实验一-电路元件伏安特性的测试

1、电工电子实验教学中心学生实验报告 学年第一学期实验课程 电路分析实验 实验室 电子技术实验室二实验地点 东区一教518学号姓名| nn r b实验时间r n n r bt ! r as ri月日星期，节r r MBrin ! r实验台号1l A报告成绩实验项目电路元件伏安特性的测试一、实验目的1. 掌握线性、非线性电阻元件及电源的概念。2. 学习线性电阻和非线性电阻伏安特性的测试方法。3. 学习直流电压表、直流电流表及直流稳压电源等设备的使用方法。二、实验仪器1、电路分析实验箱2、数字万用表三、实验原理1. 数字万用表的构成及使用方法数字万用表一般由二部分构成，一部分是被测量电路转换为直流电压

2、信号， 我们称 为转换器：另一部分是直流数字电压表。1-HI-数也侃持捉示冏星示塢的读ik3电池久.乐提步詩4hFE晶悴管st大搭甜躍示5V温也扭氏苻号g卄械汽测4：锐爪样7电踞通時测示捋g*显示屏直流数字电压表构成了万用表的核心部分，主要由模 -数转换器和显示器组成。可 用于测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向压降及电路通断，具有数据保 持和睡眠功能。LLCD显示器 久数据慄持选样按褪3. 晶体音放火倍数测试輪入座4. 公共输入端5. 其余测呈输入端 反祸测曲输入端L 20A/10A电潦输入端8.电弄测试座9鼠秤开关 m电源开关整体结构1) 交直流电压测量(1) 将红表笔插入V Q插

3、孔,黑表笔插入COM插孔(2) 将功能开关置于V量程档。并将测试表笔并联在被测兀件两端。2) 交直流电流测量(1) 将红表笔插入mA或A插孔,黑表笔插入COM插孔。(2) 将功能开关置A量程。(3) 表笔串联接入到待测负载回路里。3) 电阻测量(1) 将红表笔插入V Q插孔,黑表笔插入COMB孔。(2) 将功能开关置于Q量程。(3) 将测试表笔并接到待测电阻上4) 二极管和蜂鸣通断测量(1) 将红表笔插入V Q插孔,黑色表笔插入“ COM ”插孔。(2) 将功能开关置于二极管和蜂鸣通断测量档位。(3) 如将红表笔连接到待测二极管的正极，黑表笔连接到待测二极管的负极，则LCD 上的读数为二极管正

4、向压降的近似值。将表笔连接到待测线路的两端，若被测线路两端之间的电阻大于 70Q ,认为电路断 路；被测线路两端之间的电阻w 10Q,认为电路良好导通，蜂鸣器连续声响；如被测两 端之间的电阻在1070Q之间，蜂鸣器可能响，也可能不响。同时LCD显示被测线路两 端的电阻值。2. 线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图 1.1.1所示； 非线性电阻元件，如半导体二极管 ，其伏安特性如图1.1.2所示，电压、电流关系不 服从欧姆定律。图1.1.1线性电阻的伏安特性曲线3. 理想电压源与实际电压源理想电压源的符号和伏安特性曲线如图图1.1.2二极管的伏安特性曲线1.1.4(a)所示，

5、理想电压源实际上是不存在U=UIRo的，实际电压源总具有一定的能量损失，其端口的电压与电流的关系为:iL1+Us)UsUs -:Us1RO一U00 -UI(a)理想电压源的符号和伏安特性曲线(b)实际电压源的符号和伏安特性曲线图 1.1.44. 电压、电流的测量及其测量误差万用表测量两点电压时，要求把表笔与这两点并联；测电流时，应把该支路断开, 把电流表串联接入此支路。因此要求电压表内阻为无穷大，而电流表内阻为零。实际 万用表都达不到这个理想程度，接入电路时，使电路状态发生变化。测量值与实际值 之间会产生误差，这种由于仪表的内阻引入的测量误差我们称之为方法误差。例如在测量图1.1.5中的 支路

6、的电流和电压时，电压表在线路中的连接方法有两 种可供选择，如图中的1-1 点和2-2 点。在1-1 点时，电流表的读数为流过 R的 电流值，而电压表的读数不仅含有 R上的电压降，而且含有电流表内阻上的电压降， 因此电压表的读数较实际值为大； 当电压表在2-2 处时，电压表的读数为R上的电压 降，而电流表的读数除含有电阻 R的电流外还含有流过电压表的电流值，因此电流表 的读数较实际值为大。显而易见，当R的阻值比电流表的内阻大得多时，电压表宜接在1-1 处，当电压表的内阻比R的阻值大得多时则电压表的测量位置应选择在 2-2 处。实际测量时，某 一支路的电阻常常是未知的，因此，电压表的位置可以用下面

7、方法选定：先分别在1-1 和2-2 两处试一试，如果这两种接法电压表的读数差别很小，甚至无差别，即可接在1- 1 处。如果两种接法电流表的读数差别很小或无甚区别，贝U电压表接于1-1 处或2- 2 处均可。四、预习要求1、通过预习熟悉基本电工仪表2、从理论上能分析出万用表内阻对测量结果的影响3、完成预习报告清楚实验目的、实验仪器、实验原理并画出实验电路图及表格，计算出理论值， 用铅笔填入表格内。五、实验内容1. 测定线性电阻的伏安特性按图1.1.6接好线路，经检查无误后，接入直流稳压电源Us,调节输出电压大小, 将测量所得电流值记录于表1-1-1中。2k Q图1.1.6线性电阻的伏安特性测试电

8、路2.测定理想电压源的伏安特性按图1.1.8接线，其中Ri为限流电阻，Fb作为稳压电源的负载。100-59(111图接入直流稳压电源，、320、 270、4703.1.1.8 理想电压源的伏安特性测试电路调US=5V,由大到小改变电阻F2的阻值，使其分别等于590200、100 ，将相应的电压、电流数值记入表 1-1-4中。测定实际电压源的伏安特性首先选取一个51的电阻作为直流稳压电源的内阻 Ro,与稳压电源串联组成一个 实际电压源模型，其实验电路如图1.1.9所示。0图1.1.9实际电压源的伏安特性测试电路改变负载电阻六、数据处理1、表1-1-1线性电阻测量数据记录U(V)024681 (mA)2、表1-1-4理想电压源测量数据记录R2(Q)开路590470320270200100U(V)I (mA)3、表1-1-5实际电压源测量数据记录R2(Q)开路590470320270200100U(V)I(mA)七、思考题1、以下是用伏安法测量电阻的两种不同接线方法，为使得测量结果更准确，选择哪种 测量方法更好些？ 为什么？（提示：可以从 R值较小和R值很大两种情况分