三种元件的伏安特性曲线对比分析
三种元件的伏安特性曲线对比分析在电气工程中，三种常见的元件包括电阻器、电容器和电感器。这些元件的伏安特性曲线对比分析对于理解它们的工作原理和应用特性非常重要。
一、电阻器的伏安特性曲线
电阻器是最简单的电气元件之一，它的主要功能是阻碍电流的流动。在直流电路中，电阻器的伏安特性曲线是一条直线，斜率等于电阻值。随着电压的增加，电流也相应增加。在交流电路中，电阻器的伏安特性曲线会有相位偏移，但总体形状类似。
二、电容器的伏安特性曲线
电容器是一种储存电荷的元件，其伏安特性曲线与电阻器有所不同。在直流电路中，电容器上的电压和电流是瞬时值，且电流为零。在交流电路中，电容器上的电压和电流是交变的，电流会随时间变化而逐渐增加到最大值，然后再逐渐减小。电容器具有隔直流、通交流的特性。
三、电感器的伏安特性曲线
电感器是一种储存磁能的元件，其伏安特性曲线与电容器相似。在直流电路中，电感器上的电流是恒定的，不会随时间变化。在交流电路中，电感器上的电流也是交变的，但会随时间逐渐增加到最大值，然后再逐渐减小。电感器具有隔交流、通直流的特性。
四、对比分析
从三种元件的伏安特性曲线可以看出它们的工作原理和应用特性。电阻器主要用于消耗电能，将电能转化为热能；电容器主要用于储存电荷，具有隔直流、通交流的特性；电感器主要用于储存磁能，具有隔交流、通直流的特性。在实际应用中，可以根据需要选择合适的元件来实现特定的功能。例如，可以利用电阻器来调节电路中的电流和电压；利用电容器来实现滤波和移相；利用电感器来实现储能和扼流等。
此外，三种元件的伏安特性曲线也反映了它们对于不同频率信号的响应。电阻器对于不同频率的信号响应基本一致；电容器对于高频信号的响应较好；而电感器对于低频信号的响应较好。因此，在实际应用中可以根据信号频率选择相应的元件来处理不同频率的信号。
综上所述，对三种元件的伏安特性曲线进行对比分析可以帮助我们更好地理解它们的工作原理和应用特性。在实际应用中可以根据需要选择合适的元件来实现特定的功能，并根据信号频率选择相应的元件来处理不同频率的信号。
电工学实验讲义
实验一 电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1. 学会识别常用电路元件的方法。 2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3. 掌握实验箱上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I ＝f(U)来表示，即用I -U 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过 坐标原点的直线，如图1-1中a 所示，该直线 的斜率等于该电阻器的电阻值。 2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态， 其灯丝电阻随着温度的升高 而增大，通过白炽灯的电流 越大，其温度 越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍， 所以它的伏安特性如图1-1中b 曲线所示。 图1-1 3. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其伏安特性如图1-1中 c 所示。正向压降很小（一般的锗管约为0.2～0.3V ，硅管约为0.5～0.7V ），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。 4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图1-1中d 所示。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将基本维持恒定，当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。 注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏。 三、实训设备
测量小灯泡的伏安特性曲线
测量小灯泡的伏安特性曲线 系别：化学与药学系专业班级：药物制剂7班 姓名：袁楚婷孙思琪指导老师：张玲玲 摘要：小灯泡在电流一定范围内电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是小灯泡有关的系数关键词：外接法;分压式;伏安特性曲线;最小二乘法
一.实验目的 （一）掌握各仪器的使用方法及正确的连接方法 （二）掌握用伏安法测量电阻的基本方法及误差分析 （三）测定非线性带内阻的伏安特性 二.实验要求 （一）设计测量小灯泡的伏安特性曲线的电路。伏安法中有电流表内接和外接法两种，应分析使用哪一种？若用数字万用表的直流电压档 测量又如何呢？设计中要考虑电压表、电流表的等级、量程等参数。 （二）验证公式：V=KI^n （三）用电脑软件处理实验数据，求系数K和n。 （四）思考如何求室温下灯丝的静态电阻和动态电阻(R=dU∕dI) 三.实验方案 电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。 根据部分电路欧姆定律，I=U/R可得1/U=1/R，即在U~I坐标系中，图线
