非线性电阻的伏安特性曲线实验
伏安特性曲线的测量实验报告
伏安特性曲线的测量实验报告篇一：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．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。
线性电阻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，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，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。
电路元件特性曲线的伏安特性测量法 实验报告
实验报告课程名称：_______________________________指导老师：________________成绩：__________________ 实验名称：_______________________________实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.熟悉电路元件的特性曲线；2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法；3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法； 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。
二、实验内容和原理1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。
例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。
电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。
一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。
该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。
当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。
电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。
线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。
该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。
非线性电阻的伏安特性在u-i 平面上是一条曲线。
普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。
正向压降很小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几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。
线性与非线性电阻的伏安特性曲线
线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线一、实验原理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的电阻。
若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例，则伏安特性曲线为一条直线，该类元件称为线性元件。
若元件两端的电压与通过它的电流不成比例，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。
一般金属导体的电阻是线性电阻，它与外加电压的大小和方向无关，其伏安特性是一条直线(见图1)。
从图上看出，直线通过一、三象限。
它表明，当调换电阻两端电压的极性时，电流也换向，而电阻始终为一定值，等于直线斜率的倒数VR。
I常用的晶体二极管是非线性电阻，其电阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。
下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。
图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。
如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质，则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。
加到半导体中的杂质可分成两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生许多带负电的电子，这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体)；另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位)，这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。
晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。
它有正、负两个电极，正极由p型半导体引出，负极由n型半导体引出，如图2(a)所示。
p-n结具有单向导电的特性，常用图2(b)所示的符号表示。
