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1、实验一 电阻元件伏安特性的测绘一实验目的1学习 Multisim 仿真环境的使用，恒压源、直流电压表、电流表等虚拟器件的使用 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。二原理说明任一二端电阻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 Uf(I)来表示，即用 UI 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该电阻元件的伏 安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电 阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图 11 中（a）所示，该直线的斜 率只由电阻元件的电阻值 R 决定，其阻值为常数，与元件两端的电压 U
2、 和通过该元件的电流 I 无关；非线性电阻元件的 伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值 R 不是常数，即在不同的电压作用下，电阻 值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特 性如图 11 中（b） 、 （c） 、 （d） 。在图 11 中，U 0 的部分为正向特性，U 0 的部分 为反向特性。 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电 流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲 线便可计算其电阻值。三实验设备1PC 机及 Multisim 7 软件 2Multisim 7 中的恒压源、万用表、电阻、二极 管。四实验内
3、容1测定线性电阻的伏安特性 按图 12 接线，图中的电源 U 选用可调输出的恒压源，通过电流表与 1k 线性电阻 相连，电阻两端的电压用电压表测量。 调节恒压源可调稳压电源的输出电压 U，从 0 伏开始增加（不能超过 10V） ，在表 11 中 记下相应的电压表和电流表的读数。(d)(b)(c)UUUIII(a)UI0000图 11表 11 线性电阻伏安特性数据U(V) 0 2 4 6 8 10I(mA)2测定 12V 白炽灯泡的伏安特性 将图 1-2 中的 1k 线性电阻换成一只 12V 的灯泡，重复 1 的步骤，电压不能超过 12V，在表 12 中记下相应的电压表和电流表的读数。 表 12
4、 6.3V 白炽灯泡伏安特性数据U (V) 0 2 46810I (mA)3测定半导体二极管的伏安特性按图 13 接线， 为限流电阻，取 200，二极管的型号为 1N4007。测二 极管的正向特性时，其正向电流不得超过 25mA，二极管 的正向压降可在 00.75V 之间取值。特别是在 0.50.75V 之间更应取几个测量点；测反向特性时，将可 调稳压电源的输出端正、负连线互换，调节可调稳压输出 电压 U，从 0 伏开始缓慢地增加（不能超过30V） ， 将 数据分别记入表 13 和表 14 中。表 13 二极管正向特性实验数据U (V) 0 0.2 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.70I (mA)表 14 二极管反向特性实验数据U (V) 0 5 10 15 20 25I (mA)五思考题1线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别？它们的电阻值与通过的电流有无关系？2如何计算线性电阻与非线性电阻的电阻值？ 3请举例说明哪些元件是线性电阻，哪些元件是非线性电阻，它们的伏安特性曲线是 什么形状？ 4设某电阻元件的伏安特性函数式为 If（U） ，如何用逐点测试法绘制出伏安特性 曲线。六实验报告要求1根据实验数据，分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线。 2根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。
