实验一电路元件伏安特性的测绘报告

警告:本实验报告是居于模拟万用电表MF47测量所得的数

据进行处理得到的。可以模仿,切勿抄袭!

实验一: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逐点测试法 3、掌握实验装置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过坐标原点的直线,如图1-1中的a曲线所示,该直线的斜率等于该电阻器的电导值。 2、一般的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上升而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也也大,一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍甚至几十倍,所以它的伏安特性如图1-1中的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,其特性如图1-1中的c曲线,

正向压降很小(一般鍺管约为0.2-0.3V,硅管约为0.5-0.7V),正向电流随正向压降的升高而急遽上升,而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时,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1-1中的d曲线。在反向电压开始增加时,其反向电压开始增加的时候,其反向电流几乎为零,但当反向电压增加到某一数值是(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增大,以后它的端电压将维持恒定,不再随外加的反向电压的升高而增大。 三、 实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 备注

1 2 3 4 5 6

可调直流稳压电源 直流数字毫安表 直流数字电压表 二极管 稳压管 线性电阻器 0-10V 2AP9 2CW51 100Ω 1 1 1 1 1 1 四、 实验内容

1、测定线性电阻器的伏安特性

按图1-2接线,调节直流稳压电源的输出电压U,从0V开始缓慢地增加,一直到9V,记下相应的电压表和电流表的读数。

2、测定半导体二极管的伏安特性

按图1-3接线,R为限流电阻,测二极管D的正向特性时,其正向电流不得超过25mA,正向压降可在0-0.75V之间取值,特别是在0.5-0.75V之间更应多取几个测量点,做反向特性实验的时候,只需将图1-3中的二极管D反接,且其反向电压可加到30V左右。

五、 实验数据及处理

1、测定线性电阻器的伏安特性 方法1: 序号 1 2 3 2.98 1.52 1.961 4 4.02 2.08 1.933 5 5.02 2.58 1.946 6 6.00 3.08 1.948 7 6.98 3.54 1.972 8 7.98 4.08 1.956 9 9.02 4.62 1.952 U(V) 1.012 2.00 I(mA) 0.448 1.10 R(kΩ) R?R?9i2.258 1.818 ?1.972K?

?RA???Ri?R?29?8?0.038919?0.04

按格拉布斯判据,当n=9时 系数取2.232,则数据应落入(1.879,2.064) 考察上表发现第1、2数据应该剔除 重新列表计算: 序号 3 4 4.02 2.08 1.933 5 5.02 2.58 1.946 6 6.00 3.08 1.948 7 6.98 3.54 1.972 8 7.98 4.08 1.956 9 9.02 4.62 1.952 U(V) 2.98 I(mA) 1.52 R(kΩ) R?R?9i1.961 ?1.953K?

?RA???Ri?R?27?6?0.0516?0.06

再按格拉布斯判据,当n=7时 系数取2.097,则数据应落入(1.869,2.037) 考察上表没有发现存疑数据 2、二极管 正向特性实验数据 序号 1 2 0.011 3 4 5 6 7 1.92 8 6.2 9 13.8 U(V) 0.0000 0.2200 0.422 0.480 0.562 0.602 0.660 0.722 0.762 I(mA) 0.000 0.022 0.081 0.122 0.68 反向特性实验数据 U(V) 0.0000 -2.010 -4.00 -8.00 -9.00 I(mA) 0.000 二极管正向特性1614120.000 0.000 0.000 0.000 电流mA108642000.10.20.30.40.5管间电压V0.60.70.80.9

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