電學元件伏安特性的測量實驗報告doc

1、文檔從網(wǎng)絡中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.1文檔來源為:從網(wǎng)絡收集整理.word版本可編借.文檔從網(wǎng)絡中收集，已重新整理排版.word版本可編輯歡迎下載支持.(1)線性電阻元件的正向特性測量。1文檔來源為:從網(wǎng)絡收集整理word版本可編輸電學元件伏安特性的測量實驗報告篇一：電路分析實驗報告(電阻元件伏安特性的測量)電力分析實驗報告實驗一電阻元件伏安特性的測量一、實驗目的：學習線性電阻元件和非線性電阻元件伏安特性的 測試方式。學習直流穩(wěn)壓電源、萬用表、電壓表的使用方法。二、實驗原理及說明元件的伏安特性。如果把電阻元件的電壓取為橫 坐標，電流取為縱坐標，畫出電壓與電流的關

2、系曲線，這條 曲線稱為該電阻元件的伏安特性。線性電阻元件的伏安特性在u-i平面上是通過坐 標原點的直線，與元件電壓和電流方向無關，是雙向性的元 件。元件的電阻值可由下式確定：R=u/i=(mu/mi)tga ,期中 mu和mi分別是電壓和電流在u-i平面坐標上的比例。三、實驗原件Us是接電源端口，R1二120Q,R2二51 Q,二極管D3為 IN5404,電位器Rw四、實驗內(nèi)容反向特性測量。計算阻值，將結(jié)果記入表中測試非線性電阻元件D3的伏安特性測試非線性電阻元件的反向特性。表1-1線性電阻元件正(反)向特性測量表1-5二極管IN4007正(反)向特性測量五、實驗心得每次測量或測量后都要將穩(wěn)壓

3、電源的輸出電壓跳 回到零值接線時一定要考慮正確使用導線篇二：電學元件的伏安特性實驗報告vl預習報告【實驗目的】學習使用基本電學儀器及線路連接方法。掌握測量電學元件伏安特性曲線的基本方法及一種 消除線路誤差的方法。3 學習根據(jù)儀表等級正確記錄有效 數(shù)字及計算儀表誤差。準確度等級見書66頁。100mA量程，0.5級電流表最大允許誤 差?xm?100mA?0. 5%?0. 5mA,應讀到小數(shù)點后 1 位，如 42. 3(mA) 3V量程，0.5級電壓表最大允許誤差?Vm?3V?0. 5%?0. 015V, 應讀到小數(shù)點后2位，如2. 36(V)【儀器用具】直流穩(wěn)壓電源，電流表，電壓表，滑線變阻器，小

4、白熾 燈泡，接線板，電阻，導線等。從書中學習使用以上儀器 的基礎知識。【實驗原理】給一個電學元件通直流電，測岀元件兩端的電壓和通過 它的電流，通常以電壓為橫坐標、電流為縱坐標畫出元件的 電流和電壓關系曲線，稱做該元件的伏安特性曲線。這種研 究元件特性的方法叫做伏安法。用伏安法測量電阻時，線路有兩種接法，即電流表內(nèi)接 和電流表外接。電流表內(nèi)接，測得電阻RX永遠大于真值RX, 適于測量大電阻。電流表外接時測得的電阻值永遠小于真值, 適于測量小電阻。不同的線路會引入不同的線路誤差，在實 驗中要根據(jù)被測電阻的大小適當?shù)剡x擇測量線路，減少線路 誤差，以求提高測量準確度。二極管是常用的非線性元件，歐姆定律

