實(shí)驗(yàn)二電路元件伏安關(guān)系的測(cè)量

實(shí)驗(yàn)二電路元件伏安關(guān)系的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)識(shí)別常用電路元件的方法；2、掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點(diǎn)測(cè)試法；3、掌握實(shí)驗(yàn)臺(tái)上直流電工儀表和設(shè)備的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明任何一個(gè)二端元件的特性可用該元件上的端電壓U與該元件的電流I之間的函數(shù)關(guān)系表示，即用I—U伏安平面上的一條曲線來(lái)表征，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(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖1.2.5中a曲線所示，該直線的斜率等于該電阻器的電阻值。圖1.2.5電路元件伏安特性曲線

2、一般的白熾燈在工作時(shí)燈絲處于高溫狀態(tài)，其燈絲電阻隨著溫度的升高而增大，通過(guò)白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大，一般燈泡的“冷電阻”與“熱電阻”的阻值可相差幾倍至十幾倍，所以它的伏安特性如圖1.2.5中b曲線所示。3、一般的半導(dǎo)體二極管是一個(gè)非線性電阻元件，其特性如圖1.2.5中c曲線。正向壓降很?。ㄒ话愕逆N管約為0.2-0.3V，硅管約為0.5-0.7V），正向電流隨正向壓降的升高而急劇上升，而反向電壓從零一直增加到十多至幾十伏時(shí)，其反向帶暖流增加很小，粗略地可視為零。可見(jiàn)，二極管具有單向?qū)щ娦?，但反向電壓加得過(guò)高，超過(guò)管子的耐壓極限值，則會(huì)導(dǎo)致管子擊穿損壞。4、穩(wěn)壓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，但其反向特性較特別，如圖1.2.5中d曲線所示，在反向電壓開(kāi)始增加時(shí)，其反向電流幾乎為零，但當(dāng)電壓增加到某一數(shù)值時(shí)（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。三、實(shí)驗(yàn)器材1、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)2、直流毫安表1只3、數(shù)字萬(wàn)用表1只4、二極管、穩(wěn)壓管各1個(gè)5、線性電阻器3個(gè)6、白熾燈、電位器各1個(gè)四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與步驟1、測(cè)定線性電阻器的伏安特性按圖1.2.6接線，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓U，從0V開(kāi)始緩慢地增加，一直到10V，將相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)記入表1.2.4。圖1.2.6線性電阻器伏安特性

(a）(b）

圖1.2.7二極管伏安特性

表1.2.4測(cè)量線性電阻的電流數(shù)據(jù)U（V）0246810I（mA）

2、測(cè)量非線性白熾燈泡的伏安特性將圖1.2.6中的電阻R換成一只12V的汽車燈泡，重復(fù)1的步驟，將相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)記入表1.2.5中。表1.2.5測(cè)定非線性白熾燈泡的電流數(shù)據(jù)U（V）0246810I（mA）

3、測(cè)定半導(dǎo)體二極管的伏安特性按圖1.2.7接線，R為限流電位器，測(cè)二極管的正向特性時(shí)，其正向電流不得超過(guò)25mA，二極管D的正向壓降可在0~0.75V之間取值。特別是在0.5~0.75V之間更應(yīng)多取幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)。反向電壓可加到30V。表1.2.6半導(dǎo)體二極管的正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U（V）00.20.40.50.55……0.75I（mA）

表1.2.7半導(dǎo)體二極管的反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

U（V）0-5-10-15-20-25-30I（mA）

4、測(cè)定穩(wěn)壓管的伏安特性將圖1.2.7中的二極管換成穩(wěn)壓二極管，重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3的測(cè)量步驟，并記入相應(yīng)數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、測(cè)二極管正向特性時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加，應(yīng)時(shí)刻注意電流表讀數(shù)不得超過(guò)25mA，穩(wěn)壓源輸出端切勿碰線短路。2、進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(cuò)。六、思考題

1、在測(cè)量二極管正向特性時(shí)，有可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，為什么還必須用電位器(分壓器)調(diào)節(jié)電壓?2、測(cè)量二極管正向和反向伏安特性時(shí)，電壓表在電路中的測(cè)量點(diǎn)是否一致?為什么?七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、根據(jù)各實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，分別在方格紙上繪制出光滑的伏安特性曲線（其中二極管和穩(wěn)壓管的正、反向特性均要求畫在同一張圖中，正、反向電壓可取不同的比例尺）。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)、歸納被測(cè)各元件的特性。3、必要的誤差分析。2.不對(duì)稱三相負(fù)載作Y聯(lián)接時(shí),必須采用三相四線制接法，即Yo接法。而且中線必須牢固聯(lián)接，以保證三相不對(duì)稱負(fù)載的每相電壓維持對(duì)稱不變。倘若中線斷開(kāi)，會(huì)導(dǎo)致三相負(fù)載電壓的不對(duì)稱，致使負(fù)載輕的那一相的相電壓過(guò)高，使負(fù)載遭受損壞；負(fù)載重的一相相電壓又過(guò)低，使負(fù)載不能正常工作。尤其是對(duì)于三相照明負(fù)載，無(wú)條件地一律采用Y0接法。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)驗(yàn)證對(duì)稱三相電路中的關(guān)系。

2.用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，

總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。3.根據(jù)不對(duì)稱負(fù)載三角形聯(lián)接時(shí)的相電流值作相量圖，

并求出線電流值，然后與實(shí)驗(yàn)測(cè)