电阻元件伏安特性测量
电路分析实验报告(电阻元件伏安特性的测量)
一、实验目的：
（1）学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方式。
（2）学习直流稳压电源、万用表、电压表的使用方法。
二、实验原理及说明
（1）元件的伏安特性。
如果把电阻元件的电压取为横坐标，电流取为纵坐标，画出电压与电流的关系曲线，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性。
（2）线性电阻元件的伏安特性在u-i平面上是通过坐标原点的直线，与元件电压和电流方向无关，是双向性的元件。
元件的电阻值可由下式确定：R=u/i=(m u/m i)tgα,期中m u和m i分别是电压和电流在u-i平面坐标上的比例。
三、实验原件
U s是接电源端口，R1=120Ω,R2=51Ω,二极管D3为IN5404，电位器Rw
四、实验内容
（1）线性电阻元件的正向特性测量。
（2）反向特性测量。
（3）计算阻值，将结果记入表中
（4）测试非线性电阻元件D3的伏安特性
（5）测试非线性电阻元件的反向特性。
表1-1 线性电阻元件正（反）向特性测量
表1-5 二极管IN4007正（反）向特性测量
五、实验心得
（1）每次测量或测量后都要将稳压电源的输出电压跳回到零值（2）接线时一定要考虑正确使用导线。
实验 电阻伏安特性及电源外特性的测量
(8) 稳压电源串联电阻构成的电压源, 它的输出电压与输出 电流之间有什么关系？能否写出其伏安特性公式？
(9) 选取表3-19-6中的任一组实验结果,按式(3-19-2)计算出 Rs、Gs，并和实验参数进行比较。
附注一 二极管伏安特性曲线的研究
一、 实验目的
通过对二极管伏安特性的测试 , 掌握锗二极管和硅二极管
图 3 - 19 - 4 线性电阻元件的实验线路
（2）调节稳压电源输出电压旋钮，使电压Us分别为0V、
1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V、9V、10V，并测量对应的 电流值和负载R L两端电压U，数据记入表1。然后断开电源，稳 压电源输出电压旋钮置于零位。 表3 - 19 - 1 线性电阻元件实验数据表
管会被击穿。因此，在二极管使用时应竭力避免出现击穿现象。
二极管的击穿现象很容易造成二极管的永久性损坏。因此， 在 做二极管反向特性实验时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大 而损坏二极管。
系数为4.8×10-3Ω /℃,为正温度系数。灯泡两端施加电压后 , 钨丝上就有电流流过,产生功耗, 灯丝温度上升, 致使灯泡电 阻增加。灯泡不加电时的电阻称为冷态电阻， 施加额定电压 时测得的电阻称为热态电阻。由于钨丝点亮时温度很高, 当超
过额定电压时 , 钨丝会烧断 , 所以使用时不能超过额定电压。
六、 分析和讨论 (1) 比较47Ω 电阻和白炽灯的伏安特性曲线, 可得出什么
结论？
(2) 试通过钨丝灯泡的伏安特性曲线解释为什么在开灯的
时候灯泡容易烧坏？
(3) 在电子振荡器电路中, 经常利用正温度系数的灯泡作 为振荡电路电压稳定的自动调节元件 , 参考图 3-19-10 所示电 路, 试通过钨丝灯的伏安特性说明该振荡电路稳幅原理。
电阻元件的伏安特性实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除电阻元件的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。
伏安法测电阻
伏安法测电阻实验报告一、实验目的：1.学会设计用伏安法测电阻的实验电路。
2.掌握各种电阻原件伏安特性曲线的测量方法。
3.学会用作图法处理实验数据。
二、实验原理：1.线性元件和非线性原件当一电阻元件两端加上不同的直流电压U时，元件内则有相应的电流I流过，以电流I为纵坐标，电压U为横坐标，做出I−U关系曲线，这便是该电阻元件的伏安特性曲线。
通常情况下，导电金属丝，碳膜电阻，金属膜电阻等，其伏安特性曲线是一条过原点的直线，如图（1）所示。
这类元件称为线性元件，其阻值是一个不随I,U变化的常量。
对于像晶体二极管，热敏电阻等元件，他们的伏安特性曲线不是一条直线，这类元件称为非线性元件，其阻值不是一个常量。
