电路分析实验(吴耀德).doc

实验一 元件伏安特性的测绘 1. 学习常用电磁学仪器仪表和稳压电源的正确使用方法。 2. 掌握测量的基本技能。 3. 测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性。 4. 理解伏安特性、线性元件、非线性元件三个基本概念。 二、实验仪器 数字万用表、直流毫安表（10mA、50mA量程）、直流微安表、KHDL-1型电路原理实验箱(含直流稳压电源+6、+12，直流数字毫安表),。 三、实验原理 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I=f (V)来表示，即用I-V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通过坐标原点的直线，如图a)所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。  2. 非线性元件：一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其特性如图c)。正向压降很小（一般的锗管约为02～03V，硅管约为05～07V)，正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，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。 1．测定线性电阻的伏安特性 （1）取200欧的一只电阻，按图（d）联接好电路，调节电源电压分别为0V，2V，4V，6V，8V，10V，用50mA电流表测定对应的电流值，填入表格中。 （2）将200欧的电阻换成2000欧的电阻，重复上述步骤。 （3）绘制两电阻的伏安特性曲线并验证I=f (V)。 （d） 表1-1 U(V) 0 2 4 6 8 10 I (m A) ? 表1.2 U(V) 0 2 4 6 8 10 I (m A) ? 2. 测定晶体二极管伏安特性 （1）正向特性：根据图联接好电路后，可变电阻最大值为1K欧，R取200欧。将电源电压调为3V，调节WR，使二极管端电压为表中数值，用10mA电流表测量对应电流值记入表格中。 （2）反向特性：把二极管反向联接。将电源电压调为15V，调节WR，使二极管端电压为表中数值，用微安表测对应的电流记入表格中。 （3）绘制二极管的正向和反向特性曲线。 （e） 表1-3 正向特性实验数据 U(V) 0????0.4??0.?0.61??……0.75 I (m A) ? 表1-4反向特性实验数据 U(V) 0??-??-6??-9??-12??-15??? I (m A) ? 五、注意事项 1．使用电源时要防止短路。接通和断开电路前应使输出为零，然后再慢慢微调。 2．测定电阻的伏安特性时，所加电压不得使电阻超过额定输出功率。 3．测定晶体二极管的伏安特性时，必须搞清管子的使用参数，以防损坏。 六、思考题 1．线性电阻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．进行不同实验时，应先估计算电压和电流值，合理选择仪表的量程，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。1.??根据各实验结果数据，分别绘制出光滑的伏安特性曲线。 2.??根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。 3.??必要的误差分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　 测量项目 实验内容 E1 (V) E2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UBC (V) UCD (V) UDA (V) UBD (V) E1单独作用 12 / E2单独作用 / 6 E1\E2共同作用 12 6 2E2单独作用 / 12 (表格1) 五、实验注意事项： 1、测量各支路电流时，应注意仪表的极性，在数据表中用＋、－号记录。 2、注意仪表的量程和及时换挡。 六、实验报告： 1、根据实验数据验证线性电路的叠加性和齐次性。 2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述数据进行计算并作结论。 七、实验预习思考： 1、叠加原理中Ｅ1、Ｅ2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（Ｅ1或Ｅ2）置零（短接）？为什么？ 2、实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？为什么？ 实验三 戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定 一．实验目的 1．验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解 2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法 二．实验设备  直流电压表（数字万用电表）、电流表（数字毫安表）恒压源、恒流源 三．实验原理 1．任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看