实验伏安特性曲线
二极管的伏安特性曲线实验报告
二极管的伏安特性曲线实验报告实验报告实验名称：二极管的伏安特性曲线实验实验目的：1. 理解半导体材料的特性2. 理解二极管的基本结构和工作原理3. 掌握二极管的伏安特性曲线及其应用实验原理：二极管是一种半导体元器件，由p型半导体和n型半导体构成。
p型半导体具有正电荷载流子（空穴），n型半导体具有负电荷载流子（电子）。
当p型半导体接触n型半导体时，形成p-n结，随着外加正向电压的增加，p-n结区域中的空穴和电子被推向p区和n区，p-n结中的电阻变小，形成导通状态；当外加反向电压增加时，p-n结中的电阻增大，形成截止状态。
实验步骤：1. 将二极管连接在电路实验板上，通过万用表测量二极管的端子正向电压和反向电压；2. 在电源电压恒定条件下，分别改变二极管的正向电压和反向电压，记录相应的电路电流值；3. 根据实验数据，绘制二极管的伏安特性曲线图。
实验结果：通过实验数据，绘制出了二极管的伏安特性曲线，曲线呈现出明显的“S”型。
当正向电压为0.6-0.7V时，二极管开始导通，电路电流急剧增加；反向电压逐渐增加时，电路电流基本保持稳定。
二极管的正向导通电压和反向击穿电压分别为0.6-0.7V和80-100V。
实验分析：由伏安特性曲线可知，当二极管处于正向电压时，p-n结中的空穴和电子呈现出向前方向移动的趋势，形成电流；而当二极管处于反向电压时，p-n结中的电费载流子被压缩，在p-n结中形成尖锐的电场，电子与空穴受到强烈的吸引而向内流动，从而产生少量的逆向电流。
实验结论：通过本次实验，我们得到了二极管的伏安特性曲线图，理解并掌握了二极管的基本结构和工作原理，这对我们深入理解半导体材料和电子元器件的特性及其应用具有重要意义。
伏安特性的测定实验报告-伏安特性曲线实验报告思考与讨论
电工实验报告本学院：班级：学号：姓名：指导教师：成绩：、实验名称：伏安特性的测定二、实验目的：1、熟悉电工综合实验装置；2、掌握几种元件的伏安特性的测试方法，加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的理解；3、掌握实际电压源使用调节方法；4 、学习常用直流电工仪表和设备的使用方法。
三、实验原理电路元件的伏安特性一般用该元件上的电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系U=f(I) 来表示。
伏安特性以U和I分别作为纵坐标和横坐标绘制成曲线，即伏安特性曲线或外特性曲线。
电路元件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，称为伏安测量法(伏安表法) 。
四、实验步骤及任务1、测试线性电阻R 的伏安特性曲线电路电路图：图1-1-2 测试线性电阻R 的伏安特性仿真截图：2, 测试二极管的伏安特性线路电路图：图1-1-4 测试二极管的伏安特性五、思考题：用电压表和电流表测量元件的伏安特性时，电压表可接在电流表之前或之后，两者对测量误差有何影响？实际测量时应根据什么原则选择？（画图并说明）答：伏安特性曲线，有电流表外接和内接。
当电流表外接时：由于电压表的分流作用，有欧姆定律可知，R测<R真。
所以分流越小，误差越小，所以这个适合用来测量小电阻。
即R<<Rv. 当电流表内接时：由于电流表的分压作用，由欧姆定律，R测>R真。
所以分压越少，误差越小，所以这个适合用来测量大电阻。
R>>RA.六、实验结论及收获实验结论以及数据处理：1，线性电阻的的伏安特性曲线为过原点的一条直线，也说明它为线性电阻，电压变化与电流变化是正比关系。
2，二极管的伏安特性曲线为一条曲线，所以为非线性元件。
由图可见，当加二极管上正向电压较小时，正向电流几乎等于0，只有当其两端电压超过某一数值时，正向电流才明显增大。
在此实验数据中加正向电压<0.7V 时, 电流随电压变化较缓慢,当电压超过0.7V时,电流随电压变化很快。
伏安特性曲线实验报告
Concetration of Oxidized Species
C*
t=0
循环伏安图阴极部分的浓度梯度变
化如图所示。在将电势施加到电
极（W ）之前，没有浓度梯度，
溶液具有均匀的体积浓度& 。 当
施加电势时，氧化物质的浓度在
表面上耗尽。表面上的较低浓度
（至少在初始时）给出较高的浓
度梯度，因此根据菲克扩散方程 （）定律，我们将有更多的通向 表面的通量，因此有较高的阴极
(6)
其中n是电子数，F是法拉第常数，A是电极表面的面积，J是氧化物质通向该表面的
通量。 流量受菲克定律控制：
J
=
−D⎜⎛ ⎝
dC dx
⎟⎞ ⎠x=0
≅
D
(C * −Cx=0 ) Δx
(7)
其中，D是物质的扩散系数，x是到电极表面的距离，（dC / dx）x = 0是表面处的浓度梯 度，C *是本体溶液中氧化物质的浓度， Cx = 0是其在表面的浓度。 如您所见，浓度梯度 越大，通量J越大，因此根据式（6），阴极电流越大。
Gold Gold
= S(CH2)17CH3
定的电容值。（由于这些单层存在缺陷，因此这些 单层的介电常数值可能会高于3。）
图4.金上自组装单分子膜的合成。
带有主动氧化还原对的循环伏安法