的斜率等于电阻的倒数。但由于小灯泡的电阻会随温度的改变而改变，小灯泡在一定电流范围内其电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是灯泡的有关系数。 表示非线性元件的电阻有两种方法，一种叫静态电阻，用R表示；另一种叫动态电阻，用r表示，它等于工作点附近的电压改变量与电流改变量之比。动态电阻可以通过伏安特性曲线求出，如图一所示。图中Q点的静态电阻R=U/I，动态电阻r为r=dU/dI=d(KI^会偏大。而若用内接法时，由于灯泡的电阻与电流表内阻相差不大，从而电压表测量的电压比电灯泡的实际电压相差较大，从而误差也会偏大，所以选用外接法。n)/dX=KnI^(n-1) 本实验由于电压表的阻值比灯泡的阻值大得多，经过电压表的电流比灯泡的电流小得多，因此电流表的读数几乎接近经过灯泡的电流，这样实验的误差就不 选用分压式是可以是电压在0~E之内变化，使电压变化范围较大。小灯泡（12V，0.1A）在一定电流范围内其电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是与灯泡有关的系数，由式U=KI^n可得LnU=InK+nInI，即可求出有关的系数K和n。 Ln U=InK+nInI可化为lnI=1/n lnU-1/nlnK 设X= U，Y=lnI，A=-1/n lnK，B=1/n,得Y=A+BX，然后应用最小二乘法进行曲线拟合。 由公式得 y-A-Bx=0 解方程得 A=y-Bx Xy-Ax-Bx2=0 B=(xy-x·y)/(x2-x)
电路元件伏安特性的测量
实验一：电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1. 掌握线性、非线性电阻元件及电源的概念。 2.学习线性电阻和非线性电阻伏安特性的测试方法。 3.学习直流电压表、直流电流表及直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验仪器 电路分析实验箱、数字万用表、直流电流表、直流电压表、二极管、稳压二极管、电阻 三、实验原理 1、数字万用表的构成及使用方法 数字万用表一般由二部分构成，一部分是被测量电路转换为直流电压信号，我们称为转换器，另一部分是直流数字电压表。 直流数字电压表构成了万用表的核心部分,主要由模-数转换器和显示器组成。可用于测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向压降及电路通断，具有数据保持和睡眠功能。 2、整体结构 1)交直流电压测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。 (2)将功能开关置于V量程档。 将测试表笔并联在被测元件两端 2)交直流电流测量 (1)将红表笔插入mA或A插孔,黑表笔插入COM插孔。(2)将功能开关置A量程。 (3)表笔串联接入到待测负载回路里。 3)电阻测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。 (2)将功能开关置于Q量程。 (3)将测试表笔并接到待测电阻.上 4)二极管和蜂鸣通断测量 (1)将红表笔插入VQ插孔，黑色表笔插入”COM”插孔。(2)将功能开关置于二极管和蜂鸣 通断测量档位。 (3)如将红表笔连接到待测-二极管的正极,黑表笔连接到待测二极管的负极，则LCD.上的 读数为二极管正向压降的近似值。 将表笔连接到待测线路的两端,若被测线路两端之间的电阻大于700,认为电路断路;被测线路两端之间的电阻≤100,认为电路良.好导通,蜂鸣器连续声响;如被测两端之间的电阻在10~700之间，蜂鸣器可能响,也可能不响。同时LCD显示被测线路两端的电阻值。
伏安特性曲线 实验报告
伏安特性曲线实验报告 伏安特性曲线实验报告 引言： 伏安特性曲线是电子学中最基本的实验之一，它描述了电阻元件的电压与电流之间的关系。通过实验测量和分析伏安特性曲线，可以深入理解电阻元件的特性和行为。本实验旨在通过测量不同电阻元件的伏安特性曲线，探究电阻元件的性质和特点。 实验目的： 1. 了解伏安特性曲线的基本概念和原理； 2. 学习如何使用电压表和电流表进行测量； 3. 掌握测量电阻元件的伏安特性曲线的方法； 4. 分析不同电阻元件的特性和行为。 实验仪器和材料： 1. 电源； 2. 电压表和电流表； 3. 不同电阻元件； 4. 连接线。 实验步骤： 1. 将电源、电压表和电流表依次连接起来，组成电路； 2. 将不同电阻元件依次连接到电路中； 3. 分别调节电源的电压，记录电压表和电流表的读数； 4. 根据记录的数据，绘制伏安特性曲线。
实验结果与分析： 通过实验测量得到的伏安特性曲线如下图所示： [插入伏安特性曲线图] 从图中可以观察到以下几点特点和行为： 1. Ohm定律的验证：当电阻元件为线性电阻时，伏安特性曲线呈直线，证明了Ohm定律的成立。即电流与电压成正比，电阻恒定。 2. 非线性电阻元件的特性：当电阻元件为非线性电阻时，伏安特性曲线呈非线 性关系。这说明电阻元件的电流与电压之间的关系不再是简单的线性关系，而 是受到其他因素的影响。 3. 电阻元件的阻值和功率：通过伏安特性曲线可以计算电阻元件的阻值和功率。根据电流和电压的关系，可以得出电阻元件的阻值。而根据电流和电压的乘积，可以得出电阻元件的功率。这些参数对于电阻元件的选用和设计非常重要。 4. 温度对电阻的影响：伏安特性曲线的变化还可以反映电阻元件受温度影响的 情况。随着温度的升高，电阻元件的电阻值也会发生变化，从而导致伏安特性 曲线的形状发生改变。 结论： 通过本次实验，我们深入了解了伏安特性曲线的概念、原理和测量方法。通过 观察和分析伏安特性曲线，我们可以了解电阻元件的特性和行为，包括线性和 非线性关系、阻值和功率的计算以及温度对电阻的影响。这些知识对于电子学 的学习和应用具有重要意义。同时，实验过程中我们也学会了使用电压表和电 流表进行测量，并掌握了测量伏安特性曲线的方法。这些实验技能对于我们今 后的学习和研究都非常有帮助。
电学元件的伏安特性
