试验一电路元件伏安特性的测试

实验一电路元件伏安特性的测试一、 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试方法3?熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法二、 原理说明电路元件的特性一般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 1 = 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。电阻元件是电路中最常见的元件，有线性电阻和非线性电阻之分。实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的电平移动”电路，而非线性器件却常常有着广泛的使用，例如非线性元件二极管具有单向导电性，可以把交流信号变换成直流量，在电路中起着整流作用。万用表的欧姆档只能在某一特定的U 和 I 下测出对应的电阻值，因而不能测出非线性电阻的伏安特性。 一般是用含源电路在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值，进而由公式 R= U/I 求测电阻值。1. 线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U = RI，其阻值不随电压或电流值的变化而变化，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，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。图 1-1 元件的伏安特性2?白炽灯可以视为一种电阻元件，其灯丝电阻随着温度的升高而增大。一般灯泡的冷电阻”与 热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，即对一组变化的电压值和对应的电流值，所得U/I 不是一个常数，所以它的伏安特性是非线性的，如图1-1(b) 所示。3?半导体二极管也是一种非线性电阻元件，其伏安特性如图1-1(c) 所示。二极管的电阻值随电压或电流的大小、方向的改变而改变。它的正向压降很小( 一般锗 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剧上升，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。发光二极管正向电压在0.5? 2.5V 之间时，正向电流有很大变化。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，但其反向特性较特殊，如图1-1(d) 所示。给稳压二极管加反向电压时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时，电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加反向电压的升高而增大，这便是稳压二极管的反向稳压特性。实际电路中，可以利用不同稳压值的稳压...