《实训三 直流电源和电阻元件伏安特性的测定.doc》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.doc（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台四、实训原理
2、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。00IUIU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2直流电压源理想的直流电压源（简称直流电压源），其端电压是一恒定值，
3、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
4、输出电流为式中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。UUsabI00IIsUab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，US为直流稳压电源的输出电压（要事先将US调到0V）。mAVRL+US+U+ I -（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，将电压调节旋钮调到最小位置（即0V位置）。 图4-5 线性电阻元件线
5、路表4-1线性电阻U(V)0246810I(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。mAV6.3V小灯泡+US+U+ I -图4-6 非线性电阻元件的测试线路表4-2非线性电阻（小灯泡）U(V)0123456I(mA)3、测量直流电压源的伏安特性mAVRP+US+U+ I -R（1）按左图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
6、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。表4-3电压源I(mA)354045505560U（V）4、测量实际电压源的伏安特性mAVRP+US+U+ I -RRi图4-8 实际电压源测试线路（1）按图4-8在实验箱上接线，将直流稳压电源US与电阻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）US取12V，调节Rp使电路中的电流分别为35mA、40mA、4
7、5mA、50mA、55mA、60mA，测量对应的实际电压源端电压U，记入表4-4中。表4-4实际电压源I(mA)354045505560U（V）mAVRL+U+ I -IS5、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 电流源测试线路表4-5电流源RL()0100200300400500I(mA)U（V）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，
8、如图中虚线框内所示。V+UmA+ I -ISRiRL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4-6实际电流源RL()0100200300400500I(mA)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。
