文档介绍：实验四电阻元件伏安特征的测定(精)
实验四电阻元件伏安特征的测定(精)
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实验四电阻元件伏安特征的测定(精)
实验四 电阻元件伏安特征的测定
【实验简介】
电阻是电学中常用的物理量。利用欧姆定律测导体电阻的方法称为“伏安法” 。
为了研究资料的导电性， 往常作出其伏安特征曲线， 认识它的电压和电阻的关系。 伏安特征
曲线是直线的元件称为“线性元件” ，伏安特征曲线不是直线的元件称为 “非线性元件” 。这
两种元件的电阻都能够用伏安法丈量。 可是，因为丈量时电表被引入丈量电路， 电表内阻必
然会影响丈量结果，因此应试虑对丈量结果进行必需的修正，以减小系统偏差。
乔治 ·西蒙 ·欧姆平生简介
乔治 ·西蒙 ·欧姆 (Georg Simon Ohm,1787 ～1854 年)是德国物理学家。
1826 年，欧姆发现了电学上的一个重要定律 —— 欧姆定律， 这是他最大的
贡献。这必定律能够表示为两种形式：一是部分电路的欧姆定律，经过部
分电路的电流，等于该部分电路两头的电压，除以该部分电路的电阻；二
是全电路的欧姆定律， 即经过闭合电路的电流， 等于电路中电源的电动势，
除以电路中的总电阻。为了纪念他，人们把电阻的单位命名为欧姆。
【实验目的】
图 4-1 乔治 ·西蒙 ·欧姆
1、认识电学实验常用仪器的规格、性能，学****它们的使用
方法。
2、学****电学实验的基本操作规程和连结电路的一般方法。
3、掌握电阻元件伏安特征的丈量方法，用伏安法测电阻。
4、认识系统偏差的修正方法，学会作图法办理实验数据。
【实验仪器和器具】
直流稳压电源 （ SG1731SL5A ），直流电压表 （ C31/1- 级），直流电流表 （ C31/1-
级），滑线变阻器（
，
），待测电阻两个（一个几十欧，一个几千欧）
，待测二极
管，单刀单掷开关一个，单刀双掷开关一个，导线
10 根。
双
直流电流表
刀
滑线变阻器
双
待
置
测
开
电
关
阻
直
流
单刀双置开关 稳
压
电 直流电压表
源
图 4-3 电压表、电流表、电阻、开关
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图 4-2 滑线变阻器、稳压电源、开关
【实验原理】
1、伏安特征曲线
实验中常用的线绕电阻、 碳膜电阻和金属膜电阻等， 它们都拥有以下共同特征， 即加在
该电阻上的电压与经过其上的电流老是成正比率的变化 (忽视电流热效应付阻值的影响 )。若
以纵坐标表示电流，横坐标表示电压，电流与电压的关系就表示为一条直线如图 4-4-4（ a）
所示。拥有这种特征的电阻元件成为“线性电阻元件” 。
2、非线性电阻
假如电阻电阻元件两头的电流、 电压关系为曲线， 则这种电阻元件称为 “非线性电阻元件”（如热敏电阻、 二极管等）。这种元件的特色是电阻随加在它两头的电压改变而改变如图 4-4-4 （b）所示。一般均用伏安特征曲线来反应非线性电阻元件的特征。
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R
U
I
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图 4-1（ a）线性电阻的伏安特征曲线 图 4-1（ b）二极管的伏安特征曲线
3、伏安法测电阻
欧姆定律告诉我们， 经过一段电路的电流， 与这段电路两头的电压成正比， 与这段电路
U
的电阻成反比，即 I 。由此可求得电阻
R
R
U
（ 4-1）
I
这是伏安法测电阻所依据的基来源理。
（ 1）电流表内接法
如图 4-5 所示，将单刀双掷开关 k2 接到 a 端，
电电路属于电流表内接法。电流表测出的电流 I 就
是经过待测电阻 Rx 的电流 I x ，但电压表测出的电压
U 应等于 Rx