《实训三 直流电源和电阻元件伏安特性的测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实训三 直流电源和电阻元件伏安特性的测定（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实训三 直流电源和电阻元件伏安特性的测定一、实训目的1、测定线性电阻元件、非线性电阻元件及直流电压源、直流电流源的伏安特性，并绘制其特性曲线。2、掌握万用表和电流表、电路分析实验箱的使用方法。3、理解理想电压源、电流源的伏安特性。二、预习要求1、熟悉理想电压源与实际电压源、理想电流源与实际电流源的伏安特性。2、熟悉电流、电压的测量方法。3、在原始数据记录纸上画好测试数据的表格。4、整理出简要的实训步骤。三、实训器材1、电流表（T51 型） 1 只2、滑动变阻器（200 1A） 1 只3、电阻箱（09999） 1 只4、万用表（MF47 型） 1 只5、电路分析实验箱 （SG6940A 型） 1
2、 台四、实训原理及说明1、电阻元件电阻元件的阻值不随其电压或电流改变的，称为线性电阻元件，它遵循欧姆定律。如果电阻元件的阻值随着其电压或电流而改变，称为非线性电阻元件，它不遵循欧姆不定律。若把电阻元件上的电压取为纵（或横）坐标，电流取为横（或纵）坐标，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。线性电阻元件的伏安特性是通过坐标原点的一条直线，如图 4-1 所示。非线性电阻元件，因为它不遵循欧姆定律，电压与电流不成正比，其伏安特性是一条曲线，如图 4-2 所示。图 4-1 线性电阻的伏安特性曲线 图 4-2 非线性电阻的伏安特性曲线00 IU IU2直流电压源理想的直流电压源（简称直
3、流电压源） ，其端电压是一恒定值，与通过它的电流无关，即不会因为它所接外电路不同而改变，而通过它的电流却取决于它所连接的外电路。直流电压源的伏安特性如图 4-3 所示（直线 a） 。实际的直流电压源都具有一定的内阻 Ri，它可以用恒定的电压 US和电阻 Ri相串联的模型来模拟。其端电压 U=US-IRi式中 I 为流过实际电压源的直流，实际直流电压源的伏安特性曲线如图 4-3 所示（直线 b） 。3直流电流源理想的直流电流源（简称直流电流源）其输出电流是一恒定值，与它的端电压无关，即不会因为它所接外电路不同而改变，而它的端电压却取决于外电路。直流电流源的伏安特性曲线如图 4-4 中直线 a 所
4、示。实际的直流电流源可以用一恒定电流 IS 与电阻 Ri 并联的模型来模拟，其输出电流为RiUIS式中 U 为实际电流源的端电压，其伏安特性曲线如图 4-4 中直线 b 所示。图 4-3 直流电压源的伏安特性曲线 图 4-4 直流电流源的伏安特性曲线五、内容及步骤1、测量线性电阻元件的伏安特性（1）按图 4-5 在电路分析实验箱上接线，取 RL=100，U S为直流稳压电源的输出电压（要事先将 US调到 0V） 。（2）打开稳压电源开关，调节电压调节旋钮使电压 U 分别为0V、2V、4V、6V、8V、10V（以万用表电压档指示值为准） ，测量对应的电流值，将数据填入表 4-1 中。然后关闭电源
5、，将电压0 IIsU abmAV RL+US+U+ I -UUsabI0调节旋钮调到最小位置（即 0V 位置） 。 图 4-5 线性电阻元件线路表 4-1U(V) 0 2 4 6 8 10线性电阻I(mA)2、测量非线性电阻元件的伏安特性（1）按图 4-6 在实验箱上接好线路。（2）打开电源开关，调节电压调节旋钮，使其输出电压分别为0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V，测量对应的电流值，记入表 4-2 中，关闭电源，电压旋钮旋到最小位置。图 4-6 非线性电阻元件的测试线路表 4-2U(V) 0 1 2 3 4 5 6非线性电阻（小灯泡） I(mA)3、测量直流电压源的伏安特性（1）按左图
6、 4-7 在实验箱上接好线路。将实训室的稳压电源视作理想直流电压源，取R=100，Rp 用滑动变阻器，也可用实验箱中的电位器。图 4-7 电压源测试线路（2）打开稳压电源开关，调节电压调节旋钮使输出电压为 10V，改变 Rp 的值使电路中电流分别为 35mA、40mA、45mA、50mA、55mA、60mA，测量对应的直流电压源端电压 U，记入表 4-3 中。mAVRP+US+U+ I -RmAV 6.3V 小灯泡+US+U+ I -表 4-3I(mA) 35 40 45 50 55 60电压源 U（V）4、测量实际电压源的伏安特性（1）按图 4-8 在实验箱上接线，将直流稳压电源 US与电阻
7、 Ri（取 51）相串联来模拟实际直流电压源，如图中虚线框内所示，取 R=100，Rp（同前面一样） 。（2）U S取 12V，调节 Rp 使电路中的电流分别为35mA、40mA、45mA、50mA、55mA、60mA，测量对应的实际电压源端电压 U，记入表 4-4 中。表 4-4I(mA) 35 40 45 50 55 60实际电压源 U（V）5、测量直流电流源伏安特性（1）按图 4-9 在实验箱上接线，RL 为十进制多值电阻箱。（2）选择恒流源 IS=50mA，改变 RL的阻值分别为0、100、200、300、400、500，测量对应的电流和电压记入表 4-5 中。 图 4-9 电流源测试
8、线路表 4-5RL() 0 100 200 300 400 500I(mA)电流源U（V ）mAV RL+U+ I -ISmAVRP+US+U+ I -RRi图 4-8 实际电压源测试线路6、测量实际直流电流源的伏安特性（1）按图 4-10 在实验箱上接线，取 Ri=1k，将 Ri与电流源并联来模拟实际电流源，如图中虚线框内所示。图 4-10 实际电流源测试线路（2）选择恒流源 IS=50mA，改变 RL 的值分别为0、100、200、300、400、500，测量对应的电流和电压，记入表4-6 中。表 4-6RL() 0 100 200 300 400 500I(mA)实际电流源U（V）六、报告要求1、报告内容包括：实验目的、实验器材、实验原理及说明、实验内容及步骤、数据分析、思考题解答、实验小结等内容。2、实验步骤和内容要自己对实验真实情况进行回忆总结，严禁抄写教材的对应部分。3、对测量数据要进行测量误差的分析。4、实验小结应是自己对个人实验情况进行客观的总结，包括经验与教训。七、思考题1、线性电阻与非线性电阻的测量方法有什么不同？2、理想与实际电压源的线路有什么不同？测量电压时应注意哪些？3、有一同学从实验数据中得到理想电流源与实际电流源的特性一致，请你分析出现这样结果的原因。RLV +UmA+ I -IS Ri
