电工实验室thhe-1实验指导书

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1、《电路分析基础》实验教学指导31实验二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逐点测试法；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曲线所示，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

2、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，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，其特性如图3.1中c曲线。正向压降很小(一般的锗管为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

3、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曲线。在反向电压开始增加时，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，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。31图3.1三、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0~30V1DG042万用表MF4713直流数字毫安表1D314直流数字电压表1D315滑线变阻器16二极管2CP151DG097稳压管2CW511DG098白炽灯12V1DG099线性电阻器RJ－1W－

4、1KΩ1DG0931四、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。图3.2U（V）02468101（mA）2、测定非线性白炽灯泡的伏安特性将图3.2中的R1，换成一只12V的汽车灯泡，重复1的步骤图3.331U（V）0246810I（mA）3、测定半导体二极管的伏安特性按图3.3接线，R为限梳电阻器，测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过25mA，二极管D的正向压降可在0~0.75V之间取值。特别是在0.5～o.75之间更应多取几

5、个测量点。作反向特性实验时，只需将图3.3中的二极管D反接，且其反向电压可加到30V。正向特性实验数据U（V）00.20.40.50.55…0.751（mA）反向特性实验数据U（V）0－5－10－15－20－25－301（mA）4、测定稳压二极管的伏安特性只要将图3.3中的二极管换成稳压二极管，重复实验内容3的测量。正向特性实验数据U（V）1（mA）反向特性实验数据U（V）1（mA）五、实验注意事项1、测二级管正向特性时，稳压电源输出应中小至太逐渐增加，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。312、进行不同实

6、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，仪表的极性亦不可按错。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特性有何区别？2、设某器件伏安特性曲线的函数式为I＝f(v)，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?七、实验报告1、根据各实验结果数据，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张图中，正、反向电压可取为不同劝比例尺)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。4、

7、心得体会及其他。31实验三叠加原理的验证一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、原理说明叠加原理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源－6.12V切换1DG04-12直流稳压电源

8、0~30V可调1DG04-13万用表MF4714直流数字电压表1D315直流数字毫安表1D316迭加原理实验电路板1DG05四、实验内容31实验线路如4.1所示图4.11、图4.1中，E1为＋6V、＋12V切换电源，取E