伏安法测电阻、实验目的:1. 学会设计用伏安法测电阻的实验电路2. 掌握各种电阻元件伏安特性曲线的测量方法3. 学会用作图法处理实验数据二、实验原理:1. 伏安特性曲线是为直线,阻值为常量,为线性元件;伏安特性曲线是为曲线, 阻值非常量,为非线性元件2. 测量电路的选取:电路往往分为分压电路和限流电路(1)电源的选取:所选电源的额定电压和额定电流同负载额定电压和电流相同 或稍大较为理想(2)变阻器的选取与连接方式:实验室常用滑动变阻器组成分压电路和限流电路变阻器的连接方式按如下考虑:若所选电源的额定电流大于负载额定电流 的两倍以上,宜选用分压电路3)电表的选取与连接方式:电压表、电流表的量程略大于待测电压电流较为 理想,量程太大会降低电表的测量精度电表级别的选取以测量结果能达到期望 的准确度要求为准如果期望测量结果的相对误差不超过K%,则电压表和电流 表的准确度等级可先在 K/2 内选择,精度不够再行调整电表的连接方式有两 种:国Ilf 吃再的AfAA'A两种误差分别为:p =且 p = - Rx 比较两种误差大小,选择误差比较 外 Rx 内 %R x小的电路进行测量若方法误差不可忽略时,可由R二E-Ra R二丄 两式对电 X / a x iRu压表外、内接的方法测的结果进行修正。
三、主要仪器品牌与型号直流稳压电源:DF1709SB 台式万用表GDM-8324 手持万用表RS232C 四、万用表测量数据:1. 金属膜电阻R “阻值:109.2Q2. 实验中直流稳压电源输出电压:1.64V3. 电表的阻值Rv=10 MQ Ra=2 0电表应采用电压表内接法判断过程:由于 岳 =0.011% 脸=1.831% , - ,因此采用电压表内接法RvR x1 Rx1 RvR X1 Rx1五、 伏安法测电阻数据:六、 数据处理: 原始数据记录如下:测金属膜电阻原始数据侧晶体二极管正向伏安特性原始数据表U(V}1( mA}W}l(mA)0.37123.3S0.39140.020.49224.400.41140.030.53424.880.43360.060.65335.97□.44670.090.76847.020.46730.160.&4937.770.4B220240.97998.960.50910.481.03329.910.&19S0.631.L6E81.0.670.5&4S1.451.277411.69059S13.000.61S35.950.53057.490.663914.540.6B2420.710.691824.69金属膜电阻伏安特性曲线U(v)2.从金属膜电阻伏安特性曲线上取相距尽量远的两点I1=0.90mA U1=0.1V I2=13.73mA U2=1.5V计算待测电阻的平均值R%丄—型丄 =109.11 01211 U2U1-Ru3•根据仪表的显示情况判断测量误差厶U、AI再由此计算金属膜电阻的测量误差△ U=1.2772X0.02%+4X0.0001=0.00066 V△ I =11.65X1.2%+3X0.0 仁0.16980mA 相对误差为 px=^p2+p2=0.01542,绝对误差为△ R=R^Xpx=1.682最终测量结果为:R 1 = (109.10+1.682)咒丄 5.从二极管伏安曲线图中读取数据,根据有效数字运算规则计算晶体二极管的阻值:(a)在 2.00mA 下的阻值匕=0.57/0.002=285Q(b)在 8.00mA 下的阻值d=0.63/0.008=78.75Q七、回答及思考题:1)1V 2kQ 0.5级内接2)3)^^2.44%RvR XH=4%1.5V 500Q 1.0级 内接1V 2k Q 0.5级外接4)1.5V 500Q 1.0级 外接-^=9.09%RvR X◎=4% J故选用1V 2kQ 0.5级内接。