电工技术实验-电路元件伏安特性测绘

发布时间:2024年01月22日
一、 实验目的

1、学会识别常用电路元件的方法

2、验证线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性

3、熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法

二、实验器材

可调直流稳压电源、直流数字毫安表、直流数字电压表、万用表

二极管、稳压管、白炽灯、线性电阻

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(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

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2-1中a所示。

一般白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,其灯丝随着温度的升高而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值越大。其伏安特性曲线如图2-1中b曲线所示。

一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其伏安特性曲线如图2-1中c所示。

稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其特性曲线如图2-1中的d所示。

四、实验内容和步骤

1、测定线性电阻器的伏安特性


按图2-2接线,调节稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加,一直到10伏,记下相应的电压表好电流表的读数,填入下表。

UR(V)

0

2

4

6

8

10

I(mA)

2、测定非线性白炽灯的伏安特性

将图2-2中的R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复步骤1,UL为灯泡的端电压,将数据填入下表。

UL(V)

0.1

0.5

1

2

3

4

5

I(mA)

3、测定半导体二极管的伏安特性

按图2-3接线,R为限流电阻器。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过35mA,二极管D的正向施压UD+可在0~0.75V之间取值。在0.5~0.75V之间应多取几个测量点。测反向特性时,只需将图2-3中的二极管D反接,且其反向施压UD-可达30V。正向特性数据填入下表。

UD+(V)

0.10

0.30

0.50

0.55

0.60

0.70

0.75

I(mA)

反向特性数据填入下表。

UD-(V)

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

I(mA)

4、测定稳压二极管的伏安特性

(1)正向特性实验:将图2-3中的二极管换成稳压二极管2CW51,重复实验内容3中的正向测量,将数据填入下表。

UZ+(V)

I(mA)

(2)反向特性实验:将图2-3中的R换成1KΩ,2CW51反接,测量2CW51的反向特性。稳压电源的输出电压UO从0~20V,测量2CW51二端的电压UZ-及电流I,将数据填入下表。

UO(V)

UZ-(V)

I(mA)

五、实验注意事项

1、二极管正向特性时,稳压电源输出应由小到大逐渐增加,应时刻注意电流表读数不得超过25mA,稳压源输出端切勿碰线短路。

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。

文章来源:https://blog.csdn.net/xdpcxq1029/article/details/135746168
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