电学元件伏安特性的测量 内容1 线性电阻器伏安特性测量及测试电路设计 1、 实验目的 按被测电阻大小、电压表和电流表内阻大小，掌握线性电阻元件伏安特性测量的基本方法。 2、 伏安特性 在电阻器两端施加一直流电压，在电阻器内就有电流通过。根据欧姆定律， 电阻器电阻值为：I U R = 1－1 上式中 R —电阻器在两端电压为U ，通过的电流为I 时的电阻值，单位Ω； U —电阻器两端电压，单位V ； I —电阻器内通过的电流，单位A 。 欧姆定律公式1－1表述成下式： R U I = 以U 为自变量，I 为函数，作出 电压电流关系曲线，称为该元件的 伏安特性曲线。 对于线绕电阻、金属膜电阻等电 阻器，其电阻值比较稳定不变，其 伏安特性曲线是一条通过原点的直 线，即电阻器内通过的电流与两端施 加的电压成正比，这种电阻器也称为 线性电阻器。 图1－1 线性元件伏安特性 3、 线性电阻的伏安特性测量电路的设计 当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，下述两种测试电路都不会带来附加测量误差。
图1－2 电流表外接测量电路 图1－3 电流表内接测量电路 被测电阻 I U R = 。 实际的电流表具有一定的内阻，记为R I ；电压表也具有一定的内阻，记为 R U 因为R I 和R U 的存在，如果简单地用I U R =公式计算电阻器电阻值，必然带 来附加测量误差。为了减少这种附加误差，测量电路可以粗略地按下述办法选择： A. 当R U >>R ，R I 和R 相差不大时，宜选用电流表外接电路，此时R 为估计值； B. 当R>>R I ，R U 和R 相差不大时，宜选用电流表内接电路， C. 当R>>R I ，R U >>R 时，必须先用电流表内接和外接电路作测试而定。 方法如下：先按电流表外接电路接好测试电路，调节直流稳压电源电压，使数字表显示较大的数字，保持电源电压不变，记下两表值为U 1，I 1；将电路改成电流表内接式测量电路，记下两表值为U 2，I 2。 将U 1，U 2和I 1，I 2 比较，如果电压值变化不大，而I 2较I 1有显著的减少，说明R 是高值电阻。此时选择电流表内接式测试电路为好；反之电流值变化不大，而U 2较U 1有显著的减少，说明R 为低值电阻，此时选择电流表外接测试电路为好。 当电压值和电流值均变化不大，此时两种测试电路均可选择（思考：什么情况下会出现如此情况？） 如果要得到测量准确值，就必须按下1－2，1－3两式，予以修正。 即电流表内接测量时，I R I U R -= 1－2 电流表外接测量时，U R 1 U I R 1-= 1－3 上两式中：R —被测电阻阻值，Ω； U —电压表读数值，V ；
三种元件的伏安特性曲线对比分析
三种元件的伏安特性曲线对比分析在电气工程中，三种常见的元件包括电阻器、电容器和电感器。这些元件的伏安特性曲线对比分析对于理解它们的工作原理和应用特性非常重要。 一、电阻器的伏安特性曲线 电阻器是最简单的电气元件之一，它的主要功能是阻碍电流的流动。在直流电路中，电阻器的伏安特性曲线是一条直线，斜率等于电阻值。随着电压的增加，电流也相应增加。在交流电路中，电阻器的伏安特性曲线会有相位偏移，但总体形状类似。 二、电容器的伏安特性曲线 电容器是一种储存电荷的元件，其伏安特性曲线与电阻器有所不同。在直流电路中，电容器上的电压和电流是瞬时值，且电流为零。在交流电路中，电容器上的电压和电流是交变的，电流会随时间变化而逐渐增加到最大值，然后再逐渐减小。电容器具有隔直流、通交流的特性。 三、电感器的伏安特性曲线 电感器是一种储存磁能的元件，其伏安特性曲线与电容器相似。在直流电路中，电感器上的电流是恒定的，不会随时间变化。在交流电路中，电感器上的电流也是交变的，但会随时间逐渐增加到最大值，然后再逐渐减小。电感器具有隔交流、通直流的特性。 四、对比分析 从三种元件的伏安特性曲线可以看出它们的工作原理和应用特性。电阻器主要用于消耗电能，将电能转化为热能；电容器主要用于储存电荷，具有隔直流、通交流的特性；电感器主要用于储存磁能，具有隔交流、通直流的特性。在实际应用中，可以根据需要选择合适的元件来实现特定的功能。例如，可以利用电阻器来调节电路中的电流和电压；利用电容器来实现滤波和移相；利用电感器来实现储能和扼流等。
此外，三种元件的伏安特性曲线也反映了它们对于不同频率信号的响应。电阻器对于不同频率的信号响应基本一致；电容器对于高频信号的响应较好；而电感器对于低频信号的响应较好。因此，在实际应用中可以根据信号频率选择相应的元件来处理不同频率的信号。 综上所述，对三种元件的伏安特性曲线进行对比分析可以帮助我们更好地理解它们的工作原理和应用特性。在实际应用中可以根据需要选择合适的元件来实现特定的功能，并根据信号频率选择相应的元件来处理不同频率的信号。
高中物理-欧姆定律-伏安特性曲线
1．由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。2．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。 3．伏安特性曲线为直线时图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故图甲中R a 练习 1. (2018·杭州五校联考)如图所示为A、B两电阻的U-I图像，关于两电阻的描述正确的是( ) A．电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变 B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值 2. 某同学做三种电学元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I-U图像，如图所示，则下列判断正确的是( ) A．