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