN4007換成穩(wěn)壓二極管2CW55，重復(fù)實驗內(nèi)容2 的測量。（參考：2CW55穩(wěn)壓值范圍：，穩(wěn)壓期間的電流范圍約 為 10-33mA）要求：（1）找出穩(wěn)壓二極管的正向?qū)妷褐怠y反向特性時，找出進入穩(wěn)壓區(qū)的電壓值及相應(yīng)電流范圍。 正向特性實驗數(shù)據(jù)思考：用伏安法測電阻的兩種接線方法中，電壓表、電流表內(nèi)阻對測 量值有何影響？五、注意事項1、 測二極管正向特性時，穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加，應(yīng)時刻注意電流表讀數(shù)不得超過200mA （量程）。2、進行不同實驗時，應(yīng)先估算電壓和電流值，合理選擇儀表的量程，勿使儀表超量程，儀表的極性亦不可接錯。3、改換接線時，須先斷電。4、拔實驗導(dǎo)線時，應(yīng)手持接頭部位，邊轉(zhuǎn)動邊輕輕向上拔出。六、實驗報告1、根據(jù)各實驗數(shù)據(jù)， 分別在方格紙上繪制出元件的光滑的