5、雖然不適用，電 阻不再為常量，而是與元件上的電壓或電流有關的變量。鉤 絲燈泡也是非線性元件，加在燈泡上電壓與通過燈絲的電流 之間的關系為I?KV,其中K、n是與該燈泡有關的常數(shù)。n實驗數(shù)據(jù)實驗1電流表內(nèi)接：實驗4小燈泡 電流表內(nèi)接實驗5二極管 正向偏壓 電流表外接二極管 反向偏壓 電流表內(nèi)接實驗報告電學元件的伏安特性伏安法既可以測量線性元件的阻值，又可以測量非線性 元件的伏安特性，具有測量范圍寬、適應性廣等優(yōu)點，因此 被廣泛使用?！緦嶒災康摹?.學習使用基本電學儀器及線路連接方法。2 掌握測量電學元件伏安特性曲線的基本方法及一種 消除線路誤差的方法。3 學習根據(jù)儀表等級正確記錄有效 數(shù)字及計算

6、儀表誤差。給一個電學元件通直流電，測出元件兩端的電壓和通過 它的電流，通常以電壓為橫坐標、電流為縱坐標畫出元件的 電流和電壓關系曲線，稱做該元件的伏安特性曲線。這種研 究元件特性的方法叫做伏安法。1.伏安法測電阻伏安法測電阻既不如歐姆表測電阻方便，也不如電橋法 準確，但其獨具優(yōu)點，即測量范圍寬：它可以測量小到10-3 Q以下大到1010Q以上的電阻。由于電表內(nèi)阻不理想，用伏 安法測電阻時，總是或大或小地存在著儀表接入誤差（即線 路誤差）。應引進修正值對測量結(jié)果加以修正，以提高測量 結(jié)果的準確度。用伏安法測量電阻時，線路有兩種接法，即電流表內(nèi)接 和電流表外接。(1)電流表內(nèi)接如圖5-3所示，電流

7、表內(nèi)接時，電流表測岀的就是流過 電阻RX的電流I，但是電壓表測出的電壓V不是電阻兩端的 電壓VX,而是電阻兩端電壓VX和電流表兩端電壓VA之和, 即電流表的電阻使電壓的測量產(chǎn)生了誤差。根據(jù)歐姆定律V I若用RX表示V比I的值，則RX和被測電阻值RX的關 系可由下式導出VV?VARX，?X?RX?RAIIXR?線路誤差的絕對誤差為(5. 1)(5.2)?RX?RX，?RX?RA相對誤差為(5. 3)E 內(nèi)(RX)?RXRA? RXRX(5.4)于是可得出如下結(jié)論：由于RA?0而引進的誤差么?RX?RA?0,說明電流表內(nèi)接， 測得電阻RX永遠大于真值RX,這是一種由于測量方法不完 善而引進的系統(tǒng)誤

8、差，若準確地知道RA值，可以對測量結(jié) 果進行修正，即RX?RX(轉(zhuǎn)載自：www.xidocdOfdNW小 草范文網(wǎng)：電學元件伏安特性的測量實驗報告)？RA。由(5. 3)式看出,當 RA?RX，時(100RA?RX),則?RX?1%,此時的線路誤RX差在某些情況下可以忽略不計，所以圖5-3線路適于測 量大電阻。(2)電流表外接如圖5-4所示，電流表外接時，電壓表測出的電壓就是 電阻兩端的電壓VX,而電流表測岀的電流I卻是流過電阻和 電壓表的電流之和IX?IV,因此，由VX和I算出的電阻值 RX是被測電阻值RX和電壓表內(nèi)阻RV相并聯(lián)的電阻值，即RX?VVX1?IIX?IVIX?IVVXVX1RR

9、?VX11RX?RV?RxRV此時線路誤差的絕對誤差為(5. 5)2RX?RX?RX，?RX?RX?RV(5.6)線路誤差的相對誤差為E 外(RX)?RXRX? RXRX?RV(5.7)于是又可得岀二點結(jié)論：由于RV?而引進的線路誤差為?RX?RX ?RX?0,負號表明 電流表外接時測得的電阻值永遠小于真值。若RV準確已知，則可對測量結(jié)果進行修正，修正后的測量 值為RRRX?XV (5.8)RV?RX，?RX?1%,此時的線路誤差在某些清況下可以不計。所以圖5-4 線路適于測當 RX?RV 時(100RX?RV), RX量小電阻。由上面的分析可知，不同的線路會引入不同的線路誤差, 在實驗中要根

