内阻器件伏安特性检测实验报告- of volt-amper of - of volt-amper of ． 实验目的 掌握电流表、电流表、直流稳压电源等仪器的使用 学习里面 阻性器件伏安特性曲线的检测方法 加深对欧姆定理的理解，熟悉欧姆定理的绘制方法伏安特性曲线。 2.原理 如果两端器件的特性可以通过器件两端的电流U和流过器件的电压I相加得到，横坐标，以电压I为纵坐标，画出IU线，则该曲线称为二端器件的伏安特性曲线。 内阻器件是一种对电压有抵抗力的器件。 当电压通过内阻器件时，内阻器件将电能转化为其他形式的能量，如热能、光能等，同时沿电压流动方向形成电压降，而流过内阻的电压等于内阻两端的电流U与内阻电阻的比值，即这种关系称为欧姆定律。 如果电阻R不随电压I变化，则称这种内阻为线性内阻器件，常用的普通内阻近似具有这种特性，其伏安特性曲线是一条通过原点的直线，如图1- 如图1所示，直线斜率的倒数就是内阻R。线性内阻的伏安特性曲线关于坐标原点对称，说明如果线性内阻在电路中反接，不会影响电路参数。 伏安特性曲线对称于坐标原点的器件称为单向器件。 白炽灯工作时，钨丝处于低温状态，钨丝的内阻随温度下降而减小，而钨丝的温度与流过钨丝的电压有关。 因此，钨丝的电阻随着流过钨丝的电压的增加而增加。 变化，钨丝的伏安特性曲线不再是直线，而是如图1-2所示的曲线。
半导体三极管的伏安特性曲线取决于PN结的特性。 当在半导体三极管的PN结上施加正向电流时，由于PN结的正向压降很小，流过PN结的电压会随着电流的下降而大大降低； 当向PN结施加反向电流时，PN结能承受很大很大的压降，流过PN的电压几乎为零。 因此，在一定的电流变化范围内，半导体三极管具有双向导通的特性，其伏安特性曲线如图1-3所示。 图1-1 线性内阻器件的伏安特性曲线图1-2 小灯泡钨丝的伏安特性曲线图1-3 半导体三极管的伏安特性曲线图1-4 晶闸管的伏安特性曲线 电压晶闸管是一种特殊的晶闸管，其正向特性与普通半导体三极管相似。 施加反向电流时，在电流较低的一定范围内，电压几乎为零； 一旦超过这个电流，电压就会突然下降，而PN结上的电流将保持不变。 稳压晶闸管的伏安特性曲线如图1-4所示。 三、实验仪器和设备 电线 四、实验内容和步骤 测量线性内阻的伏安特性 本实验是在实验板上进行的。 分立器件R=200Ω和R=2000Ω普通内阻作为被测器件，按图1-5接线。 测试无误后，先逆时针旋转直流稳压电源输出电流旋钮，确保直流稳压电源开启后输出电流在0V左右，然后打开电源开关。 依次调整直流稳压电源的输出电流为表1-1所列数值。
并在表中记录相应的电压值 图1-5 检测线性内阻伏安特性的水表 1-1 测量线性内阻伏安特性 正向特性 调节稳压电源输出电流至 2V 并关闭电源开关，按图 1-6 接线。 测试无误后，开启稳压电源。 调节电位器W，使电流表的读数为表1-2中的数值，并记录表1-2中电压表的相应读数。 为了方便画图，可以在曲线的弯曲部分多测量 1- 6 测试半导体三极管的正向伏安特性 表1-2 测量晶闸管的正向伏安特性实验采用低压小灯泡作为测试对象。 按图1-8接线，将直流稳压电源的输出电流调整到0V左右。 测试无误后，打开直流稳压电源开关。 依次调整电源输出电流为表1-4所列数值。 并在表1-4中记录相应的电压值。 注意在打开电源开关之前，必须将电流调节旋钮逆时针调节到最小电流位置。 图1-7 小灯泡钨丝伏安特性的检测 表1-3 小灯泡钨丝伏安特性的测定 特性的优劣有哪些？ 线性内阻随电流变化不明显，但钨丝随电流变化明显，其电阻随电流减小而减小。 什么叫单向设备？ 在本实验中使用的设备中电阻的测量实验报告结论，什么是单向设备，什么不是？ 伏安特性曲线以坐标原点对称，电路中反接不影响电路参数的器件称为单向器件。
