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电路元件伏安特性的测量（实验报告答案）

实验一电路元件伏安特性的测量

一、实验目的

1．学习测量电阻元件伏安特性的方法；

2．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法；

3．掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。

二、实验原理

在任何时刻，线性电阻元件两端的电压与电流的关系，符合欧姆

定律。任何一个二端电阻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之间的函数关系式I＝f(U)来表示，即用I－U平面上的

一条曲线来表征，这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安

特性的不同，电阻元件分为两大类：线性电阻和非线性电阻。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（a）所

示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值R为常数，

与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的

伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即

在不同的电压作用下，电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯

丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性曲线如图1-1（b）、

（c）、（d）所示。在图1-1中，U＞0的部分为正向特性，U＜0的

部分为反向特性。

(a)线性电阻(b)白炽灯丝

绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，电阻元件在不同的端电

压U作用下，测量出相应的电流I，然后逐点绘制出伏安特性曲线I＝

f(U)，根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。

三、实验设备与器件

1.直流稳压电源1台

2.直流电压表1块

3.直流电流表1块

4.万用表1块

5.白炽灯泡1只

6.二极管1只

7.稳压二极管1只

8.电阻元件2只

四、实验内容

1．测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的

输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不得超过10V），在表1-1中

记下相应的电压表和电流表的读数。

2

将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V，0.1A的灯泡，重

复1的步骤，

在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。

3

按图1-3接线，R为限流电阻，取200Ω，二极管的型号为

1N4007。测二极

管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA，二极管Ｄ的正向

压降UD+可在0～0.75V之间取值。特别是在0.5～0.75之间更应取

几个测量点。测反向特性时，将直流稳压电源的输出端正、负连线互

换，调节直流稳压输出电压U，从0伏开

可达－30V，数据分别记入表1-3和表1-4。

始缓慢地增加，其反向施压UD

－

表1-3测定二极管的正向特性

4．测定稳压二极

（1）正向特性实验

将图1-3中的二极管1N4007换成稳压二极管2CW51，重复实验

内容3中的正向测量。UZ+为2CW51的正向施压，数据记入表1-5。

（2）反向特性实验

将图1-3中的稳压二极管2CW51反接，测量2CW51的反向特

性。稳压电源

及电流I，的输出电压U从0～20V缓慢地增加，测量2CW51二

端的反向施压UZ

－

由UZ

－可看出其稳压特性。数据记入表1-6。

五、实验预习

1.实验注意事项

(1)测量时，可调直流稳压电源的输出电压由0缓慢逐渐增加，应

时刻注意电压