只有乙图正确 B．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大 C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定错误 D．甲、乙、丙三个图像都可能正确，并不一定有较大误差 电子元件的伏安特性的测定 当一个电子元件两端加上电压，元件内有电流通过时，电压与电流之间便有着一定的关系．通过此元件的电流随外加电压的变化关系曲线，称为伏安持性曲线．从伏安特性曲线所遵循的规律，即可得知该元件的导电特性．若元件的伏安特性曲线呈直线，称为线性电阻；若呈曲线，称为非线性电阻。非线性电阻的伏安特性所反映出来的规律总是与一定的物理过程相联系的。利用非线性元件的特性可以研制各种新型的传感器、换能器，这些器件在温度、压力、光强等物理量的检测和自动控制方面都有广泛的应用。对非线性电阻伏安特性的研究，有助于加深对有关的物理过程、物理规律及其应用的理解和认识。 【实验目的】 1. 了解线性电阻、非线性电阻的伏安特性； 2．掌握用伏安法测电阻时电流表内接、外接的条件； 3．掌握电表量程的选择及读数。 【实验原理】 1．伏安特性曲线 常用的线绕电阻、炭膜电阻和金属电阻等，它们都具有以下的共同特性：即加在电阻两端的电压U与通过它的电流I成正比（忽略电流热效应对阻值的影响）。元件的伏安特性曲线呈直线，如图2.5-1所示。具有这种特性的电阻元件称为线性电阻元件。对于热敏电阻、晶体二极管等，这类元件的特点是：加在元件两端的电压U与通过它的电流I的比值不是一个定值，元件的伏安特性曲线呈曲线，如图2.5-2所示。这类电阻元件称为非线性电阻元件。它的电阻定义为R＝dU/dI，由曲线的斜率求得。 晶体二极管是典型的非线性元件，通常用符号 其正向电阻只有几欧姆到几百欧姆，而反向电阻却在几千欧姆以上。 如图2.5-2 中所示，当二极管加正向电压时，管子呈低阻状态，在OA段，外加电压不足以克服P-N结内电场对多数载流子的扩散所造成的阻力，正向电流较小，二极管的电阻较大。在AB段，外加电压超过阈值电压（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V）后，内电场大大削弱，二极管的电阻变得很小（约几十欧姆），电流迅速上升，二极管呈导通状态。相反，若二极管加上反向电压时，当电压较小时，反向电流很小，在曲线OC段，管子呈高阻状态（截止）。当电压继续增加到该二极管的击穿电压时，电流剧增（CD 段，本实验所用硅管大致在U =4.7v左右）二极管被击穿，此时电阻趋于零值。 2．测伏安特性曲线的两种接线方式及其系统误差（电表的接入误差）的修正。 用伏安法测电阻的电路接线方式有两种，如图2.5－3和图2.5－4所示。 图2.5-3是电流表外接法，图2.5-4是电流表内接法，图中R0＝200Ω为保护电子元件的限流电阻。由于电流表和电压表内阻的影响，两种接线方式都有系统误差。在外接电路中，电压表测得的是电阻R x两端的电压。由于电流表外接，电流表测得的就不只是通过电错误！未指定书签。阻R x的电流，而是通过电压表和电阻的电流之和，用R V表示电压表的内阻，则 () V x V R U I I I I x+ = + = 实验测得的电阻值应是： x x 图2.5-3电流表外接电路图2.5-4电流表内接电路 ) 图2.5-1线性电阻伏安特性曲线图2.5-2晶体二极管伏安特性曲 电流互感器伏安特性试验及数据分析 一、CT伏安特性试验概述 CT伏安特性：是指在电流互感器一次侧开路的情况下，电流互感器二次侧励磁电流与电流互感器二次侧所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，即该曲线在初始阶段表现为线性，当铁芯磁化饱和拐点出现时，该曲线表现为非线性。 试验的主要目的：一是检查新投产互感器的铁芯质量，留下CT原始实验数据；二是运行CT停运检验维护时（通常配合机组大修时进行）通过鉴别磁化曲线的饱和程度即拐点位置，以判断运行一定时期后互感器的绕组有无匝间短路等缺陷，以便及时发现设备缺陷，确保设备安全运行。三是对差动保护CT 精度有要求的进行10%误差曲线校核。 二、原理接线 （1）通常情况下电流互感器的电流加到额定值时，电压已达400V以上，用传统试验设备试验时，调压器无法将220V电源升到试验电压，必须使用一个升压变(其高压侧输出电流需大于电流互感器二次侧额定电流)升压，一个PT或万用表读取电压。由于万用表可测最高交流电压为5000V，故可用它直接读取电压而无需另接PT。 （2）利用CT伏特性测试仪试验时，CT伏安特性测试仪一般电压可升至2500V，且具备数字电压、电流显示功能，部分测试仪具备数据处理功能,可直接打印出CT特性曲线。 三试验过程及注意事项 （1）试验前，应将电流互感器二次绕组引线和CT接地线均应拆除，做好防止接地的可靠安全措施，即保证试验时CT各相别可靠独立于应用设备，否则可能造成设备的损坏。 （2）试验时，一次侧可靠开路，从CT二次侧施加电压，参考CT额定电流预先选取几个电流点，一般取10个电流点，即每10%额定电流为一个电流点，逐点读取记录或储存相应电压值、电流值,每个点必须从零开始升压升流,以消除互感器内的剩磁,保证测量数据的准确性。 专题14 伏安特性曲线的理解及应用 一：专题概述 导体的伏安特性曲线 (1)I －U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I －U 图线，如图所示． (2)电阻的大小：图线的斜率k ＝U I ＝R 1 ，图中R 1>R 2. (3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律． (4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律． 