关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。
图3 p-n结的形成和单向导电特性如图3(a)所示，由于p区中空穴的浓度比n区大，空穴便由p区向n区扩散；同样，由于n区的电子浓度比p区大，电子便由p区扩散。
随着扩散的进行，p区空穴减少，出现了一层带负电的粒子区(以Ө表示)；n区的电子减少，出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。
非线性元件伏安特性实验报告
使用公式
eU =
hc λ
计算光的波长。
1
【实验数据记录、实验结果计算】
1、整流二极管 正向：
表一 测量整流二极管的正向伏安特性数据
编号
1
2
3
4
5
U(V)
0.000
0.118
0.211
0.359
0.518
I(mA) 0.000
0.000
0.000
0.000
0.257
编号
8
9
10
11
12
U(V)
0.587
最后得到：整流二极管的开启电压 U =
−A =
B
0.619(V)
2
负向：
编号 U(V) I(μA)
1 -1.41 -0.13
表二 测量整流二极管的负向伏安特性数据
2
3
4
5
6
7
8
9
-3.59 -5.93 -7.71 -9.85 -11.05 -12.71 -14.94 -16.75
-0.35 -0.58 -0.76 -0.97 - 1.09 -1.26 -1.48 -1.66
稳压二极管：工作在第三象限，起初通过电流较小时，电压变化较大，当电压到达 工作电压后，电压变化开始趋于平缓。
发光二极管：其工作原理与检波二极管正向伏安特性相似，当电压超过其开启电压
最后得到：
稳压二极管的工作电压 U =
−A =
B
-5.10(V)
4
3、发光二极管
编号 U(V) I(mA)
1 1.730 10.59
表三 发光二极管的伏安特性数据（红光）
2
3
实验六非线性伏安特性曲线的研究
实验六非线性伏安特性曲线的研究一、实验目的1. 掌握非线性元件的基本特性2. 学习并掌握二极管、稳压二极管的特性及应用3. 学习使用数字万用表与模拟万用表进行电路测试二、实验仪器数字万用表、模拟万用表、双踪示波器、直流电源、稳压电源、干电池、二极管、稳压二极管、电阻器、半导体二极管特性试验板。
三、实验步骤1. 对于一个二极管，连接一个三级的线性电路，设置恒流源，并连接一个数字万用表测量电压沿着源和负载电阻的变化，然后将数据绘制在电容电路上的U-I曲线。
增加负载电阻的阻值，绘制更多的点，然后分析和绘制反向特性曲线。
2. 将恒流源与单稳压二极管特性试验板连接，此时的数据为平均输出功率与稳定电压之间的变化，绘制到输出功率与稳定电压之间的曲线中。
3. 为单个稳压电阻连接定电源，测试数据来绘制器件的特性曲线，然后在负载线路中，计算出绘图的值。
4. 对于一个稳压二极管连接一个电路中，测量电流随着电压的变化，从而得到稳压二极管的Zener特性曲线。
四、实验结果与分析1. 实验第一部分得到的二极管的I-V特性曲线可以用于设计电路，特别是在微波和高速数字电路中。
2. 稳压二极管的特点是在一定电压范围内可维持相对稳定的电压值，因此可以被用于稳压电源，防止诸如过流和过电压等情况下对其他元件造成损害。
3. 由于稳压二极管具有稳压功能，因此可以被用于电子系统中，例如用于抵消噪声，或在输出中稳定地维持电压水平。
五、实验总结本实验通过研究非线性伏安特性曲线，主要了解了二极管、稳压二极管的特性及应用，同时也学会了使用数字万用表与模拟万用表进行电路测试，更好地了解电子元件的工作原理与应用。
《线性和非线性电阻的伏安特性测量》实验报告,2023
《基础物理实验》实验报告实验：线性和非线性电阻的伏安特性的测量姓名：学号：班级：成绩：合作者：指导教师：日期：2022 年____月____日【注意事项】（在开始实验操作前请仔细阅读以下说明）1．测量时，可调稳压电源的输出电压由0 V缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表的读数，切勿超过规定值。
2．稳压电源输出端切勿碰线短路。
3．测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。
【预习题】1. 下图分别为纯电阻、白炽灯泡、普通二极管、稳压二极管的伏安特性曲线，请根据伏安特性曲线分析各种电阻有什么特点？答：纯电阻：纯电阻的伏安特性是一条直线，电压与电流成线性关系，电阻数值恒定，为线性电阻。
白炽灯泡：白炽灯泡的伏安特性是关于原点对称的曲线，其斜率由小变大，说明其电阻值由小变到大，白炽灯泡为非线性电阻。
普通二极管：二极管加反向电压时，流过二极管的电流很小，几乎为0，说明电阻非常大，趋于断路；当二极管加正向电压时，刚开始电流变化较小，但电压大于一定值时，电流会随电压的缓慢升高而急剧增大，说明电阻急剧变小，二极管为非线性电阻。
稳压二极管：稳压二极管的正向特性与普通二极管的正向特性相似。
加反向电压时，在某范围内的电压，电流较小；一旦超出一定电压，电流就会突然增加，而稳压二极管上的电压几乎恒定不变。
说明电阻刚开始非常大，随着电压增大，一旦达到一定值时，电阻急剧减小，稳压管为非线性电阻。
2. 电流表内接方式和电流表外接方式分别适用于什么情况？答：电流表内接方式适用于待测电阻值远大于电流表的内阻。
电流表外接方式适用于待测电阻值远小于伏特表的内阻。
【实验目的】1．学习由测量电压、电流求电阻值的方法（伏安法）。
2．通过对二极管伏安特性的测量，了解非线性电学元件的导电特性。
3．学习减少伏安法中系统误差的方法。
【实验仪器】【实验内容与步骤】1．测定线性电阻的伏安特性（1）确定采用外接（内接、外接）法测伏安特性，并按图接线。
