实验2---电路元件伏安特性的测量分析.ppt

* 实验2 电路元件伏安特性的测量 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、半导体二极管等元件伏安特性的逐点测量法。 3. 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 略 三、实验设备 实验箱HE-11 1 2CW51 稳压管 7 实验箱HE-11 1 1N4007 二极管 6 实验箱HE-11 1 12V/0.1A 白炽灯 5 实验箱HE-19 1 200Ω， 510Ω，1KΩ/8W 固定电阻器 4 实验台 1 0～300V 直流数字电压表 3 实验台 1 0～2000mA 直流数字毫伏表 2 实验台 2 0～30V 直流可调稳压电源 1 备注 数量 型号与规格 名称 序号 表2-1 I=f(U) 二极管 稳压管 白炽灯 200 510 1K电阻 四、实验内容 1.测量线性电阻的伏安特性 按图2-2接线,调节稳压电源的输出电压Us,使电阻的端电压UR从0V开始缓慢地增加,一直到10V,在表2-2中记下毫安表随电压Us变化的读数I。 实验台主面板 I/mA 10 8 6 4 2 0 UR/V 图2-2 电阻两端电压UR 通过电压表读出 流过电阻的电流 通过电流表读出 I=U/1000 实验台主面板 图2-2 电流表内阻接近为0，并联到负载两端相当于将电压源短路，造成严重故障 图2-3 2.测定白炽灯(非线性电阻元件)的伏安特性 按图2-3接线, 调节稳压电源的输出电压Us,使电阻的端电压UR从0V开始缓慢地增加,一直到5V,在表2-3中记下毫安表随电压Us变化的读数I。 表2-3 4 I/mA 5 3 2 1 0.5 0.1 UL/V 实验台主面板 图2-3 灯泡两端电压 通过电压表读出 流过电阻的电流 通过电流表读出 3.测定普通二极管的伏安特性 (1)测量正向特性 按图2-4接线, R为限流电阻器,调节稳压电源的输出电压Us,使二极管的正向压降UD+从0V开始缓慢地增加,从直流电压表中读出读数，从0开始按下表变化一直到0.74V,在表2-4中记下毫安表随电压UD+ 变化的读数I。注意二极管的正向电流不得超过35mA。 I/mA 0.74 0.72 0.7 0.68 0.65 0.6 0.55 0.5 0.3 0.2 UD+/V 表2-4 (2)测量反向特性 按图2-4中的电源反接, 即变成图2-5所示电路,调节稳压电源的输出电压Us,使二极管的反向压降UD-从0V开始缓慢地减少到-30V,在表2-5中记下毫安表随电压UD- 变化的读数I。 I/mA -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 UD-/V 表2-5 实验台主面板 图2-3 二极管两端电压UD 通过电压表读出，不是从电压源读出！ 4.测定稳压二极管的伏安特性 (1)测量正向特性 按图2-6接线, R为限流电阻器,调节稳压电源的输出电压Us,使二极管的正向压降UZ+从0V开始缓慢地增加,一直到0.70V,在表2-6中记下毫安表随电压UZ+ 变化的读数I。 I/mA 0.70 0.68 0.66 0.64 0.62 0.60 0.58 0.56 0.54 0 UZ+/V (2)测量反向特性 按图2-6中的电源反接, R换成510Ω，电路变成图2-7所示电路,调节稳压电源的输出电压Us（应在0～20V范围内）,使二极管的反向压降UZ-从0V开始缓慢地减少到-4V,在表2-7中记下毫安表随电压UZ- 变化的读数I。 表2-6 表2-7 I/mA -4.0 -3.7 -3.4 -3 -2.5 -2 -1 0 UZ-/V 图2-7 图2-6 五、实验注意事项 （1）稳压电源输出切勿短路 （2）接线、拆线前，应先关闭电源开关。 （3）测普通二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加，时刻注意毫安表读数不得超过35毫安。 六、预习要求 （1）线性与非线性电阻的概念是什么？电阻器与二极管的伏安特性有何区别？ （2）稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？ （3）设某器件的伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问纵坐标、横坐标的变量各是什么？ （4）在图2-4中，设US=2V，UD+=.07V，则毫安表读数为多少？ 七、实验报告要求 （1）根据各实验结果数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。其中，普通二极管与稳压二极管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取不同比例。 （2）将实验结果与图2-1对比，分析各种元件的伏安特性。 *