測量線性電阻和非線性電阻的伏安特性

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1、測量線性電阻和非線性電阻的伏安特性【復(fù)習(xí)題】線性電阻和非線性電阻的伏安特性：1.線性電阻元件的伏安特性服從（）定律，它是一條通過座標(biāo)原點(diǎn)的直線。非線性電阻元件的伏安特性不服從非線形定律，它是一條通過座標(biāo)原點(diǎn)的（）線。2.在伏安特性的測試中，只有在電流很小，電阻很小時（只有幾個歐姆，如小燈泡），將電壓表與電阻直接（）聯(lián)，再與電流表（）聯(lián)，叫（）。而測量較大電阻（R=200Ω）的伏安特性時，要將電流表先直接與被測電阻（）聯(lián)后，再與電壓表（）聯(lián)，這是（）?！緦嶒?zāi)康摹?.學(xué)習(xí)常用簡單電路的連接；2.掌握用伏安特性測量電阻的基本方法及誤差分析.【實驗內(nèi)

2、容】電阻元件的伏安特性是指電阻元件兩端電壓U與通過該電阻元件的電流I之間的關(guān)系曲線。線性電阻元件伏安特性服從歐姆定律，即U/I為常數(shù)。不但其阻值不隨電壓或電流變化而變化，而且與電壓或電流的方向無關(guān)。因此線性電阻元件的伏安特性是一條通過座標(biāo)原點(diǎn)的直線。如圖l（a）所示。非線性電阻元件的伏安特性不服從歐姆定律，即U／I不等于常數(shù)，它與電壓電流的大小和方向有關(guān)。因此非線性電阻元件的伏安特性是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的曲線。對電壓、電流控制型的非線性電阻元件，如白熾燈和晶體二極管的伏安特性分別如圖l（b）和圖l（c）所示。開啟電壓bc圖1電阻伏安特性曲線IOO

3、IUOIUU電阻元件的伏安特性，可以通過實驗的方法來測定。但是必須注意儀表的合理連接方法，否則測量的誤差將比較大。因為電流表與被測負(fù)載電阻串聯(lián)，電流表的內(nèi)阻起了分壓的作用。電壓表與被測電阻并聯(lián)，電壓表的內(nèi)阻起了分流的作用。兩者都直接影響測量的結(jié)果。所以根據(jù)被測電阻的大小，合理連接電壓表和電流表，盡可能減少測量誤差。4【實驗儀器】TKHMR-1型電阻元件V-A特性測量實驗儀內(nèi)含：1.直流穩(wěn)壓電源（0～20V1A）一臺2.被測元件：電阻240Ω/2W；二極管2CP15；穩(wěn)壓二極管2CW14；燈泡12V/1.5W各一只3.限流電阻：200Ω/2W一只

4、4.直流電壓表檔位2V、20V一臺5.直流電流表200μA、2mA、20mA、200mA檔位【實驗步驟】1．測定線性電阻R的伏安特性注：每次換接電路時必須切斷電源，待電路接好、輸出電壓調(diào)零后再接通電源。1.1安培表外接法1)按圖2a接線，以定值電阻R—240Ω為被測線性電阻元件；2)從OV間隔1V取10個測試點(diǎn)進(jìn)行測量，記下R兩端的各個電壓值及對應(yīng)的各個電流值，記入表1中；3)將電阻反向連接，重復(fù)步驟（2），記下電壓和電流值，記人表1中；﹣﹢﹢V直流穩(wěn)壓電源mARP1﹢﹣圖2a電阻的安培外接法測量圖RP2﹣240Ω+-﹣﹢﹢V直流穩(wěn)壓電源mAR

5、P1﹢﹣圖2b電阻的安培內(nèi)接法測量圖RP2﹣240Ω+-1.2安培表內(nèi)接法4)按圖2b接線，以定值電阻R—240Ω為被測線性電阻元件；5)從OV間隔1V取10個測試點(diǎn)進(jìn)行測量，記下R兩端的各個電壓值及對應(yīng)的各個電流值，記入表2中；6)將電阻反向連接，重復(fù)步驟（2），記下電壓和電流值，記人表1中；表1線性電阻安培表外接法伏安特性測定數(shù)據(jù)表正向U（V）12345678910I（mA）反向U（V）12345678910I（mA）4表2線性電阻安培表內(nèi)接法伏安特性測定數(shù)據(jù)表正向U（V）12345678910I（mA）反向U（V）12345678910I

6、（mA）2．測定非線性電阻元件——白熾燈的伏安特性1)在圖2a中將R換接成白熾燈泡。2)從OV——10V之間取10個測試點(diǎn)，測量并記下對應(yīng)白熾燈泡兩端的電壓和電流，記人表3中。表3非線性電阻伏安特性測定數(shù)據(jù)表正向U(V)012345678910I(mA)反向U(V)I(mA)3．測定非線性電阻元件——穩(wěn)壓二極管的伏安特性3.1正向伏安特性的測定按圖3接線。先將電源輸出電壓調(diào)為0，再接通電源。使電源電壓按表4逐漸增大，記下相應(yīng)電流值并填入表4中。3.2反向伏安特性的測定﹣﹢﹣﹢V直流穩(wěn)壓電源mARP1﹢﹣圖4二極管反向伏安特性測試圖RP2200歐

7、﹣﹢﹢V直流穩(wěn)壓電源mARP1﹢﹣圖3二極管正向伏安特性測試圖RP2﹣+-+-按圖4接好電路。調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，按表4中反向電流變化記錄對應(yīng)的電壓并記錄在表4中（注意：電流不要太大，以免燒壞穩(wěn)壓管）是否太大了？主要是考慮功率問題。。開啟電壓開啟電流表4二極管伏安特性測試數(shù)據(jù)表正向U(V)I(mA)00.0…151015202530354045505560反向U(V)I(mA)00.0…1510152025303540455055604【實驗總結(jié)報告】1.根據(jù)表格內(nèi)的實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)中描點(diǎn)，作出線性電阻元件R、非線性電阻元件白熾燈泡和晶體二

8、極管的伏安特性曲線，并與圖1（a）、（b）、(c）進(jìn)行比較。在繪制特性曲線時，要注意坐標(biāo)比例的合理選擇，特別是繪制穩(wěn)壓管的伏安曲線時，正向（取0.1V