实验一线性与非线性元件伏安特性的测定一、实验目的1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试技能。2．学习直流稳压电源、直流电压表、电流表的使用方法。3．加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的理解，验证欧姆定律。二、实验原理电阻元件是一种对电流呈现阻力的元件，有阻碍电流流动的性能。当电流通过电阻元件时，必然要消耗能量，就会沿着电流流动的方向产生电压降，电压降的大小等于电流的大小与电阻值的乘积。电压降和电流及电阻的这一关系称为欧姆定律。IRU(1－1)上式的前提条件是电压U 和电流 I 的参考方向相关联，亦即参考方向一致。如果参考方向相反，则欧姆定律的形式应为IRU(1－2)电阻上的电压和流过它的电流是同时并存的，也就是说，任何时刻电阻两端的电压降只由该时刻流过电阻的电流所确定，与该时刻前的电流的大小无关，因此电阻元件又称为“无记忆”元件。当电阻元件R 的值不随电压或电流大小的变化而改变时，则电阻R 两端的电压与流过它的电流成正比例。我们把符合这种条件的电阻元件称为线性电阻元件。反之，不符合上述条件的电阻元件被叫做非线性电阻元件。任一二端电阻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U＝f(I)来表示，即用U－I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件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）所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值为常数，与元件两端的电压 U 和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值 R 不是常数， 即在不同的电压作用下，电阻值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性如图1－1 中（b）、（c）、（d）。在图 1－1 中， U >0的部分为正向特性， U < 0 的部分为反向特性。线性电阻的伏安特性对称于坐标原点，这种性质称为双向性，为所有线性电阻元件所具备。半导体二极管的伏安特性不但是非线性的，而且对于坐标原点来说是非对称性的，又称非双向性。这种性质为多数非线性电阻元件所具备．半导体二极管的电阻随着其端电压的大小和极性的不同(d)(b)(c)UUUIII(a)UI0000图1－1mAVU+_+_010～Vk1LR图 1-2mAVU++_030～VIN4007200VD图 1-3而不同，当外加电压的极性和二极管的极性相同时...