伏安特性实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验概述伏安特性实验是电学基础实验之一，旨在通过测量电学元件在电压与电流作用下的关系，绘制出伏安特性曲线，从而分析元件的电阻特性。
本实验采用逐点测试法，对线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性进行了测量和绘制。
二、实验目的1. 理解伏安特性曲线的概念，掌握伏安特性曲线的绘制方法。
2. 通过实验验证欧姆定律，了解电阻元件的伏安特性。
3. 分析非线性电阻元件的特性，掌握其应用领域。
三、实验原理1. 伏安特性曲线：在电阻元件两端施加电压，通过电阻元件的电流与电压之间的关系称为伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件分为线性电阻和非线性电阻。
2. 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，斜率代表电阻值。
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。
3. 非线性电阻：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。
四、实验步骤1. 准备实验仪器：直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻元件、导线等。
2. 连接实验电路：将电阻元件与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接成闭合回路。
3. 测量电压与电流：逐步调节直流稳压电源的输出电压，记录对应的电流值。
4. 绘制伏安特性曲线：以电压为横坐标，电流为纵坐标，将实验数据绘制成曲线。
五、实验结果与分析1. 线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，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。
斜率代表电阻值，与实验理论相符。
2. 非线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，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。
在低电压下，电阻值较小，随着电压的增大，电阻值逐渐增大，直至趋于饱和。
这与实验理论相符。
3. 伏安特性曲线的应用：通过伏安特性曲线，可以分析电阻元件在不同电压下的电阻值，从而了解电阻元件的电阻特性。
在工程实践中，伏安特性曲线对于设计电路、选择电阻元件具有重要意义。
实验十六 线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线
I (A ) 2.0 1.0
-2.0 0 2.0 4.0 -1.0
V (V )
实验十六 线性电阻和非线性电阻的 伏安特性曲线
通过一个元件的电流随外加电压变化的 关系曲线，称为伏安特性曲线，从伏安特性 曲线所遵循的规律，可以得知该元件的导电 特性。
在坐标纸上描绘伏安特性曲线之前，应 阅读附录三中的内容。
2023/3/13
1
实验十六 线性电阻和非线性电阻伏安特性曲线
【实验目的】 1．测绘电阻的伏安特性曲线。 2．了解晶体二极管的单向导电特性。 3．学会用作图法表示实验结果。
2023/3/13
2
实验十六 线性电阻和非线性电阻伏安特性曲线
【实验装置】 稳压电源
滑线变阻器
二极管及其正 向保护电阻
导线
电流表 2023/3/13 Nhomakorabea电压表
电键（单刀双 掷开关）
金属电阻（高、 低）
3
实验十六 线性电阻和非线性电阻伏安特性曲线
【实验原理】
当一个元件两端加上电压，元件内有电流通过时，
3．将电压调为零，改变加在电阻上的电压方向（可将电阻 R 调转 180°连接），取电压为 0.00V，-0.50V，-1.00V，-1.50V，…，读出相应 的电流值。电流、电压值最好不要凑整数。
4．将测得的正、反向电压和相应的电流值填入自拟的表格，以电 压为横坐标，电流为纵坐标，给出金属电阻的伏安特性曲线。
2023/3/13
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线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线
【教学目的】
1、测绘电阻的伏安特性曲线，学会用图线表示实验结果。
2、了解晶体二极管的单向导电特性。
【教学重点】
1、测绘电阻的伏安特性曲线；
2、了解二极管的单向导电特性。
【教学难点】
非线性电阻的导电性质。
【课程讲授】
提问：1.如何测绘伏安特性曲线？
2.二极管导电有何特点？
一、实验原理
常用的晶体二极管是非线性电阻，其电阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。
下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。
图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。
如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质，则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。
