篇一 :非线性电阻伏安特性曲线实验

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线

【教学目的】

1、测绘电阻的伏安特性曲线,学会用图线表示实验结果。

2、了解晶体二极管的单向导电特性。

教学重点

1、测绘电阻的伏安特性曲线;

2、了解二极管的单向导电特性。

教学难点

非线性电阻的导电性质。

课程讲授

提问:1.如何测绘伏安特性曲线?

2.二极管导电有何特点?

一、实验原理

常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。

t42

        图1线性电阻的伏安特性           图2晶体二极管的p-n结和表示符号

晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位),这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。

晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极,正极由p型半导体引出,负极由n型半导体引出,如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性,常用图2(b)所示的符号表示。

关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。

t43

图3   p-n结的形成和单向导电特性

如图3(a)所示,由于p区中空穴的浓度比n区大,空穴便由p区向n区扩散;同样,由于n区的电子浓度比p区大,电子便由p区扩散。随着扩散的进行,p区空穴减少,出现了一层带负电的粒子区(以?表示);n区的电子减少,出现了一层带正电的粒子区(以?表示)。结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近,形成了带正、负电的薄层,称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场,其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反,使载流子的扩散受到内电场的阻力作用,所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时,p区的空穴和n区的电子不再减少,阻挡层也不再增加,达到动态平衡,这时二极管中没有电流。

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篇二 :非线性元件伏安特性的测量实验报告

                                                  

姓    名:##         班    级:##学    号:##实验成绩:

同组姓名:    无           实验日期:20##-3-4     指导老师:助教19             批阅日期:

非线性元件伏安特性的测量

【实验目的】

  1.学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点,选择一定的实验方法,援用配套的实验仪器,测绘出它们的伏安特性曲线。

  2. 学习从实验曲线获取有关信息的方法。

实验原理

1、非线性元件的阻值用微分电阻表示,定义为 R = dU/dI。

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篇三 :非线性元件伏安特性实验报告

实 验 报 告

实验成绩:

批阅日期: 姓 名:高阳 同组姓名:郭洋 班 级:F0703028 学 号:5070309013 实验日期:2008-3-31 指导老师:助教02

非线性元件伏安特性的测量

【实验目的】

1.学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点,选择一定的实验方法,援用配套的实验仪器,测绘出它们的伏安特性曲线。

2. 学习从实验曲线获取有关信息的方法。

【实验原理】

1、非线性元件的阻值用微分电阻表示,定义为 R = dU/dI。

2、如下图所示,为一般二极管伏安特性曲线

3、测量检波和整流二极管,稳压二极管,发光二极管的伏安特性曲线,电路示意图如下

(1)检波和整流二极管

非线性元件伏安特性实验报告

非线性元件伏安特性实验报告

1

检波二极管和整流二极管都具有单向导电作用,他们的差别在于允许通过电流的大小和使用频率范围的高低。 (2)稳压二极管

稳压二极管的特点是反向击穿具有可逆性,反向击穿后,稳压二极管两端的电压保持恒定,这个电压叫稳压二极管的工作电压。 (3)发光二极管

发光二极管当两端的电压小于开启电压时不会发光,也没有电流流过。电压一旦超过开启电压,电流急剧上升,二极管发光,电流与电压呈线性关系,直线与电压坐标的交点可以认为是开启电压.

使用公式 eU= 计算光的波长。

hcλ

【实验数据记录、实验结果计算】

1、整流二极管

正向:

表一 测量整流二极管的正向伏安特性数据

非线性元件伏安特性实验报告

得到图像如下:

2

图1 整流二极管正向伏安特性曲线及线性拟合直线

Y = A + B * X

Parameter Value Error

------------------------------------------------------------

A -100.27037 13.03331

B 162.09176 19.53863

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篇四 :非线性电阻的伏安特性测量

非线性电阻的伏安特性测量

姓名:##   学号:##    班级:应物111班   班级编号:s008

实验时间:第二周星期三13:00—15:30   座位号:8

一、             实验目的

1、          测绘电学元件的伏安特性曲线,学习用图线表示实验结果;

2、          了解半导体二极管等非线性元件的导电特性。

二、             实验仪器

直流电流表、电压表、直流稳压电源、滑线变阻器、二极管,导线

三、             实验原理

非线性器件的伏安特性反映在以电压为横坐标,电流为纵坐标的平面上,其伏安特性曲线不是一条通过原点的直线。因此,通常情况下用它的伏安特性曲线来表示其特性,曲线如下图。

非线性电阻的伏安特性测量  

半导体二极管接正向电压时电阻很小,接反向电压时等效电阻很大,而且它是非线性元件,因此可达到实验目的。

四、             实验步骤

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篇五 :实验报告-非线性元件伏安特性的测量

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姓       名:     班       级:              学       号: 实验成绩:

同组姓名:     实验日期:2008/03/17          指导老师:                         批阅日期:

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

非线性元件伏安特性的测量

实验目的

1、学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点,选择一定的实验方法,选用配套的实验仪器,测绘出它们的伏安特性曲线。

2、学习从实验曲线获取有关信息的方法。

实验原理

1.检波和整流二极管
检波二极管和整流二极管都具有单向导电作用,他们的差别在于允许通过电流的大小和使用频率范围的高低.