图（1）2.测量电路的选取利用伏安法测电阻常采用如下图所示的两种类型测量电路。
由图可以得出，测量电路的选取在于电源的选取，变阻器R的选取和电表的选取以及连接方式等几方面。
（1）电源的选取实验时常用的直流电源有三种：直流稳压电源，直流稳流电源和固定电压源（如干电池等）。
实验时电源的选取应使所选电源的额定电压和额定电流同负载的额定电压和额定电流相同或稍大较为理想，余量过大浪费电能，会使调节变粗，若使用不慎也易损坏电表。
（2）变阻器的选取与连接方式变阻器的用途是控制电路中的电压和电流，使其达到某一指定的数值，或使其在一定范围内连续变化。
为此，实验中常用变阻器组成分压电路和限流电路，如上图所示。
分压电路是通过变阻器R的滑动端的移动来改变R X两端的电压；限流电路是通过改变变阻器R的阻值来改变电路中电流的。
实验中如能选用合适的直流稳压电源或是稳流电源，一般可不采用变阻器控制电路。
如选用固定电压电源，则需用变阻器来调节R X两端的电压和通过它的电流。
变阻器的连接方式按如下考虑：如所选电源的额定电流大于负载R X的两倍以上，宜选用分压电路。
该电路调节的范围宽且可以调为零值。
实验中希望改变R时，负载R X两端的电压变化要尽量均匀，否则调节困难，给实验带来不便。
大学物理实验-电阻元件伏安特性的测量
实验报告实验报告专业***** 班级******** 姓名**** 学号******实验课程电阻元件特性的研究指导教师实验日期2017.6.8同实验者实验项目测试线性和非线性元件的 V-A特性实验设备及器材1． 0~20V可调直流稳压电源（带限流保护）。
2．量程可变标准数字电流表（200µA、2mA、20mA、200mA四档，三位半数字显示，精度0.5%）；三位半数显直流电压表（可变量程2V、20V，精度0.5%）。
3．被测元件（金属膜电阻、二极管、稳压管、12V小灯泡）及8根连线。
一、实验目的测试线性和非线性元件的V-A特性。
1．金属膜电阻的V-A特性。
2．二极管的正向和反向V-A特性。
3．稳压管的正向和反向V-A特性。
4．小灯泡的V-A特性。
二、实验原理把直流电压加到某个电阻性元件上，随着电压V的增加，电流I也增加，电压U 和电流I的比值不一定是一个常数。
当U和I成正比，二者之比为常数时，该元件被称为线性电阻元件，而当两者的比值不是一个常数时，则这种元件被称为非线性电阻元件。
把电压U和电流I的对应关系作图，得到的曲线称为该元件的伏安特性曲线。
曲线上某点的坐标值，电压和电流两者之比是一个电阻量，这个电阻称为等效电阻或静态电阻。
这种通过测量电压和电流测出电阻量的方法称为伏安法。
测量V-A特性的电路如图1、图2所示。
图中E为可调直流稳压电源，R为限流电阻，RL为被测元件，○V为三位半数显直流电压表，○A为三位半数显直流电流表。
测量时，当电压表或电流表显示1或－1时，表示已超过量程范围，必须扩大量程。
图1称为电流表内接，图2称为电流表外接。
由于同时测量电压和电流，无论哪种电路都会产生接入误差，现分析如下：1．电流表内接由图1可知，电流表测出流经RL的电流，但电压表测出的是加在RL和电流表两者的电压之和，即由于电流表的接入产生电压的测量误差UA。
从相对接入误差UA/UD可知，若电流表内阻RA<<RL，则UA<<UD，相对接入误差很小；反之若电流表内阻较大，就会造成不小的接入误差，所以电流表的内阻越小越有利于测量。
元件伏安特性的测定实验报告
元件伏安特性的测定实验报告元件伏安特性的测定实验报告摘要：本实验旨在通过测量电阻、二极管和电容的伏安特性曲线，探究元件的电流与电压之间的关系。
实验结果表明，电阻的伏安特性为线性关系，二极管的伏安特性为非线性关系，而电容的伏安特性则呈现出充放电的特点。
引言：伏安特性是描述电子元件电流与电压之间关系的重要参数。
通过测量元件的伏安特性曲线，可以了解元件的工作状态、性能以及应用范围。
本实验将选取常见的电阻、二极管和电容进行测量，以探究它们的伏安特性。
实验方法：1. 实验仪器：万用表、电源、电阻箱、示波器等。
2. 实验步骤：a. 将电阻、二极管和电容依次连接到电路中。
b. 通过电源调节电压，同时用万用表测量电流和电压。
c. 记录不同电压下的电流数值，并绘制伏安特性曲线。
结果与讨论：1. 电阻的伏安特性：实验中选取了一个100欧姆的固定电阻进行测量。