二：典例精讲 1．I —U 的图象的理解及应用 典例1：(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图上一点， PN 为图线在P 点的切线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( ) A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变 B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝I2U1 C ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝I2－I1U1 D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的“面积” 【答案】BD 2． 欧姆定律的应用 典例2：(多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时 ( ) A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍 B ．L 1消耗的电功率为0.75 W C ．L 2的电阻为12 Ω D ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4 【答案】BD 三 总结提升 1.伏安特性曲线问题的处理方法 (1)首先分清是I －U 图线还是U －I 图线。 (2)对线性元件：R ＝I U ＝ΔI ΔU ；对非线性元件R ＝I U ≠ΔI ΔU ，即非线性元件的电阻不等于U －I 图象某点切线的斜率。 (3)在电路问题分析时，I －U (或U －I )图象中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图象有机结合。 2.对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e . 实验08 电路元件伏安特性地研究 电学元件是构成电路地基本要素，而其伏安特性又是电学性质中地重中之重，因此对其物理性质地研究是电学中最基本也是最重要地部分之一.通常以电压为横坐标，电流为纵坐标作出元件地电压～电流关系曲线，叫做该元件地伏安特性曲线.如果元件地伏安特性曲线是一条直线，说明通过元件地电流与元件两端地电压成正比，则称该元件为线性元件（例如碳膜电阻、金属膜电阻等）；如果元件地伏安特性曲线不是直线，则称其为非线性元件（例如晶体二极管、三极管）.本实验是通过测试电学元件地伏安特性曲线，初步了解电学元件地结构及原理、熟悉其基本性能和掌握其正确地使用方法. 【实验目地】 1、学会识别部分常用电学元件地方法. 2、掌握线性电阻、非线性电学元件伏安特性地测试法. 3、通过测定电学元件上电压与电流地关系，验证部分电路欧姆定律. 4、熟悉误差分析地基本方法. 【实验仪器】 TKVA-1型线性与非线性元件V-A 特性实验仪，包括直流稳压电源（0-12 V ）、元件箱、直流数字电压表、直流数字毫安表和图视仪等.【实验原理】 在温度一定地情况下，当一个元件两端加上电压，元件内有电流通过时，电压与电流之比称为该元件地电阻.若元件两端地电压与通过它地电流不成正比例，则伏安特性曲线不再是直线，而是一条曲线，这类元件称为非线性元件.一般金属导体电阻是线性电阻，它与外加电压地大小和方向无关，其伏安特性曲线是一条直线.电阻是导体材料地重要特性，在电学实验中经常要对电阻进行测量.测量电阻地方法有多种，伏安法是常用地基本方法之一.所谓伏安法，就是运用欧姆定律，测出电阻两端地电压V 和其上通过地电流I ，根据 I V R （8-1） 即可求得阻值R.也可运用作图法，作出伏安特性曲线，从曲线上求得电阻地阻值.对有些电阻，其伏安特性曲线为直线，称为线性电阻，如常用地碳膜电阻、线绕电阻、金属膜电阻等.另外，有些元件，伏安特性曲线为曲线，称为非线性电阻元件，如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等.非线性电阻元件地阻值是不确定地，只有通过作图法才能反映它地特性. 伏安特性实验报告总结 引言： 伏安特性实验是电学实验中常见的一种实验，通过测量电流和电 压之间的关系，探索电阻、电流和电压之间的规律。本文将对进行的 伏安特性实验进行总结，并对实验结果进行分析与讨论。 实验目的： 本次伏安特性实验的目的是研究电阻的伏安特性，并通过实验数 据验证欧姆定律。欧姆定律是电学中最为基础的定律之一，它描述了 理想电阻的电流和电压之间的线性关系。通过本次实验，我们可以对 电阻的伏安特性有更深入的认识，并且通过实验结果与理论值的比较，检验欧姆定律的有效性。 实验装置与方法： 实验所用的装置主要包括电压源、电阻、导线和电流表。首先， 将电压源与电阻通过导线连接起来，然后用电流表测量电阻上的电流，并用电压表测量电阻两端的电压。根据测得的电流和电压数据，我们 可以绘制电压与电流的伏安特性曲线。 实验结果与分析： 通过实验数据的采集和处理，可以绘制出一组点集合，代表电压 与电流的关系。进一步分析这些数据，可以得到电阻的伏安特性曲线。实验结果显示，在我们所使用的电压范围内，电流与电压之间呈现线 性关系，验证了欧姆定律的有效性。此外，根据曲线的斜率，我们可 以计算出电阻的数值。通过与理论值进行比较，可以进一步检验欧姆定律的准确性。 实验误差与改进： 在实验过程中，由于各种因素的干扰，我们难免会遇到一些误差。例如，由于导线本身的电阻，较大电流通过时会产生一定的热量，导致电阻值略有偏差。