尽管您需要了解循环伏安法中的电容性电流，但该技术的真正能力在于其研究电极反
应机理和电势的能力。 通常，我们使用电容性电流小于电子传递电流（法拉第电流）的
条件。
法拉第电流取决于两件事：电子传输的动力学和氧化还原物质扩散到表面的速
率。 对于氧化还原对Fe（CN）63- / 4-，电子转移的动力学相当快，因此至少现在我们
伏安特性曲线
测量结果可以由电流表内阻RA修正
Rx R RA x
接入误差为
R x RA 100% Rx R R A x
②外接法 外接法电路中，由于电压 表内阻不为无穷大，电流 表测得的电流值为流经待 测电阻和电压表的电流之 和，因此也有接入误差。 电阻的测量值
V Rx A
E
U U R x I I x IV U R x RV U / Rx U / RV R x RV
实验条件： 电源电压取E=2V；电压表选3V档； 电流表选15mA档。
（2）在不通电的情况下连接电路（通电前 滑线变阻器应置于安全位置），调节滑线变 阻器，使电压表读数从0.000V~1.000V之间 变化，每间隔0.100V记录相应的电流值。 （3）使用坐标纸画出伏安特性曲线，并计 算U=0.55V时的静态电阻和动态电阻值。
R x
Rx RV Rx RV
测量结果可以由电压表内阻RV修正
R RV x Rx RV R x
接入误差为
R x R x 100% Rx RV
这里负号表示测量结果偏小。
③接入方法的选择 实际测量时，应选择接入误差小的接入法。 当两种接入法的接入误差相等时有
Rx RV RA Rx RV Rx
（2）在不通电的情况下连接电路（通电前 滑线变阻器应置于安全位置），调节滑线变 阻器，使电压表读数从0.000V~3.000V之间 变化，每间隔0.300V记录相应的电流值。
（3）使用坐标纸画出伏安特性曲线。 （4）根据伏安特性曲线计算电阻的测量值。 （5）对测量值进行修正，并计算接入误差。
2.测定二极管的正向伏安特性曲线 （1）使用外接法连接电路。
dU r dI
U
电阻元件的伏安特性曲线
6.注意电表正负接线。
7.实验操作完成后，关闭电源，检查整理好实验仪器。
8.预习报告、实验数据签字，下周同一时间上课前交实验报告，
课后取回。
外接
待测R
内接
100Ω
5000Ω
100Ω
5000Ω
电压表量
程
电流表量
程
I-U
I
U
IUI源自UIU量程
Rv
RX
RX0（修正
值）
R//RV
R+RA
1.2V
3V
6V
数据中任选一组计算
=
教材P74
+
其他电阻测量方法
1.电桥法
2.比较法
3.电表互测法
测量电压表内阻
测量电流表内阻
（1.最小二乘法计算RX）
2.R标准不确定度计算
不确定度来源：1.重复测量（最小二乘法）uA(R)
2.电表误差
a.分压式与限流式
b.替代法
3.误差分析
a.方法误差：
外接法与内接法
b.仪器误差
1
1
=
+
0 R
标称误差
|读数−真值|最大偏离
=
*100%=a%
量程
三.注意事项
1.注意用电安全！接线时关闭电源，打开开关。
2.选择合适的电表量程。
3.电表读数方法与估读。
4.滑动变阻器最小值接入电路（分压式），最大值（替代法）。
电阻元件的伏安特性曲线
一.实验目的
1.掌握基本电学仪器：安培计、伏特计、滑动变阻器、电阻箱、双刀双掷开关的使用方法。
实验一 测小灯泡伏安特性曲线
实验一：测量小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理根据伏安法测电阻，测出多组U-I值，然后做出U-I图像。
线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，图像的斜率是线性元件的电阻；非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线。
二、实验的考察层次层次1：仪器的读数（电压表和电流表的读数）层次2：实验电路图。
滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法。
层次3：仪器的选择：滑动变阻器选小电阻。
层次4：数据处理。
设计坐标，做U-I图像，或者I-U图像，计算电阻。
层次5：电表量程不够时需要改装电表（改装电压表所需的电阻与电压表内阻几乎相当，改装电流表所需的电阻与电流表内阻几乎相当）【2016 天津与2012 四川相似度很高】三、高考题呈现的特点1.主要考察了电路图的分压接法电路图及实物图的连接。
2.仪器的选择问题，滑动变阻器的选择【电压表根据小灯泡的额定电压选择，电流表根据小灯泡的额定电流选择，滑动变阻器选小电阻】3.内外接法的误差分析4.根据测出的数据做U-I图像（注意图像都是曲线）【典型立体剖析】考点1：实验原理和仪器选择★★[例1]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格为“3.8 V0.3 A”B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为0.5 ΩC．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 ΩD．电压表：量程0～5 V，内阻约为5 kΩE．