大学物理实验-电阻元件伏安特性的测量.pdfVIP

实验报告

实验课程名称电阻元件特性的研究

专业：********

班级：********

姓名：*****

学号：**************

实验学时：

指导教师：

成绩：

2017年6月8日

实验报告

专业*****班级********姓名****学号******

电阻元件特性的2017.6.

实验课程指导教师实验日期同实验者

研究8

实验项目测试线性和非线性元件的V-A特性

1．0~20V可调直流稳压电源（带限流保护）。

2．量程可变标准数字电流表（200µA、2mA、20mA、200mA四档，三位半数字显示，精度0.5%）；

实验设备

三位半数显直流电压表（可变量程2V、20V，精度0.5%）。

及器材

3．被测元件（金属膜电阻、二极管、稳压管、12V小灯泡）及8根连线。

一、实验目的

测试线性和非线性元件的V-A特性。

1．金属膜电阻的V-A特性。

2．二极管的正向和反向V-A特性。

3．稳压管的正向和反向V-A特性。

4．小灯泡的V-A特性。

二、实验原理

把直流电压加到某个电阻性元件上，随着电压V的增加，电流I也增加，电

压U和电流I的比值不一定是一个常数。当U和I成正比，二者之比为常数时，

该元件被称为线性电阻元件，而当两者的比值不是一个常数时，则这种元件被称

为非线性电阻元件。把电压U和电流I的对应关系作图，得到的曲线称为该元件

的伏安特性曲线。曲线上某点的坐标值，电压和电流两者之比是一个电阻量，这

个电阻称为等效电阻或静态电阻。这种通过测量电压和电流测出电阻量的方法称为

伏安法。

测量V-A特性的电路如图1、图2所示。

图中E为可调直流稳压电源，R为限流电阻，RL为被测元件，○V为三位半数

显直流电压表，○A为三位半数显直流电流表。测量时，当电压表或电流表显示

1或－1时，表示已超过量程范围，必须扩大量程。图1称为电流表内接，图2

称为电流表外接。由于同时测量电压和电流，无论哪种电路都会产生接入误差，现

分析如下：

1．电流表内接

由图1可知，电流表测出流经RL的电流，但电压表测出的是加在RL和电流表

两

者的电压之和，即由于电流表的接入产生电压的测量误差UA。

从相对接入误差UA/UD可知，若电流表内阻RARL，则UAUD，相对接

入误差很小；反之若电流表内阻较大，就会造成不小的接入误差，所以电流表的内阻

越小越有利于测量。对应200μA、2mA、20mA、200mA，各档电流表内阻分别为1KΩ，

100Ω，10Ω，1Ω，可见在200mA档，电流表接入产生电压的测量误差UA最小。

2．电流表外接

由图2可知，电压表测出加在RL两端的电压，但电流表测出的是流经RL和电

压

表两者电流之和，即由于电压表的接入产生了电流的测量误差IV。

从相对接入误差IV/ID可知，电