结果显示，在不同电压下，电流与电压呈线性关系，即伏安特性为直线。
这符合欧姆定律，即电流与电压成正比，电阻为常数。
通过斜率可以计算出电阻值。
2. 二极管的伏安特性：实验中选取了一颗常见的硅二极管进行测量。
结果显示，在正向偏置时，电流与电压呈非线性关系，即伏安特性为曲线。
随着电压的增加，电流迅速增大，但增长速度逐渐减慢。
而在反向偏置时，二极管基本上不导电。
这说明二极管具有单向导电性，可用于整流等电路。
3. 电容的伏安特性：实验中选取了一个100μF的电容进行测量。
结果显示，在充电过程中，电容两端的电压随时间线性增加，而电流逐渐减小。
当电容充满电后，电流变为零。
而在放电过程中，电容两端的电压随时间线性减小，电流逐渐增大。
这说明电容具有储存和释放电能的特性，可用于滤波等电路。
结论：通过本实验的测量结果，可以得出以下结论：1. 电阻的伏安特性为线性关系，即电流与电压成正比。
2. 二极管的伏安特性为非线性关系，即正向偏置时电流迅速增大，反向偏置时基本不导电。
3. 电容的伏安特性表现为充放电过程，可储存和释放电能。
元件伏安特性的测定实验报告
1. 熟悉伏安特性实验的基本原理和操作步骤；2. 掌握伏安特性曲线的绘制方法；3. 研究电阻元件和二极管等非线性元件的伏安特性；4. 分析伏安特性曲线，了解元件的电气性能。
二、实验原理伏安特性曲线是指在一定条件下，元件两端电压与通过元件的电流之间的关系曲线。
对于线性电阻元件，其伏安特性曲线为一条通过坐标原点的直线，其斜率表示元件的电阻值。
对于非线性元件，其伏安特性曲线为曲线，无法用简单的线性关系表示。
本实验主要研究以下元件的伏安特性：1. 线性电阻元件：伏安特性曲线为直线，斜率为元件的电阻值；2. 二极管：伏安特性曲线为曲线，具有明显的非线性特性；3. 稳压二极管：伏安特性曲线为曲线，具有稳压特性。
三、实验仪器与设备1. 伏安特性测试仪；2. 直流稳压电源；3. 直流电压表；4. 直流电流表；5. 电阻元件；6. 二极管；7. 稳压二极管；8. 导线；9. 开关；10. 连接板。
1. 将伏安特性测试仪与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接好；2. 将电阻元件、二极管、稳压二极管依次接入伏安特性测试仪；3. 设置直流稳压电源的输出电压，从低到高逐渐增加；4. 观察并记录伏安特性测试仪显示的电压与电流值；5. 绘制电阻元件、二极管、稳压二极管的伏安特性曲线；6. 分析伏安特性曲线，了解元件的电气性能。
五、实验数据及结果1. 电阻元件伏安特性曲线（1）线性电阻元件伏安特性曲线为直线，斜率为元件的电阻值；（2）曲线通过坐标原点，表示电阻值与电压、电流无关。
2. 二极管伏安特性曲线（1）正向特性曲线为曲线，随着电压的增加，电流逐渐增大；（2）反向特性曲线为曲线，随着电压的增加，电流几乎不变。
3. 稳压二极管伏安特性曲线（1）正向特性曲线为曲线，随着电压的增加，电流逐渐增大；（2）反向特性曲线为曲线，当电压达到稳压值时，电流急剧增大。
六、实验结论1. 伏安特性实验可以直观地了解元件的电气性能；2. 伏安特性曲线的绘制方法简单易行；3. 通过分析伏安特性曲线，可以判断元件的质量和性能。
电阻元件伏安特性的测定(7周)
I = I S − U ⋅ GS
图1 - 3
电流源外特性
5、线性电阻：线性电阻元件的特性可以用该元件两端的电 、线性电阻： 压U与流过的电流 的关系来表征。即满足于欧姆定律： 与流过的电流I的关系来表征。即满足于欧姆定律： 与流过的电流 的关系来表征 欧姆定律
R= U I
坐标平面上， 在U-I坐标平面上，线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原 坐标平面上 线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原 点的直线，具有双向性， 所示。 点的直线，具有双向性，图1-5(a) 所示。 6、非线性电阻：非线性电阻元件的电压、电流关系，不能 、非线性电阻：非线性电阻元件的电压、电流关系， 用欧姆定律来表示，它的伏安特性一般为一曲线。 用欧姆定律来表示，它的伏安特性一般为一曲线。图1-5(b) 给出的是一般晶体二极管的伏安特性曲线。 给出的是一般晶体二极管的伏安特性曲线。
