實驗一-電路元件伏安特性的測試

1、電工電子實驗教學(xué)中心學(xué)生實驗報告一 學(xué)年第一學(xué)期實驗課程 電路分析實驗實驗室 電子技術(shù)實驗室二實驗地點 東區(qū)一教518學(xué)號姓名| hn r ! r b實驗時間r ！r t t a r as rh n n! tbr 月 日星期，節(jié)1實驗臺號1報告成績實驗項目電路元件伏安特性的測試一、實驗?zāi)康? .掌握線性、非線性電阻元件及電源的概念。2 .學(xué)習(xí)線性電阻和非線性電阻伏安特性的測試方法。3 .學(xué)習(xí)直流電壓表、直流電流表及直流穩(wěn)壓電源等設(shè)備的使用方法。二、實驗儀器1、電路分析實驗箱2、數(shù)字萬用表三、實驗原理1.數(shù)字萬用表的構(gòu)成及使用方法數(shù)字萬用表一般由二部分構(gòu)成，一部分是被測量電路轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，

2、 我們稱 為轉(zhuǎn)換器：另一部分是直流數(shù)字電壓表。1n保持提示用丫小,的譙數(shù)3電池人.”.提生存4bfe】作存放大借晶提示5c喻物氏帝號g*做苜利j:機術(shù)符7電器通斷溺量提示符s島珠翼不符號直流數(shù)字電壓表構(gòu)成了萬用表的核心部分，主要由模 -數(shù)轉(zhuǎn)換器和顯示器組成?？?用于測量交直流電壓和電流、電阻、電容、二極管正向壓降及電路通斷，具有數(shù)據(jù)保 持和睡眠功能。1 . 顯小器2 .數(shù)據(jù)保抒選擇按檢3 .晶體管放人倍數(shù)據(jù)試 輸入座4 .公共輸入端5 .其余惻景輸入端6、血測局輸入端 20a/1m電流輸入端&電容測試睜9 .量程開關(guān)10 .業(yè)源開關(guān)整體結(jié)構(gòu)顯示屏1)交直流電壓測量(1)將紅表筆插入vq

3、插孔，黑表筆插入com插孔。(2)將功能開關(guān)置于v量程檔。并將測試表筆并聯(lián)在被測元件兩端。2)交直流電流測量(1)將紅表筆插入ma或a插孔，黑表筆插入com插孔。(2)將功能開關(guān)置a量程。(3)表筆串聯(lián)接入到待測負載回路里。3)電阻測量(1)將紅表筆插入vq插孔，黑表筆插入comb孔。(2)將功能開關(guān)置于q量程。(3)將測試表筆并接到待測電阻上4)二極管和蜂鳴通斷測量(1)將紅表筆插入vq插孔，黑色表筆插入“ com”插孔。(2)將功能開關(guān)置于二極管和蜂鳴通斷測量檔位。(3)如將紅表筆連接到待測二極管的正極，黑表筆連接到待測二極管的負極，則lcd 上的讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值。將表筆連接到

4、待測線路的兩端，若被測線路兩端之間的電阻大于 70。,認為電路斷 路；被測線路兩端之間的電阻0 10。，認為電路良好導(dǎo)通，蜂鳴器連續(xù)聲響；如被測兩 端之間的電阻在1070q之間，蜂鳴器可能響，也可能不響。同時lcd顯示被測線路兩 端的電阻值。2.線性電阻元件的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線，如圖 1.1.1所示； 非線性電阻元件，如半導(dǎo)體二極管 ，其伏安特性如圖1.1.2所示，電壓、電流關(guān)系不 服從歐姆定律。圖1.1.1線性電阻的伏安特性曲線3.理想電壓源與實際電壓源理想電壓源的符號和伏安特性曲線如圖圖1.1.2二極管的伏安特性曲線1.1.4(a)所示，理想電壓源實際上是不存在的，實際電

