实验一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之间的函数关系来表示，即用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过坐标原点的直线，如图1-1中的a曲线所示，该直线的斜率等于该电阻器的电导值。

2、一般的白炽灯泡在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的上升而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也也大，一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍甚至几十倍，所以它的伏安特性如图1-1中的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中的c曲线，正向压降很小（一般鍺管约为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遽上升，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。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中的d曲线。在反向电压开始增加时，其反向电压开始增加的时候，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值是（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增大，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压的升高而增大。

三、实验设备

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0V开始缓慢地增加，一直到9V，记下相应的电压表和电流表的读数。

2、测定半导体二极管的伏安特性

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0.5-0.75V之间更应多取几个测量点，做反向特性实验的时候，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。

只要将图1-3中的二极管换成稳压二极管，重复实验内容2的测量即可。

1、测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小到大逐渐增加，应时刻注意电流表的读数不得超过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，仪表的极性也不可以接错。

六、实验报告的要求

1、根据各实验结果数据，分别在坐标纸上绘制出光滑的伏安特性曲线（亦可使用电子表格来绘图）。（其中二极管和稳压管的正、反向特性曲线均要求画在同一张图上，正向、反向电压可以取不同的比例尺）

2、根据实验结果，总结、归纳被测元件的特性。

3、必要的误差分析。