为了减小误差，可以使用较精确的测量仪器，保持电阻附近的环境温度稳定，并进行多次实验取平均值。 实验的应用： 伏安特性实验不仅是电学课程的基础内容，也是工程领域中诸如电路设计、电力传输等方面的重要基础。通过对电阻的伏安特性的研究，我们可以更好地理解电流和电压之间的关系，从而应用到电路设计和电力传输中去。此外，伏安特性实验还可以用来检测电器设备的工作状态，了解其性能和特点。 结论： 通过本次伏安特性实验，我们深入了解了电阻的伏安特性，并验证了欧姆定律在我们所使用的电压范围内的有效性。实验结果与理论值的比较，可以进一步检验电阻的准确性。通过此次实验，我们了解到了伏安特性实验的意义和应用，并明白了其在工程和实际生活中的重要性。 总结： 伏安特性实验是电学实验中最基础和重要的实验之一。在实验中，我们研究了电阻的伏安特性，并验证了欧姆定律的有效性。实验结果显示出电流和电压之间的线性关系，进一步加深了我们对电流和电压 选修3-1 第二章恒定电流3欧姆定律 一、电阻 L物理意义：反映导体对电流的阻碍作用。 2.定义：导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值。 3.定义式：/?=7 （注意：R只与导体本身的性质有关，与U、I均无关） 公式R=系是电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，公式给出了量度电阻大小的一种方法。 而导体的电阻由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关。 4.单位：欧姆（C）、千欧（k。）、兆欧（MQ）。 lkQ=l（FQ； 1 MQ= 过Q, 二、欧姆定律（部分电路欧姆定律） 1.内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比. 2.表达式： /=, 它给出了导体中的电流大小由U、R决定，/ocC/, 1^- R （注意：公式R号并不是欧姆定律，U=IR也不是欧姆定律） 3.适用：①适用于金属导电和电解液导电（对气态导体和半导体元件不适用）②适用于纯电阻电路③ 适用于线性元件或部分非线性元件 注意：/?=y这个公式适用于任何导体，不要跟欧姆定律的适用条件（金属导体和电解质溶液）相混淆. 三、导体的伏安特性曲线（I-U图线） 1.伏安特性曲线①U图线）:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线. 在实际应用中，常用纵坐标表示电流/ 、横坐标表示电压U ,这样画出的2—〃图象叫做导体的伏安特性曲线. 2.线性元件和非线性元件 （1）线性元件：伏安特性曲线是二条直线，电流与电压成正比,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件. 如金属导体、电解液导体。 注意：对于线性元件，欧姆定律/=§适用(电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电1\阻R成反比) (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线,电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件。 如气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 注意：①对于非线性元件，欧姆定律/不再适用(因为电流与电压不成正比)，但电阻还能用进行计算；②作线性元件的I-U图线是曲线，导体电阻利用电阻定义式R = C计算，即为R = L即电阻 等于图线上点(Un, In)横、纵坐标的比值，而不等于该点切线斜率的倒数。 !判一判 (1)导体两端的电压越大，导体电阻越大。() (2)导体的电阻与流过导体的电流成反比。() (3)欧姆定律适用于金属导体，不适用于日光灯管。() (4)凡导电的物体，伏安特性曲线一定是直线。() (5)若伏安特性曲线为曲线，说明该导体的电阻随导体两端电压变化而变化。() 提示：(1)X (2)X ⑶ J (4)X (5)7 思考讨论：(疑难解析) 1.非线性元件不遵循欧姆定律，但为什么电阻还能用欧姆定律计算呢？ 答：问的问题有问题，应该这样问：非线性元件不遵循欧姆定律，但为什么电阻还能用A=:进行 计算？ 解答：因为R=:是电阻的定义式，适用于一切电阻的计算，非线性元件电流和电压不成正比，而欧姆定律的内容是：电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比，所以非线性元件不遵循欧姆定律。 2.电阻的定义式/?=-,适用于一切电阻的计算吗？ 答：R=U/I适用于任何一种导体，导体不能包括电感类如电动机或者电容类物质，这里的导体必须是纯电阻，也就是通电后只能发热的，电动机通电除了发热，还会产生机械能，所以它不是导体；欧姆定律只适用于纯电阻电路或非纯电阻电路中的部分纯电阻，他的变式RR/I是用于任何导体，这里的导体也必须是 电路元件伏安特性实验报告 基于"普通"四极管的伏安特性实验 摘要 本实验室报告是根据普通的四极管实际进行的测量，研究不同电流对普通四极管的伏 安特性的影响。随着四极管的电流的增加，电压指标也会随之变化。根据实验室测量，将 伏安曲线进行了画图，从图上可以清楚地看出，在较小输出电流时，普通四极管的输出电 压变化范围较大。而随着四极管的输出电流的增加，其输出电压增加的有效区间变小，甚 至没有变化。本实验报告结论是，普通四极管的伏安特性表现出“巨耐”现象，在普通四 极管的加载电流大于一定阈值时，输出电压的变化会变得不明显，“抑制”效果明显。 