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電路原理實(shí)驗的指導書(shū)
一、實(shí)驗目的
1. 學(xué)會(huì )識別常用電路元件的方法。
2. 掌握線(xiàn)性電阻、非線(xiàn)性電阻元件伏安特性的逐點(diǎn)測試法。
3. 掌握實(shí)驗裝置上直流電工儀表和設備的使用方法。
二、原理說(shuō)明
任何一個(gè)二端元件的特性可用該元件上的端電壓U與通過(guò)該元件的電流I之間的函數關(guān)系I＝f(U)來(lái)表示，即用I-U平面上的一條曲線(xiàn)來(lái)表征，這條曲線(xiàn)稱(chēng)為該元件的伏安特性曲線(xiàn)。
1. 線(xiàn)性電阻器的伏安特性曲線(xiàn)是一條通過(guò)坐標原點(diǎn)的直線(xiàn)，如圖3-1中a曲線(xiàn)所示，該直線(xiàn)的斜率等于該電阻器的電阻值。
2. 一般的白熾燈在工作時(shí)燈絲處于高溫狀態(tài)， 其燈絲電阻隨著(zhù)溫度的升高而增大，通過(guò)白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大，一般燈泡的“冷電阻”與“熱電阻”的阻值可相差幾倍至十幾倍，所以它的伏安特性如圖3-1中b曲線(xiàn)所示。
3. 一般的半導體二極管是一個(gè)非線(xiàn)性電阻元件，其特性如圖3-1中c曲線(xiàn)。正向壓降很�。ㄒ话愕逆N管約為0.2～0.3V，硅管約為0.5～0.7V），正向電流隨正向壓降的升高而急驟上升，而反向電壓從零一直增加到十多至幾十伏時(shí)，其反向電流增加很小，粗略地可視為零�？梢�(jiàn)，二極管具有單向導電
性，但反向電壓加得過(guò)高，超過(guò)管子的極限值，則會(huì )導致管子擊穿損壞。 4. 穩壓二極管是一種特殊的半導體二極管， 其正向特性與普通二極管類(lèi)似，但其反向特性較特別，如圖1-1中d曲線(xiàn)。在反向電壓開(kāi)始增加時(shí)，其反向電流幾乎為零，但當反向電壓增加到某一數值時(shí)（稱(chēng)為管子的穩壓值，有各種不同穩壓值的穩壓管）電流將突然增加，以后它的端電壓將維持恒定，不再隨外加的反向電壓升高而增大。
三、實(shí)驗內容
1. 測定線(xiàn)性電阻器的伏安特性
按圖1-2接線(xiàn)，調節直流穩壓電源的輸出電壓U，從0伏開(kāi)始緩慢地增加，一直到10V，記下相應的電壓表和電流表的讀數。
2. 測定半導體二極管的伏安特性
按圖1-3接線(xiàn)，R為限流電阻，測二極管D的正向特性時(shí)，其正向電流不得超過(guò)25mA，正向壓降可在0～0.75V之間取值。特別是在0.5～0.75 之間更應多取幾個(gè)測量點(diǎn)。作反向特性實(shí)驗時(shí)，只需將圖1-3中的二極管D反接，且其反向電壓可
加到30V左右。 正向特性實(shí)驗數據
反向特性實(shí)驗數據
3. 測定穩壓二極管的伏安特性
只要將圖1-3中的二極管換成穩壓二極管,重復實(shí)驗內容2的測量。 正向特性實(shí)驗數據
反向特性實(shí)驗數據
四、實(shí)驗注意事項
1. 測二極管正向特性時(shí)，穩壓電源輸出應由小至大逐漸增加， 應時(shí)刻注意電流表讀數不得超過(guò)25mA，穩壓源輸出端切勿碰線(xiàn)短路。
2.進(jìn)行不同實(shí)驗時(shí)，應先估算電壓和電流值，合理選擇儀表的量程，勿使儀表超量程，儀表的極性亦不可接錯。
五、思考題
1. 線(xiàn)性電阻與非線(xiàn)性電阻的概念是什么?電阻器與二極管的伏安特性有何區別?
2. 設某器件伏安特性曲線(xiàn)的函數式為I＝f(U)，試問(wèn)在逐點(diǎn)繪制曲線(xiàn)時(shí)，其坐標變量應如何放置?
3. 穩壓二極管與普通二極管有何區別，其用途如何? 七、實(shí)驗報告
1. 根據各實(shí)驗結果數據， 分別在方格紙上繪制出光滑的伏安特性曲線(xiàn)。（其中二極管和穩壓管的正、反向特性均要求畫(huà)在同一張圖中，正、反向電壓可取為不同的比例尺）
2. 根據實(shí)驗結果，總結、歸納被測各元件的特性。 3. 必要的誤差分析。
4. 心得體會(huì )及其他。
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