电工电子实验指导书

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1、实验1电路元件伏安特性的测绘一、实验目的　　1.学会识别常用电路元件的方法。2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。二、原理说明　　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。1.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3-1中a所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻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，阻值也越大，

2、一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图3-1中b曲线所示。3.一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其伏安特性如图3-1中c所示。图3-1正向压降很小（一般的锗管约为0.2～0.3V，硅管约为0.5～0.7V），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图3-1中d所示。在反向电压开始增加

3、时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将基本维持恒定，当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏。25三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0~30V12万用表FM-47或其他1自备3直流数字毫安表0~200mA14直流数字电压表0~200V15二极管IN40071DGJ-056稳压管2CW511DGJ-057白炽灯12V，0.1A1DGJ-058线性电阻器200Ω，1KΩ/8W1DGJ-05四

4、、实验内容　　1.测定线性电阻器的伏安特性按图3-2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10V，记下相应的电压表和电流表的读数UR、I。图3-2图3-3UR（V）0246810I（mA）2.测定非线性白炽灯泡的伏安特性将图3-2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。UL（V）0.10.512345I（mA）3.测定半导体二极管的伏安特性按图3-3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

5、时，只需将图3-3中的二极管D反接，且其反向施压UD－可达30V。25正向特性实验数据　UD+(V)0.100.300.500.550.600.650.700.75I（mA）　　反向特性实验数据　UD－(V)0-5-10-15-20-25-30I（mA）　　4.测定稳压二极管的伏安特性（1）正向特性实验：将图3-3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。UZ+为2CW51的正向施压。UZ+（V）I（mA）　　（2）反向特性实验：将图3-3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

6、的电压UZ－及电流I，由UZ－可看出其稳压特性。UO(V)036912151820UZ－（V）I（mA）五、实验注意事项1.测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加，应时刻注意电流表读数不得超过35mA。2.如果要测定2AP9的伏安特性，则正向特性的电压值应取0，0.10，0.13，0.15，0.17，0.19，0.21，0.24，0.30（V），反向特性的电压值取0，2，4，……，10(V)。3.进行不同实验时，应先估算电压和电流值，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。六、思考题　　1.线性电阻与非线性电阻的概念是什么？电阻器与二极管的伏安

7、特性有何区别？2.设某器件伏安特性曲线的函数式为I＝f(U)，试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置？3.稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？4.在图3-3中，设U=2V，UD+=0.7V，则mA表读数为多少？七、实验报告1.根据各实验数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中二极管和稳压管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺）2.根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。3.必要的误差分析。25实验2　电位、电压的测定及电路电位图的绘制一、实验目的　　1.验证电