线性内阻和小灯泡是单向器件，而半导体三极管和稳压晶闸管不是单向器件。 第二部分：实验四__内阻器件伏安特性的测定实验四内阻器件伏安特性的测定【实验介绍】电阻是热科学中常用的数学量。 借助欧姆定律测量导体内阻的方法称为“伏安法”。 “线性器件”，伏安特性曲线不是直线的器件称为“非线性器件”。 这两种器件的内阻可以用伏安法检测。 并且，由于检测时将水表引入检测电路，水表的阻值必然会影响检测结果，因此应考虑对检测结果进行必要的修正，以减少系统偏差。 【实验目的】 1.了解热学实验常用仪器的尺寸和性能，并学会使用。 2、学习热实验的基本操作步骤和连接电路的常用技巧。 3、掌握内阻器件伏安特性的检测方法，使用伏安法测量电阻值。 解决系统偏差的修正方法，学会绘制和处理实验数据。 【实验仪器及器具】直流稳压电源、直流电流表、直流电压表、滑线变阻器、内阻器箱（一百欧、约千欧、晶闸管一个）、导线10根 【实验原理】 1.常用于伏安特性曲线实验 绕线内阻、碳膜内阻和金属膜内阻等，都具有以下共同特点，即加在内阻上的电流和通过它的电压总是与变化成正比（忽略电压对电阻效应的热效应）。
若以纵坐标表示电压，以横坐标表示电流，则电压与电流的关系如图4-2(a)所示。 具有这些特性的电阻器件就成为“线性内阻器件”。 2.非线性内阻 如果内阻和内阻器件两端电压和电压的关系是一条曲线，那么这类内阻器件称为“非线性内阻器件”（如热内阻器件电阻、二极管等）。 如图 4-2(b) 所示，这些器件的特点是电阻随着施加在它们上面的电流的变化而变化。 通常用伏安特性曲线来反映非线性内阻器件的特性。 3、伏安法测量内阻欧姆定理告诉我们，通过一段电路的电压与该段电路两端的电流成反比，与该段电路的内阻成正比，即是，我？UU。 由此，内阻R? (4-1)可以获得RI。 这就是伏安法测量内阻所依据的基本原理。 (1)电压表内部接线方法如图4-3所示。 电压表测得的电压I是通过待测内阻Rx的电压Ix，但电流表测得的电流U应等于Rx两端电流Ux与电压表上电流UA之和阻力 RA。 RUX? 联合航空？ 接收？ RA？ Rx (1?A) (4-2) IIxRx 图4-3电路 由该式可知，内阻RRA的检测值是电压表内部接法引起的偏差，Rx称为偏见。 在简单检测的情况下，通常是Rx? RA（如Rx应根据公式Rx = R ? RA修正。（由RA实验室给出）。 （2）电压表外接法 图4-3中电流表外接法电流表是Rx两端的电流Ux，但是电压表测得的电压I应该等于Ix和IV之和。
==?(4-3)IIx?IVI(1?IV)1? 从这个公式我们可以看出，内阻的检测值RRx是由于电压表外接引起的接入误差RV差值。 在简单检测的情况下，一般在Rx? RV（如Rx接法》。为了准确估计Rx的值，应根据公式Rx?（RV由实验室给定）进行修正。测量1?RV4，半导体三极管半导体三极管是一种常用的非线性电子器件，由P型半导体材料制成，通过欧姆接触由PN结封装而成，两个电极正负极性，二极管的主要特点是双向导电，其伏安特性曲线如图所示在图4-2(b)中。其特点是：当正向电压和反向电流较小时，伏安特性呈现单调上升曲线；当正向电压较大时，趋近于一条直线；当反向电流大，电压接近极限值——IS，IS称为反向饱和电压；当反向电压超过一定值——Ub时，电压大幅度下降，这些情况称为冲击磨损，Ub称为击穿电流。 由于晶闸管具有双向导电性，因此在电子电路中得到了广泛的应用，在数字电路中常用于检波、检波、限流、元器件保护以及作为开关器件。 5、测量电阻值器件特性应注意以下问题： (1)用伏安法测量内阻时，加在被测内阻两端的电流不得超过内阻的最大电流值. 在布置检测电路时，变阻器电路的选用应考虑到调节方便。
为满足检测范围的要求，实验中采用了分压电路。 通常，变阻器的阻值应大于负载的内阻。 (3)使用针式水表选择水表的电阻值时，应注意检测值不应超过表针全偏差的三分之二，以确保水表的安全，读数应尽可能大，以减少读数的相对偏差。 而同组数据应该是在同一个阻值下完成的。 检测前注意观察并记录水表的机械零位。 选择内接法或外接法检测内阻值，修正系统偏差。 最后对两种连接方式的结果进行了对比分析。 【实验内容及要求】 1、用电压表内接法测量内阻。 根据图4-3所示的电路，选择内部接线方式，先合理安排各仪表的位置，然后接好电路。 调节电源电流和滑线变阻器，逐渐减小被测电路的电流和电压电阻的测量实验报告结论，根据数据记录要求测量5的值。 （恒流、恒压测量） 2、用电压表外接法测量内阻电路，选择“外接法”。 重新选择水表电阻和供电电流。 测得值为 5。 3、测量晶闸管的伏安特性曲线。 根据图示电路，用非线性内阻器件晶闸管代替待测内阻，检测伏安特性曲线。 图4-4电路实验结束，数据将发给班主任老师审核通过。 之后，拆除电路并重新组织仪器。 【数据记录与处理】 1、采用“内接法”测量内阻x?的数据记录与处理。 措施？ RA？ uA?S(x)?uB?。
