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通过坐标原点的直线，如图1-1中a

图1-1电路元件的伏安特性

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1-1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，其特性如图1-1中c曲线。正向压降很小（一般的锗管约为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1-1中d曲线。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向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，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。

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。

2. 测定半导体二极管（IN4007）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0.5～0.75 之

间更应多取几个测量点。作反向特性实验时，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、实验注意事项

1. 测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加， 应时刻注意电流表读数不得超过25mA，稳压源输出端切勿碰线短路。

2.进行不同实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表的量程，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。 六、思考题

1. 线性电阻与非线性电阻的概念是什么?电阻器与二极管的伏安特性有何区别?

2. 设某器件伏安特性曲线的函数式为I＝f(U)，试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置? 七、实验报告

1. 根据各实验结果数据， 分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。 2. 根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。 3. 必要的误差分析。

4. 心得体会及其他。

第二篇：实验1 电路元器件伏安特性的测绘

实验一 电路元器件伏安特性的测绘

一、实验目的

1、认识常用电路元件。

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、掌握实验装置上仪器、仪表的使用方法。 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示，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，图A中a曲线所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

2、一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件 ，其特性如 图A中b曲线。正向压降很小（一般的锗管约为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。可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。

图A

3、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，但其反向特性特别，如 图A中c曲线。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向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，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。

三、实验设备

1、RXDI-1A电路原理实验箱 1台 2、万用表 1台 四、实验步骤

1、测定线性电阻器的伏安特性

按图B接线，调节直流稳压电源的输出电压U，从0V开始缓慢地增加到10V，记下相应的电压表和电流表的读数。

图B

图C

2、测定半导体二极管的伏安特性

按图C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0.5mA，正向压降可在0～0.75V之间取值。特别0.5～0.75之间更应多取几个测量点。作反向特性实验时，只需将图C中的二极管D反接，且其反向电压可加至24V。

正向特性实验数据

反向特性实验数据

3、测定稳压二极管的伏安特性只要将图C中的二极管换成稳压管2CW55，重复实验内容2的测量。

正向特性实验数据

反向特性实验数据

五、实验注意事项 测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加，应时刻注意电流表读数不得超过0.5mA。

六、实验报告

1、根据各实验结果数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中二极管和稳压管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取不同比例尺）。

2、根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。 3、误差分析。 4、实验总结。