5、壓源總具有一定的能量損失，其端口的電壓與電流的關(guān)系為:u=ujro* uiu u(a)理想電壓源的符號和伏安特性曲線(b)實際電壓源的符號和伏安特性曲線圖 1.1.44.電壓、電流的測量及其測量誤差萬用表測量兩點電壓時，要求把表筆與這兩點并聯(lián)；測電流時，應(yīng)把該支路斷開, 把電流表串聯(lián)接入此支路。因此要求電壓表內(nèi)阻為無窮大，而電流表內(nèi)阻為零。實際 萬用表都達不到這個理想程度，接入電路時，使電路狀態(tài)發(fā)生變化。測量值與實際值 之間會產(chǎn)生誤差，這種由于儀表的內(nèi)阻引入的測量誤差我們稱之為方法誤差。例如在測量圖1.1.5中的 支路的電流和電壓時，電壓表在線路中的連接方法有兩 種可供選擇，如圖中的1-1 &

6、#39;點和2-2'點。在1-1 '點時，電流表的讀數(shù)為流過 r的 電流值，而電壓表的讀數(shù)不僅含有 r上的電壓降，而且含有電流表內(nèi)阻上的電壓降， 因此電壓表的讀數(shù)較實際值為大； 當(dāng)電壓表在2-2'處時，電壓表的讀數(shù)為r上的電壓 降，而電流表的讀數(shù)除含有電阻 r的電流外還含有流過電壓表的電流值，因此電流表 的讀數(shù)較實際值為大。顯而易見，當(dāng)r的阻值比電流表的內(nèi)阻大得多時，電壓表直接在1-1'處，當(dāng)電壓表的內(nèi)阻比r的阻值大得多時則電壓表的測量位置應(yīng)選擇在2-2'處。實際測量時，某一支路的電阻常常是未知的，因此，電壓表的位置可以用下面方法選定：先分別在1-1 &

7、#39; 和2-2'兩處試一試，如果這兩種接法電壓表的讀數(shù)差別很小，甚至無差別，即可接在1-1 '處。如果兩種接法電流表的讀數(shù)差別很小或無甚區(qū)別，則電壓表接于1-1 '處或2-2 '處均可。 四、預(yù)習(xí)要求1、通過預(yù)習(xí)熟悉基本電工儀表2、從理論上能分析出萬用表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響3、完成預(yù)習(xí)報告清楚實驗?zāi)康?、實驗儀器、實驗原理并畫出實驗電路圖及表格，計算出理論值， 用鉛筆填入表格內(nèi)。五、實驗內(nèi)容1. 測定線性電阻的伏安特性按圖1.1.6接好線路，經(jīng)檢查無誤后，接入直流穩(wěn)壓電源us,調(diào)節(jié)輸出電壓大小, 將測量所得電流值記錄于表1-1-1中。圖1.1.6線性電阻的伏安

8、特性測試電路2. 測定理想電壓源的伏安特性按圖1.1.8接線，其中r為限流電阻，r作為穩(wěn)壓電源的負載圖1.1.8 理想電壓源的伏安特性測試電路接入直流穩(wěn)壓電源，調(diào)us=5v,由大到小改變電阻r2的阻值，使其分別等于590 470、320 、270 、200 、100 ,將相應(yīng)的電壓、電流數(shù)值記入表 1-1-4中: 3.測定實際電壓源的伏安特性首先選取一個51的電阻作為直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻 ro,與穩(wěn)壓電源串聯(lián)組成一個 實際電壓源模型，具實驗電路如圖1.1.9所示。改變負載電阻r的值，測量電壓、電流，數(shù)據(jù)填入表 1-1-5中。ra 51q圖1.1.9實際電壓源的伏安特性測試電路六、數(shù)據(jù)處理1、表1-1-1線性電阻測量數(shù)據(jù)記錄u(v)02468i (ma)2、表1-1-4理想電壓源測量數(shù)據(jù)記錄3、表1-1-5實際電壓源測量數(shù)據(jù)記錄r2(q)開路590470320270200100u(v)i(ma)七、思考題1、以下是用伏安法測量電阻的兩種不同接線方法，為使得測量結(jié)果更準確，選擇哪種 測量方法更好些？ 為什么？（提示：可以從 r值較小和r值很大兩種