一、实验环境 本实验在实验室里进行，实验室里的温湿度正常，室内有足够的通风；设备条件完好，类型正确，设备稳定，仪器仪表可用。 二、实验仪器 本实验使用以下仪器：电表、电阻测试仪（或示波器）、电源供应器等。 三、实验步骤 1. 将普通四极管的栅极电压（Vgs）瞬间充电至较高的静态电压（Vds）； 2. 使用电源供应器调节较小的变量电流（Id），采集Vds、Id两个参数，测量四极 管伏安特性曲线； 3. 通过电表、电阻测试仪（或示波器）等设备，记录下取得的数据，并绘制伏安特 性曲线； 4. 最后根据曲线，对四极管输出电流和输出电压之间的关系进行总结。 四、实验结果与分析 在实验过程中，实验员可以通过电表、电阻测试仪（或示波器）等设备，取得普通四 极管的伏安特性曲线。通过曲线，可以更清晰地显示不同电流下四极管的输出电压的分布 情况，更直观地体现出Vds与Id的关系：在较小输出电流时，普通四极管的输出电压有 较大的变化范围；出现“巨耐”现象，随着输出电流的增加，有效变化范围越来越小，甚 至电压几乎不再变化，从而表现出“抑制”效果。 五、总结 元件伏安特性实验的原理 元件的伏安特性实验是用来研究电路中各个元件的电流-电压关系的实验。它是电子学中的基础实验，通过它可以了解元件的工作情况、判断元件的特性以及验证电路的设计等等。 伏安特性是指电路中元件的电流和电压之间的关系。在实验中，我们通常使用伏安表来测量电压和电流，并通过改变电压或电流的一个变量来探究另一个变量的变化。实验中常用的元件有电阻、电容、电感和二极管等。 在电阻的伏安特性实验中，我们通过改变电压，测量电流的变化。根据欧姆定律，电阻的电流和电压成正比。通过测量不同电压下的电流值，我们可以得到电阻的电流-电压关系曲线。从曲线上可以看出电阻的阻值大小和线性特性。 电容的伏安特性实验是通过改变电流，测量电压的变化。当电流改变时，电容器的电压也会改变。电容器的伏安特性可以用来研究电容器的导电特性和充电/放电特性。实验中，我们通常使用充电/放电电路来测量电容器的伏安特性，并通过测量不同电流下的电压值，得到电容器的电压-电流关系曲线。 电感的伏安特性实验是通过改变电压，测量电流的变化。电感器的电压-电流关系实验中，我们可以了解电感器的阻抗特性和自感现象。实验中，我们可以通过改变电压的频率来观察电感器的电流变化，得到电压-电流关系曲线。从曲线上可以看出电感器的感抗大小和频率特性。 二极管的伏安特性实验是研究它的电流—电压特性的一种方法。二极管是一种非线性元件，它的电流-电压特性与其他元件有很大的区别。实验中，我们可以通过改变电压的正负来测量二极管的电流值，并得到电流-电压关系曲线。从曲线上可以看出二极管的导通特性和截止特性。 总之，元件伏安特性实验是研究电路中元件的电流-电压关系的方法。通过实验，我们可以了解元件的特性、验证电路的设计，并且也为电子学的研究提供了可靠的实验数据。 竭诚为您提供优质文档/双击可除电学元件的伏安特性研究实验报告 篇一：电学元件的伏安特性实验报告v1 实验报告 预习报告 【实验目的】 l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法。 2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的基本方法及一种消除线路误差的方法。 3.学习根据仪表等级正确记录有效数字及计算仪表误差。准确度等级见书66页。 100mA量程，0.5级电流表最大允许误 差?xm?100mA?0.5%?0.5mA，应读到小数点后1位，如 42.3(mA)3V量程，0.5级电压表最大允许误 差?Vm?3V?0.5%?0.015V，应读到小数点后2位，如2.36(V)【仪器用具】 直流稳压电源，电流表，电压表，滑线变阻器，小白炽 灯泡，接线板，电阻，导线等。从书中学习使用以上仪器的基础知识。【实验原理】 给一个电学元件通直流电，测出元件两端的电压和通过它的电流，通常以电压为横坐标、电流为纵坐标画出元件的电流和电压关系曲线，称做该元件的伏安特性曲线。这种研究元件特性的方法叫做伏安法。 用伏安法测量电阻时，线路有两种接法，即电流表内接和电流表外接。电流表内接，测得电阻Rx永远大于真值Rx，适于测量大电阻。电流表外接时测得的电阻值永远小于真值，适于测量小电阻。不同的线路会引入不同的线路误差，在实验中要根据被测电阻的大小适当地选择测量线路，减少线路误差，以求提高测量准确度。 二极管是常用的非线性元件，欧姆定律虽然不适用，电阻不再为常量，而是与元件上的电压或电流有关的变量。钨丝灯泡也是非线性元件，加在灯泡上电压与通过灯丝的电流之间的关系为I?KV常数。 n ，其中K、n是与该灯泡有关的 实验数据 实验1 电流表内接： 实验4小灯泡电流表内接 二、电源的功率、效率及三类曲线 【知识要点】 一、导体的伏安特性曲线 导体中的电流跟电压的关系用图线表示出来，就称为导体的伏安特性曲线。分析时要注意以下两点：（如图1） 1、注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。（斜率的含义不同） 2、对于线性元件伏安特性曲线是 ，对于非线性元件伏安特性曲线是 或 直线。 二、电源的功率、效率 1、闭合电路中各部分的功率 （1）电源的功率（电源的总功率）P 总= （2）电源的输出功率P 出= （3）电源内部消耗的功率P 内= 2、电源的效率：η= = 3、若外电路为纯电阻电路 （1）电源输出功率随外电阻变化的图线如图2所示。由图可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为m P = 。由图像还可知，当R 伏安特性实验报告 篇一：电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1．