表1-3 非线性电阻元件实验数据
0 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9
U(V) I(mA) R=U/I( )
五、实验报告要求 1、根据实验数据，在坐标平面上按比例绘出 、根据实验数据， 每个被测对象的伏安特性曲线。 每个被测对象的伏安特性曲线。 2、根据实验结果，总结、归纳被测各元件的 、根据实验结果，总结、 特性。 特性。 3、回答 思考题1、 。 、回答P103思考题 、2。 思考题
U = U
S
− RS ⋅ I
图1 - 2
电压源特性
4、 直流电流源 、
理想的直流电流源输出固定幅值的电流， 理想的直流电流源输出固定幅值的电流，而其端 的直流电流源输出固定幅值的电流 电压的大小取决于外电路，因此它的外特性曲线是 电压的大小取决于外电路，因此它的外特性曲线是 平行于电压轴的直线，如图1-3（ ）中实线所示。 平行于电压轴的直线，如图 （a）中实线所示。 实际电流源可以用一个理想电流源Is和电导Gs 电流源可以用一个理想电流源 实际电流源可以用一个理想电流源 和电导 的电路模型来表示， （Gs=1/Rs）相并联的电路模型来表示，实际电流 ） 并联的电路模型来表示 源的外特性曲线如图1-3（ ）中虚线所示。如图1源的外特性曲线如图 （a）中虚线所示。如图 3（b）所示。图1-3（a）中的角 越大，说明实际 越大， （ ）所示。 （ ）中的角θ越大 电流源内电导Gs值越大 实际电流源的电流I和电 值越大。 电流源内电导 值越大。实际电流源的电流 和电 的关系式为： 压U的关系式为： 的关系式为
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(a) 线性元件的伏安特性
(b)非线性元件的伏安特性
伏安法
RV I
电流表内接法
R
V Ix
Vx
VmA Ix
Rx
RmA
Rx 1
RmA Rx
电流表外接法
R Vx Vx 1 Rx
I
Ix IV
11 Rx RV
1
Rx RV
半导体二极管是一种常用的非线性电子元件，两个电极 分别为正极、负极。二极管的主要特点是单向导电性， 其伏安特性曲线如图（b）所示。其特点是：在正向电 流和反向电压较小时，伏安特性呈现为单调上升曲线； 在正向电流较大时，趋近为一条直线；在反向电压较大 时，电流趋近极限值 ,叫做I S反向饱和电流。
3.测量小灯泡灯丝伏安特性
Ui(V)
0.2
0.4
0.6
0.8
2
I(mA)
5
6.3
注意事项
l、为保护直流稳压电源，接通与断开电源前均需先使其输 出为零，然后再接通或断开电源开关。输出调节旋钮的 调节必须轻、缓。
2、更换测量内容前，必须使电源输出为零，然后再逐渐增 加至需要值．否则元件将会损坏。
3、在设计测量电学元件伏安特性的线路时，必须了解待测 元件的规格，使加在它上面的电压和通过的电流均不超 过额定值。
实验 线性与非线性元件 伏 安特性的测定
实验目的
1、了解电学实验常用仪器的规格、性能，学习它们的使用方法。 2、学习电学实验的基本操作规程和连接电路的一般方法。 3、掌握电阻元件伏安特性的测量方法，用伏安法测电阻。 4、了解系统误差的修正方法，学会作图法处理实验数据。
实验原理
利用欧姆定律求导体电阻的方法称为伏安法，它是测 量电阻的基本方法之一。为了研究材料的导电性，通 常作出其伏安特性曲线，了解它的电压与电流的关系。 伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件，伏安特性 曲线不是直线的元件称为非线性元件，这两种元件的 电阻都可以用伏安法测量。
实验结论
1、电阻伏安特性测定
安培表外接时，所得的电阻偏小。
2、二极管正，反向伏安特性测定
正向特性：正向电压低于0.7V时，正向电流很小，只有当 正向电压高于0.7V后，才有明显的正向电流。
实验仪器
电阻元件伏安特性测量实验仪，包含： 可调直流稳压电源；直流数字电压表；直流数字毫安表， 待测金属膜电阻、待测稳压管、待测小灯泡等。
实验内容
1.测定线性电阻的伏安特性。
Us(V) 0
2
4
6
8
10
U(V)
I(mA)
2.测量半导体二极管的伏安特性（正向特性）
U(V) 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 I(mA)