文档介绍：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. 掌握实验台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3-1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3-1中b曲线所示。
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3-1中 c所示。图3-1
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3-1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、实验设备
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
可调直流稳压电源
0~30V
1
2
万用表
FM-47或其它
1
自备
3
直流数字毫安表
0~500mA
1
4
直流数字电压表
0~200V
1
5
二极管
IN4007
1
DGJ-05
6
稳压管
2CW51
1
DGJ-05
7
白炽灯
12V,
1
DGJ-05
8
线性电阻器
200Ω,1KΩ/8W
1
DGJ-05
四、实验内容
1. 测定线性电阻器的伏安特性
按图3-2接线,调节稳压电源的输出电压U,从0 伏开始缓慢地增加,一直到10V,记下相应的电压表和电流表的读数UR、I。
图 3-2 图 3-3
UR(V)
0
2
4
6
8
10
I(mA)
2. 测定非线性白炽灯泡的伏安特性
将图3-2中的R换成一只12V,,重复步骤1。UL为灯泡的端电压。
UL(V)

1
2
3
4
5
I(mA)
3. 测定半导体二极管的伏安特性
按图3-3接线,R为限流电阻器。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过35mA,二极管D的正向施压UD+可在0~。~。测反向特性时,只需将图3-3 中的二极管D反接,且其反向施压UD-可达30V。
正向特性实验数据
UD+