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 AF．电池组：电动势6 V，内阻约为1 ΩG．开关一只，导线若干(1)为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节，因此电流表应选________．(填器材前选项)(2)根据你选用的实验电路，将如图所示的器材连成实物电路．答案(1)B(2)见解读图解读(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A，为减小读数误差，应让指针偏角大一些，故电流表选B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知，电路图如图甲所示，由电路图连接的实物电路如图乙所示．★★[例2]有一个小灯泡标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选择：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)．(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．解读因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用如图甲所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V的A而舍弃0～15 V的B，小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的80.4＝20倍，电压表内阻是小灯泡的10×1038＝1 250倍，故电流表采用了外接法．答案(1)描绘小灯泡的I—U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)A D E (3)如下图所示．考点2：数据处理及误差分析★★★【例3】图中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材．（1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图1中的实验电路图连接完整．（2）开关S闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于_____端．（选填“A端”、“B端”或“AB中间”）（3）实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在图2中画出小灯泡的I-U特性曲线．【说明】：1.实验原理图2.数据描点，画图★★【例4】用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．小灯泡标有“6 V 3 W”的字样，铅蓄电池的电动势为8 V，滑动变阻器有两种规格：R1标有“5 Ω2 A”，R2标有“100 Ω20 mA”．各电表的量程如图甲所示．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据．(1)滑动变阻器应选用__________；分压接法选小电阻(2)用笔画线代替导线，把图甲中的实物连成实验电路(有部分连线已接好)；(3)测量时电压表示数如图乙所示，则U＝________ V；(4)某同学根据实验测量得到的数据，作出了如图丙所示的I－U图像．分析图像不是直线的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)R1(2)实验电路如图所示(3)4.0(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时，灯丝温度升高，灯丝的电阻(或电阻率)变大解读(1)由于电压要从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，如果选用R2，滑动变阻器中的电流会超过20 mA，故选R1.(2)实验电路中电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法．(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时，灯丝温度升高，灯丝的电阻(或电阻率)变大．【高考题赏析】1.★【2009 天津 3 6】为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图甲所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。
电阻伏安特性曲线实验报告
电阻伏安特性曲线实验报告电阻伏安特性曲线实验报告引言电阻是电路中最基本的元件之一，电阻伏安特性曲线则是描述电阻器在电流和电压之间的关系的重要工具。
本实验旨在通过测量不同电阻下的电流和电压，绘制电阻伏安特性曲线，并探讨电阻器的基本特性。
实验步骤1. 实验器材准备：准备好电源、电阻箱、电流表、电压表等实验仪器。