学习测量电阻元件伏安特性的方法； 2．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 3．掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻，线性电阻元件两端的电压与电流的关系，符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I＝f(U)来表示，即用I－U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分为两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1（a）所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性曲线如图1-1（b）、（c）、（d）所示。 在图1-1中，U ＞0的部分为正向特性，U＜0的部分为反向特性。 (a)线性电阻 (b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，电阻元件在不同的端电压U作用下，测量出相应的电流I，然后逐点绘制出伏安特性曲线I＝f(U)，根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表1 块 3.直流电流表1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管1 只 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1．测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不得超过10V），在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V，0.1A的灯泡，重复1的步骤， 在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。 3 按图1-3接线，R为限流电阻，取200Ω，二极管的型号为1N4007。测二极 实验3.12 超声声速的测量 声波是一种机械波，它可以在气态、液态、固态物质中传播，它会引起物质的光学、电磁、力学、化学性质以及人类生理、心理等性质的变化。人耳能听到的声波称为可闻声波，频率在20Hz ～20kHz 之间，频率低于20Hz 的声波称为次声波，频率高于20kHz 则称为超声波。超声波在媒质中传播时，声速、声衰减和声阻抗都和媒质的特性及状态有关，通过测量这些声学量可以探知媒质的特性和状态变化。这些声学量的测量方法就是超声无损检测的实验基础。由于媒质中的声速与媒质的许多非声学特性都有直接或间接的关系，所以通过声速的测量可以求出固体媒质的弹性模量，进行气体成分分析，测定液体的比重，液体的成分及溶液浓度等。利用媒质的温度、压强、流速与声速的关系则可以探测这些状态参量的变化。媒质中的声速是应用最广而且测量精度也较高的声学量。测量声速依据的原理可以是t l v /=（l 表示声音传播的距离，t 表示通过这段距离的时间） ，也可以是λf v =（f 为声波的频率，λ为声波的波长）。本实验采用的共振干涉法和相位比较法均属于后者。 一、预备问题 1． 压电换能器是如何工作的？ 2． 声波在媒质中传播的速度与哪些因素有关？ 3． 何为共振干涉法和相位比较法？ 二、引言 1．超声波的发射和接收 超声波的发射和接收都需要用换能器，换能器的作用是将其它形式的能量转换成超声波的能量（发射换能器），或将超声波的能量转换为其它可以检测的能量（接收换能器）。最常使用的是压电换能器。压电晶体（如石英）或压电陶瓷（如钛酸钡、锆钛酸铅）这类压电材料受到应力T 的作用会在材料内产生电场E ，且满足T E ⋅=σ（σ为压电常数），这就是压电效应。压电效应是法国人居里兄弟1880年在研究热电现象和晶体对称性的时候发现的。压电换能器接收超声波信号使之转换为电信号，从而将机械能转换为电能，利用的就是压电效应原理。当超声波频率与系统固有（共振）频率一致时所产生的电信号最强。压电材料还具有逆压电效应，压电材料在电场E 的作用下产生伸缩形变S ，且满足E d S ⋅=（d 为伸缩常数），在交变电场的作用下会产生周期性的收缩和伸长，当外加电场的频率和压电体固有频率相同时振幅最大。发射换能器利用逆压电效应就可以将电能转换成超声振动能，在周围媒质中激发超声波。 2．声速的测量 声波在媒质中传播的速度决定于媒质的密度、弹性模量等性质。声波在液体和固体中的传播速度一般大于在气体中的传播速度。声速也和媒质的压强、温度等状态有关，因为温度变化一般比压强大，所以温度对声速的影响也比较大。若频率已知，测出波长即可根据波长、 频率和声速三者的关系λf v =求出波速。 （1）共振干涉法测声速 如图3.12-1 所示，S 1、S 2都是压电换能器，两者相互平行。由低频信号发生器输出的频率为f 的正弦电信号激励超声波发射器S 1发射出沿x 方向传播的近似平面超声波，经超声波接收器S 2反射后，在两端面间来回传播并叠加而形成驻波（严格地说还有行波的成份）。伏安特性曲线物理实验讲义
电流互感器伏安特性试验及数据分析
高二物理电学专题提升专题14伏安特性曲线的理解及应用
实验电路元件伏安特性研究分析报告
伏安特性实验报告总结
3欧姆定律1欧姆定律、伏安特性曲线
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元件伏安特性实验的原理
电学元件的伏安特性研究实验报告
二、电源的功率、效率及三类曲线
伏安特性实验报告
电子元件的伏安特性曲线