伏安特性曲线实验报告

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1、认真预习电学元件伏安法特性的测量（选）物理实验应以掌握实验技能、研究实验现象为目的，而不能只是当成记录数据的机械式任务。物理实验教程85-90页，丁慎训、张连芳主编6B502?6B502?6B502?独立思考，勇于探索大胆动手提高实验操作能力！提高独立自主实验能力！实验背景知识回顾物理实验教程85-90页，丁慎训、张连芳主编乔治·西蒙·欧姆(GeorgSimonOhm,1787～1854年)他是德国物理学家。生于巴伐利亚埃尔兰根城。欧姆的父亲是一个技术熟练的锁匠，对哲学和数学都十分爱好。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技能的训练，

2、这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有很大的帮助。欧姆的研究，主要是在1817～1827年担任中学物理教师期间进行的。在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律，基本公式是I=U/R。欧姆定律由乔治·西蒙·欧姆提出，为了纪念他对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。Ω背景知识回顾？背景知识回顾？戴维南定理(Thevenintheorem)戴维南(Thevenin、法国)，1883年提出：可将任一复杂的集总参数含源线性时不变二端网络等效为一个简单的二端网络(戴维南定理)。定义：任

3、何一个线性含源二端网络，对外部电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替，如图所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压Uoc，其电阻等于原网络中所有独立电源为零时输入端等效电阻Ro。外特性等效伏安特性电学中常用的一种基本测量方法电路中有各种电学元件，如线性电阻、半导体二极管和三极管，以及光敏、热敏和压敏元件等。人们常需要了解这些元件的伏安特性，对正确地使用它们是至关重要的。利用滑线变阻器的分压接法，通过电压和电流表正确地测出它们的电压与电流的变化关系称为伏安特性测量（简称：伏安法）。伏安法实验？电压U、电流I、电阻R线性

4、电阻（常数值）伏安特性研究通过电学元件的电流随外加电压的变化关系电阻是常数，其值与按欧姆定律定义的直流电阻相等。有非线性电阻吗？非线性电阻（动态值）若电阻元件的伏安特性曲线呈直线，称为线性电阻；若呈曲线，称为非线性电阻。非线性伏安特性所反映出来的规律总是与一定的物理过程相联系的。利用非线性元件的特性可以研制各种新型的传感器、换能器，在温度、压力、光强等物理量的检测和自动控制方面都有广泛的应用。对非线性电阻特性及规律的研究，有助于加深对有关物理过程、物理规律及其应用的理解和认识。各种非线性元件（照明电珠，整流二极管，稳压二极管，发光二极管，光敏二

5、极管，热敏电阻，硅光电池，低压氖泡等）。微分电阻(非线性电阻)1)压敏电阻(防雷电)，消磁电阻(电视机),气敏电阻(烟雾探测)，热敏电阻、光敏电阻。2)二极管、太阳能电池、ZnO陶瓷材料、线性电阻与运算放大器构成非线性电阻。非线性电阻伏安特性曲线上某点切线的斜率，称为此电阻在该点的动态电阻。而非线性电阻的动态电阻与直流电阻是不同的，非线性电阻的动态电阻是变量，是状态函数。有电阻R<0的情况吗？负阻器件的伏安特性正阻抗特性呈现电阻的性质:随着电压的增大，电流增大。负阻抗特性呈现负电阻的性质:随着电压的增大，电流减小。微分电阻可正可负的器件主要优点

6、是：可用较少数量的器件完成相当的功能。负阻器件的研发历史及应用1918年A.W.Hull发明第一个负阻器件(打拿负阻管Dynatron)算起，到今天为止，负阻效应(DynatronEffect)在元器件和负阻电路中的研发已经跨越了90多年。例如：可控硅在导通的瞬间两端的电压是急剧下降的，而电流是急剧上升的，与普通的电阻正好相反，所以叫做“负阻”。例如：ZnO陶瓷材料也具有负阻特性。例如：线性电阻与运算放大器构成非线性电阻。微波电路、功率模块、阻抗变换器等实验内容、基本要求实验目的掌握电学元件伏安特性测量的基本方法学会分析伏安法测量的电表接入误差

7、,正确选择测量电路。掌握正确使用电学测量仪器实验内容分压电路的调节特性两种线路对比，测量两个电阻（100Ω、12KΩ)二极管的正反向伏安特性曲线测量(预画线路图、修正作图)戴维南定理的实验验证（测未知网络伏安特性）物理实验教程81-83页，丁慎训、张连芳主编电磁学实验基本仪器伏安特性测量实验仪器物理实验教程81-83页，丁慎训、张连芳主编熟悉指针式电表的结构、规格、误差物理实验教程81-83页，丁慎训、张连芳主编磁电式(直流)电表内部结构图电磁式(交直流)电表内部结构图交流电流表与电压表的区别是，电流表的线圈导线粗，圈数少，电压表的线圈导线细，

8、圈数多，有的还有附加电阻。电动式(交直流)电表内部结构图六位十进式电阻箱的调节范围为0-99999.9,准确度等级为0.1电阻箱由较准确的电阻元件组成