2.稳压二极管
稳压二极管的特点是反向击穿具有可逆性,反向击穿后,稳压二极管两端的电压保持恒定,这个电压叫稳压二极管的工作电压.

3.发光二极管

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篇六 :伏安法测固定电阻和非线性电阻实验报告

一、实验综述

1、实验目的及要求

(1)目的:用伏安法测未知电阻

(2)要求:在被测电阻不变的情况下(只改变滑动变阻器的大小)每组实验测量12组数据。

2、实验仪器、设备或软件

①TH-DAV1 型数模双显直流电压表 0.5 级(200mv/2V/20V/200V)相应内阻(1MW /5MW  ? /5MW /5M W)一只;

②TH-DAI1直流电流表 0.5 级(2mA/20mA/200mA/2A)相应内阻(0.11W/0.11W/11W /11W)一只;

③稳压电源wsy-2B型(0—30V,1A)一台;

④ B x7-12型(1500W /1A)变阻器一台;

⑤导线若干。

二、实验过程(实验步骤、记录、数据、分析)

实验内容与步骤

首先分别测出在电阻阻值约为20、2000欧姆的条件下改变滑动变阻器阻值测出不同情况下的电流电压,在根据多次测量的数据计算出最终的实验结果。

对20欧和2000欧电阻测量及数据处理

1.20W电阻的伏安特性关系

2. 2k欧电阻的伏安特性关系

根据测量所用电表的内阻,对两种方法所得结果进行修正

1.对 20电阻的修正及数据处理

Vm  =2.0V I m  =20mA Rv  =5MW ,两表等级均为0.5 级。

2.对2KW 电阻测量及数据处理。

Vm  =10V I m  =2mA RA  =0.11W ,两表等级均为0.5 级。

3.数据处理 用坐标纸在同一坐标上,20和2K的伏安特性曲线。并通过求斜率分别算出两电阻器实际阻值

如下:1、20的伏安特性曲线

2k欧的伏安特性曲线

三、结论

1、在电阻阻值约为20欧姆时:

(1)ΔI= 0.O16mA

   ΔI/I=0.011 

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篇七 :[实验报告]非线性元件伏安特性测量

非线性元件伏安特性测量

一. 实验目的

1、学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点,选择一定的实验方 法,选用配套的实验仪器,测绘出它们的伏安特性曲线。 2、学习从实验曲线获取有关信息的方法。

二.实验原理

1.检波和整流二极管

检波二极管和整流二极管都工作在1、4 象限.第1 象限区又称为正向工作区.当所加 的电压较低时,流通的电流很小,继续增加电压时,电流急剧上升.这个转折点对应的电 压称为二极管的开启电压,它与所用的半导体材料的禁带宽度有关.在常温下,一般为 0.2~0.7V.第4 象限区又称为反向工作区,其特点是加一个相当高的电压时,电流会突然 增大,导致损坏,这种现象称为击穿.检波二极管和整流二极管工作范围不能超过击穿区. 检波二极管的PN 结是针形接触,其特点是工作电流小,工作频率范围的宽,但反向 耐压低.整流二极管的PN 结是面形接触,其特点是工作电流大,工作频率低,反向耐压 可达上千压.它们的共同特点是要求反向工作时流过的电流越小越好. 2.稳压二极管

稳压二极管工作在第4 象限.而且工作在击穿区.其特点是反向工作电压加到一定值 时,电流突然增大,在此基础上再加大电压时,电流的变化非常剧烈,这时稳压二极管承 受的功率急剧增大,若不加限流措施,PN 结极易烧毁. 3.发光二极管

发光二极管由半导体发光材料制成,工作在第1 象限.要发的光的波长与材料的禁带 宽度E 对应.根据量子力学原理E = eV = hυ可知,对于可见光,开启电压V约在2~3V.当 加在发光二极管两端的电压小于开启电压时,发光二极管不会发光,也没有电流流过.电 压一旦超过开启电压,电流急剧上升,二极管处于导通状态并发光,此时电流与电压呈线 性关系,直线与电压坐标的交点可以认为是开启电压. 三.实验步骤 1.普通二极管

正向伏安特性:测量电路见图1,二极管两端电压V ≤3 V.电压表内接。 2.稳压二极管.

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篇八 :电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)

实验一 电路元件伏安特性的测量

一、实验目的

1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;

2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。

二、实验原理

在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个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之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类: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1-1(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R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,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,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。

(a)线性电阻 (b)白炽灯丝

绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(U),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。

三、实验设备与器件

1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表 1 块 3.直流电流表 1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管 1 只 7.稳压二极管 1 只 8.电阻元件 2 只

四、实验内容

1.测定线性电阻的伏安特性 按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。

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