2. 搭建电路：将电源的正极与电阻箱相连，再将电阻箱与电流表相连，最后将电流表与电压表相连，形成一个简单的串联电路。
3. 调节电阻箱：根据实验要求，依次选取不同的电阻值，将电阻箱调节到相应的数值。
4. 测量电流和电压：在每个电阻值下，分别测量电流表和电压表的读数，并记录下来。
5. 绘制电阻伏安特性曲线：根据测得的电流和电压数据，绘制电阻伏安特性曲线。
实验结果与分析在实验过程中，我们选取了几个不同的电阻值进行测量，并记录下了相应的电流和电压数据。
通过这些数据，我们绘制了电阻伏安特性曲线。
从曲线可以看出，电阻和电流之间呈线性关系，即符合欧姆定律。
根据欧姆定律，电阻的阻值等于通过它的电流与电压之比。
因此，我们可以通过测量电流和电压，计算出电阻的阻值。
此外，从曲线的斜率可以得出电阻的阻值。
斜率越大，说明电阻越小；斜率越小，说明电阻越大。
这与我们在电路中常见的情况相符：电阻越小，通过的电流越大。
实验误差的讨论在实验中，我们可能会遇到一些误差，影响实验结果的准确性。
以下是一些可能的误差来源和讨论：1. 仪器误差：电流表和电压表有一定的测量误差，这可能会导致实际测量值与理论值之间存在一定的差异。
为了减小仪器误差，我们可以使用更精确的测量仪器。
2. 电源波动：电源的电压可能存在一定的波动，这也会对实验结果产生影响。
为了减小电源波动带来的误差，我们可以使用稳压电源或者进行多次测量取平均值。
3. 电阻内部结构：电阻器内部结构的不完美也可能导致实验结果的误差。
例如，电阻器的接触不良、温度变化等因素都可能影响电阻的阻值。
伏安特性曲线
（一）线性电阻的伏安特性曲线由图可知，伏安特性曲线的斜率为0.9944，故实验测得线性电阻阻值为1/994.4=1005.6Ω。
实际电阻的标称值为1000Ω，相对误差为E=(|1000-1005.6|/1000)*100%=0.56%。
误差原因：实验中采用电流表内接法，电压表的读数包括了电流表的压降，因此计算所得电阻为电流表内阻和线性电阻之和，偏大。
（二）半导体二极管伏安特性曲线 1、正向特性U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/mA 1.992 3.976 5.956 7.953 9.947U/V 0.20 0.40 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 I/mA0.004 0.004 0.013 0.023 0.042 0.084 0.173 0.3592、反向特性U/V 2.00 4.00 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 I/mA 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 8.034（三）理想电压源伏安特性曲线I/mA 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0U/V 10.032 10.032 10.031 10.030 10.030（四）实际电压源伏安特性曲线I/mA 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0U/V 9.406 8.853 8.545 7.842 7.421由公式U=Us-IRs，伏安特性曲线的斜率为电源内阻，可求得实际电源内阻49.8Ω.实验中，实际内阻为51.2Ω，相对误差为E=|51.2-51|/51*100%=0.39%。
误差原因：实验中采用电流表外接法，电流表的读数包括了电压表中的电流，因此，根据公式U=Us-IRs计算所得电阻值偏小。
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一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变 化规律。 I 1 二、实验原理 U I 根据部分电路欧姆定律， R 可得 U R ，即在I-U坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒 数。 三、实验器材 学生电源（4~6V直流），小电珠（“4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”），电流表（内阻较小） ，电压表（内阻很大），开关和导线。
【数据处理】
次数 电压 U/V 电流 I/A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2
【结论】 描绘出的图线是一条 线。它的斜率随电压的增 大而 ，这表明小灯泡的电阻随电压（温度） 升高而_____________
六、巩固练习 1．如图所示，电流表的示数是 0.48 A，电压表的示数 是 2.20 V. 2．某同学研究三种导电元件的伏安特性，他根据实验 中所测得的数据，分别绘制了I-U图线，如图所示，下列 说法正确的是 A、B A．图（1）的元件可以作为标准电阻使用 B．图（2）的阻值随电压升高而增大 C．图（3）的阻值随电压升高而增大 D．只有图（2）才是可能的。