基本元件的伏安特性测量 实验报告书 

                               

 学号：              姓名：             学习中心：

 

第二篇：实验一,元件伏安特性的测量

实验一、元件伏安特性的测量

一、 实验目的

1、掌握电阻元件和有源元件的伏安特性及其测量方法

2、熟悉直流电压表、电流表和直流稳压电源的使用

3、熟悉特性曲线的绘制

二、 原理与说明

一个二端元件的特性，可以用元件二端的电压u和流经它的电流i之间的函数关系来表示，u和i之间的函数关系常被称为元件的伏安特性，它可以通过实验的方法来测得，并可以用u-i直角坐标平面内的一条曲线（伏安特性曲线）来表示。

1、电阻元件的伏安特性

电阻元件可分为线性元件和非线性元件两大类。

线性电阻元件的伏安特性服从欧姆定律，它的伏安特性曲线是一条通过u-i平面原点的直线，直线的斜率反映电阻元件阻值的大小，如图1-1（b）所示。该特性与元件电压、电流的大小和方向无关，故线性电阻也称为是双方向性元件。

非线性电阻元件的伏安特性不服从欧姆定律，如半导体二极管是一种典型的非线性电阻元件，它的伏安特性曲线如图1-1（c）所示，对于坐标原点

来说是非对称的，也称为是非双方向性元件。

图1-1 电阻元件的伏安特性

2、有源元件的伏安特性

理想电压源的端电压是确定的时间函数，与流过的电流大小无关，如电

压大小方向不随时间变化，则该电压源为直流电压源，如图1-2（a）所示，其伏安特性如图1-2（c）中曲线1所示。实际电压源可等效为理想电压源和电阻的串联，如图1-2（b）所示,其伏安特性如图1-2（c）中曲线2所示。

图1-2

三、 实验内容与步骤

1、测定线性电阻伏安特性

按图示电路接线，通电后，调节电位器使电压从零逐渐增大，观察电流表的读数，使其分别为表格1-1中的数值，并记录相应的电压数值，填入表1-1中，获得线性电阻的正向特性。随后切断电源，把元件两端反接，重复上述过程，求得线性电阻元件的反向特性。

图1-3

表1-1： I(mA) URL(V)

2、测定电池元件伏安特性

按图示电路接线，其中实际电压源由两节1.5V电池串联构成，如虚框中所示。调节10K?电位器，观察电流表读数，使其分别为表1-2中所示数值，记录相应的电压，填入表1-2中。

图1-4

表1-2：

3、测定非线性电阻（稳压管）的伏安特性

（1） 正向特性

按图示电路接线，调节可调电位器，使电压U分别为表1-3中所示数值，记录相应的电流数值和稳压管两端电压UD，填入表1-3中。

图1-5

表1-3：

I(mA) UD(V)

（2） 反向特性

将上图中的稳压管两端反接，调节可调电位器，使电压U分别为表1-4中所示数值，记录相应的电流数值和稳压管两端电压UD，填入表1-4中。

表1-4： I(mA)

UD(V)

四、 实验设备和器材

（1）数字万用表

（2）直流电流表

（3）直流稳压电源 （

4）九孔板、导线

（5）稳压管、10K电位器、75?、100?、200?电阻

（6）电池

五、 注意事项

1、测量电流时，应将电流表串联在被测支路中；测量电压时，应将电压表

并联在被测部分两端。

2、实验中注意电流表的极性，勿使指针反偏，如反偏则将电流表极性对换，

测出的电流加负号。

3、勿使直流稳压电源的输出端直接短路。

六、 思考

1、实验内容一中，为什么把电阻R两端反接即测得电阻第Ⅲ象限的特性曲

线？

2、下图所示（a）、（b）、（c）各图中电阻R的存在对虚线框所示的电源外特

性有何影响？试定性作出各图的外特性曲线。

图1-5

七、 报告要求

1、据表1-1、1-2、1-3、1-4绘制元件的伏安特性曲线。

2、记录实验中的各种情况（如：观察到的特殊现象、仪器设备的使用情况等）提出对本次实验的意见、建议和心得。