（解释：u(U)?Um?0.5%,u(I)?Im?0.5%,Uu(Rx)?.Rx?x?u(Rx)?。 2.用“外接法”测量内阻数据记录与处理测量1?RVuA?S(x)?uB?,u(Rx)?,Rx?x?u(Rx)?. 3.根据伏安特性曲线检测数据记录非线性内阻器件，画出伏安特性曲线 [思考题] 1、如何使用直流稳压电源？ 2、滑线变阻器在电路中一般有几种作用？有哪些？三、电表的等级有哪些？等级的数值意义是什么？如何计算水表的极限偏差？使用水表时应注意什么？第3部分: 实验一 电路器件伏安特性测绘 电路器件伏安特性测试指南 李卫华 班主任 实验项目编号 项目类型 验证实验地点 电路暨南大学电气与电子信息学院原理实验室 中学生姓名 实验目的 掌握线性内阻和非线性内阻器件伏安特性的逐点测试方法 掌握在试验台上使用直流钳工仪器和设备。 2、实验要求 根据每次实验的结果和数据，在附纸上勾勒出一条平滑的伏安特性曲线。
（晶闸管和稳压器的正向和反向特性要求画在同一张图中，正向和反向电流可以作为不同的刻度。）测试设备完成之前的思考题、感受等。 3、原理描述 家用电器的任意二端器件的特性都可以用器件上的端电流U与通过器件的电流之间的函数关系I=f(U)来表示，即可以是在IU平面上用一条曲线表示，这条曲线称为器件的伏安特性曲线。 普通白炽灯的钨丝在工作时处于低温状态，随着温度的下降，钨丝的内阻减小。 通过白炽灯的电压越大，其温度越高，电阻越大。 “内阻”和“热阻”的阻值可以相差几倍到十几倍，所以它的伏安特性如图1所示。正向压降很小（通常的锗管大约为0.2-0.3V ，而硅管约为0.5~0.7V），正向电压随着正向压降的下降而急剧上升，当反向电流仍从零减小到十几到几十伏时，反向电压下降很少，可以简单的认为是零。 由此可见，晶闸管具有双向导电性，但如果反向电流加得太小，超过管子的极限值，就会造成管子击穿和损坏。 齐纳三极管是一种特殊的半导体三极管。 它的正向特性与普通晶闸管相似，但它的反向特性却很特殊，如图1所示。当反向电流开始减小时，它的反向电压几乎为零，但当电流减小到一定值（称为管的稳压值，有各种稳压值不同的稳压管）电压会突然下降，然后其端电流基本保持不变，当施加的反向电压继续下降时，其端电流只会略有下降。
注意：流过晶闸管或稳压晶闸管的电压不能超过管子的极限值，否则会烧坏管子。 五、实验内容 测量线性内阻的伏安特性 按图2连接，调节稳压电源输出电流U，从0伏开始逐渐减小，仍为10V，记下读数UR对应的电流表和电压表，I。测量半导体三极管的伏安特性，按图3接线，R为限流内阻。 测量二极管的正向特性时，其正向电压不得超过35mA，晶闸管D的正向压降UD+可在0～0.75V之间选取。 0.5~0.75V之间应取几个检测点。 测量反向特性时，只需将图3中的晶闸管D反向，其反向电流UD-可加至30V即可测量稳压晶闸管的伏安特性 (1)正向特性实验：把图3中的晶闸管换成稳压晶闸管，重复实验内容3换成510Ω，反接，检查的反向特性。 稳压电源输出电流为UO0～20V，检测两端的电流UZ-和电压I。 从UZ-可以看出。 降低时，要时刻注意电压表的读数不得超过35mA。 稳压电源输出端不得接触线路漏电。 如果要测量2AP9的伏安特性，正向特性电流值应为0、0.10、0.13、0.15、0.17、0.19、0.21、0.24、0.30（V），反向电流值为 应该是 0, 2, 4,?, 10(V)。
不要使仪表超出量程，仪表的极性不要接反。 在进行不同的实验时，应先计算电流值和电压值，合理选择仪表的电阻值。 7、线性内阻和非线性内阻是什么概念？ 内阻和三极管的伏安特性有什么区别？ 假设某元器件的伏安特性曲线的函数公式为I=f(U)，那么在逐点绘制曲线时，坐标变量应该如何放置呢？ 稳压晶闸管与普通晶闸管有什么区别，用途是什么？ ，如果U=2V，UD+=0.7V，mA表的读数是多少？