加到半导体中的杂质可分成两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生许多带负电的电子，这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体)；另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位)，这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。
晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。
它有正、负两个电极，正极由p型半导体引出，负极由n型半导体引出，如图2(a)所示。
p-n结具有单向导电的特性，常用图2(b)所示的符号表示。
关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。
图3 p-n结的形成和单向导电特性
如图3(a)所示，由于p区中空穴的浓度比n区大，空穴便由p区向n区扩散；同样，由于n区的电子浓度比p区大，电子便由p区扩散。
随着扩散的进行，p区空穴减少，出现了一层带负电的粒子区(以Ө表示)；n区的电子减少，出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。
结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近，形成了带正、负电的薄层，称为p-n结。
这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场，其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反，使载流子的扩散受到内电场的阻力作用，所以这个带电薄层又称为阻挡层。
当扩散作用与内电场作用相等时，p区的空穴和n区的电子不再减少，阻挡层也不再增加，达到动态平衡，这时二极管中没有电流。
如图3(b)所示，当p-n结加上正向电压(p区接正，n区接负)时，外电场与内电场方向相反，因而削弱了内电场，使阻挡层变薄。
这样，载流子就能顺利地通过p-n结，形成比较大的电流。
所以，p-n结在正向导电时电阻很小。
如图3(c)所示，当p-n结加上反向电压(p区接负，n区接正)时，外加电场与内场方向相同，因而加强了内电场的作用，使阻挡层变厚。
这样，只有极少数载流子能够通过p-n 结，形成很小的反向电流。
所以p-n结的反向电阻很大。
晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。
从图上看出，电流和电压不是线性关系，各点的电阻都不相同。
凡具有这种性质的电阻，就称为非线性电阻。
图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路
二、实验仪器
直流稳压电源，万用表（2台），电阻，白炽灯泡，灯座，短接桥和连接导线，实验用九孔插件方板。
三、实验步骤
(一)测绘金属膜电阻的伏安特性曲线
1.按图5接好线路，图中R>>A R (A R毫安表的内阻)。
注意将分压器的滑动端调至电
压为零的位置；电表的量限要选择得适当。
2.经教师检查线路后，接通电源，调节滑线变阻器的滑动头，从零开始逐步增大电压(例加取0.00V，0.50V，1.00V，1.50V，…)，读出相应的电流值。
3.将电压调为零，改变加在电阻上的电压方向(可将电阻R调转180°连接)，取电压为0.00V，-0.50V，-1.00V，-1.50V，…，读出相应的电流值。
4.将测量的正、反向电压和相应的电流值填入预先自拟的表格。
以电压为横坐标，电流为纵坐标，绘出金属膜电阻的伏安特性曲线。
(二)测绘晶体二极管的伏安特性曲线
测量之前，先记录所用晶体管的型号(为测出反向电流的数值，采用锗管)和主要参数(即最大正向电流和最大反向电压)，再判别晶体管的正、负极。
1.为了测得晶体二极管的正向特性曲线，可按照图6所示的电路联线。
图中R为保护晶体二极管的限流电阻，电压表的量限取1伏左右。
经教师检查线路后，接通电源，缓慢地增加电压，例如，取0.00V，0.10V，0.20V，…(在电流变化大的地方，电压间隔应取小一些)，读出相应的电流值。
最后断开电源。
图6测晶体二极管正向伏安特性的电路 图7测晶体二极管反向伏安特性的电路
2.为了测得反向特性曲线，可按图7联接电路。
将电流表换成微安表，电压表换接比1伏大的量限，接上电源，逐步改变电压，例如，取0.00V ，1.00V ，2.00V ，…，读出相应的电流值。
确认数据无错误和遗漏后，断开电源，拆除线路。
3.以电压为横轴，电流为纵轴，利用测得的正、反向电压和电流的数据，绘出晶体二极管的伏安特性曲线。
由于正向电流读数为毫安，反向电流读数为微安，纵轴上半段和下半段坐标纸上每小格代表的电流值可以不同，但必须分别标注清楚。
四、注意事项
1.测晶体二极管正向伏安特性时，毫安表读数不得超过二极管允许通过的最大正向电流值。
2.测晶体二极管反向伏安特性时，加在晶体管上的电压不得超过管子允许的最大向电压。
实验时，如果违反上述任一条规定，都将会损坏晶体管。
五、思考题
1.在图6和图7中，电表的接法有何不同?为什么要采用这样的接法?
2.如何作出伏欧特性曲线(V R -曲线)?金属膜电阻和晶体二极管的伏欧特性曲线各具有什么特性?
3.有一个12伏、15瓦的钨丝灯泡，已知加在灯泡上的电压与通过热灯丝的电流之间的关系为n I KV =其中K 、n 是与该灯泡有关的常数，现在要用实验方法确定K 、n 。
(1)请画出实验的线路图；(2)请简述如何用作图法求出K 和n 值，最后得到I 随V 变化的经验公式。
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待您的好评与关注！）。