10、據(jù)被測電阻的大小適當?shù)剡x擇測量線路，減少 線路誤差，以求提高測量準確度。如果兩種方法的相對誤差 都比較小，可以忽略不計，則兩種接法都可以選用。若相對 誤差不可忽略，則在給定儀器的情況下應采用相對誤差較小 的接法。由(5. 4) (5. 7)式，并考慮一般電表均有,可得 RV?RAoRX?RARV時，|E外| ?|E內(nèi)|,采用內(nèi)接法；RX?RARV時，E夕卜？ E內(nèi)，采用外接法。因此選擇的原則取決于被測電阻值和電流表及電壓表 內(nèi)阻的大小。在線路誤差可以忽略的情形下，測量的準確度主要由儀表的誤差決定。2.非線性元件的伏安特性對于非線性元件，歐姆定律雖然不適用，但我們?nèi)钥啥?義其電阻為R?V I(5

11、. 8)只是它不再為常量，而是與元件上的電壓或電 流有關的變量。二極管是常用的非線性元件，它是用P型、N型半導體 材料制成PN結(jié)，經(jīng)歐姆接觸引岀電極封裝而成。其主要特 點是單向?qū)щ娦?，其伏安特性曲線如圖5-5所示。當在二極 管兩端加上正向偏置電壓，即在二極管的正極端接高電位, 負極端接低電位時，則有正向電流流過二極管。開始電流隨 電壓變化較慢，而當正向偏壓增到接近二極管的導通電壓 (錯二極管為0.2V左右，硅二極管為0.7V左右時)，電流明 顯變化。在導通后，電壓變化少許，電流就會急劇變化。在二極管兩端加上反向偏置電壓，即二極管的正極端接低電位，負極端接高電位時，二極管內(nèi)有很小 的反向電流，該

12、反向電流隨反向偏置電壓增加得很慢, 呈現(xiàn)的電阻很大，二極管處于截止狀態(tài)。這時流過二極管的 反向電流幾乎不隨反向電壓的變化而變化，該電流叫做反向 飽和電流Is當反向電壓增加到一定大小時，反向電流急劇 增加，這種現(xiàn)彖稱為二極管的反向擊穿，這時的反向電壓稱 為二極管的反向擊穿電壓，用Vb表示。實踐證明，普通二 極管反向擊穿后，很大的反向擊穿電流會使PN結(jié)溫度迅速 升高而燒壞PN結(jié)。這就是從電擊穿轉(zhuǎn)化為熱擊穿，所以應 當采取措施防止二極管發(fā)生熱擊穿。二極管一般工作在正向?qū)ɑ蚍聪蚪刂範顟B(tài)。當正向?qū)?通時，注意不要超過其規(guī)定的額定電流；當反向截止時，更 要注意加在該管的反向偏置電壓應小于其反向擊穿電壓。

13、但 是，穩(wěn)壓二極管卻利用二極管的反向擊穿特性而恰恰工作于 反向擊穿狀態(tài)（圖5-6） o由于二極管具有單向?qū)щ娦?，它?電子電路中得到了廣泛應用，常用于整流、檢波、限幅、元 件保護以及在數(shù)字電路中作為開關元件等。餌絲燈泡也是非線性元件，加在燈泡上電壓與通過燈絲 的電流之間的關系為I?KV,其中K、n是與該燈n泡有關的常數(shù)?！緦嶒瀮?nèi)容】按圖5-7連接電路,RX取值和電源電壓由實驗室給定, 由此確定電表量程。將K12倒向1端，調(diào)R0使電壓表指針在偏轉(zhuǎn)3至滿偏之間讀取3組電流和電壓值數(shù)據(jù)，計算RX值。將圖5-7電路中K2倒向2端，其取值和做法與實驗 內(nèi)容1相同。4測白熾燈的伏安特性曲線。燈泡耐壓6. 3V,其阻值隨 溫度升高而變大。在IV以內(nèi)每隔0.