三种元件的伏安特性曲线对比一、金属导体的伏安特性曲线 金属导体满足欧姆定律:,所以用纵坐标表示电压或电流 ,横坐标表示电流 或电压,作出的图线为过原点的直线,其斜率或斜率的倒数表示电阻。故根据金属导体伏安特性曲线可以计算电阻。【例题 1】如图为甲、乙两金属电阻的伏安特性曲线,某同学是这样计算它们的阻值的:==,你认为他的解法对吗?如果不对,它们的阻值应为多少? 解析:该同学的解法是错误的。事实上在不同的坐标系中,由于所选取的标度不同,在相同的电压和电流值下图线的倾角是不同的,所以不可以用倾角的正切值表示电阻。 正确解法:,同样的方法可以求得乙的电阻为 6。二、小灯泡的伏安特性曲线 灯泡是利用电流的热效应工作的,随着加在灯泡上的电压增大,灯泡中的电流随之增大,发热功率增大,发热功率大于散热功率时,灯丝因温度升高而电阻增大,在坐标系中图线的点的切线斜率增大,所以小灯泡的伏安特性曲线是非线性的。小灯泡伏安特性曲线如图所示。【例题 2】某小灯泡的伏安特性曲线如右图所示,试求灯丝电阻在 A、B 两点间因温度的影响改变了多少? 解析:在 A 点时的电压、电流分别为V 和=0.25A;在 B 点的电压、电流分别为V 和=0.40A;则在 A、B 点时的电阻==3.12Ω;,故电阻的变化为 1.43。 点评:本题的常见错误为把直线 AB 的斜率当作电阻的变化。三、二极管的伏安特性曲线对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为 0.2V 左右,硅管为 0.7V 左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许I/AU/v0128424600I/AU/v0128412600(甲)(乙)I/A1.00.200.4U/v0.62.0AB变化,电流的变化都很大。对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。二极管(锗管)伏安特性示意图如右上图所示。 【例题 3】某同学对黑箱(见图 1)中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量,他发现该元件两端的电压 Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流 I 之间的变化关系有如下规律:① 当-15V