大学物理实验报告
姓名: 张伟楠
班级: F0703028
学号: 5070309108
2008.06.03
实 验 报 告
姓 名：张伟楠 班 级：F0703028 学 号：5070309108 实验成绩：
同组姓名： 实验日期：2008.06.03 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，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
使用公式 
计算光的波长。
3.1．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．
3.2．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．
3.3．发光二极管
发光二极管是由半导体发光材料制成的，与材料的禁带宽度所对应的电压叫发光二极管的开启电压．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，其中也没有电流流过．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．
3.4．光电二极管
光电二极管除了具有一般二极管的特性外，它的PN结装在管子的顶部，可以直接接收光照．无光照时，光电二极管的伏安特性与普通二极管相似．在光照下，构成光电二极管的PN结能产生电动势，称为光生伏特效应．与普通二极管不同，光电二极管通常工作在反向偏置电压状态或无偏压状态．它的伏安特性可用下式表示
【实验数据记录、实验结果计算】
【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】
【附页】
◆思考题解答
1、总结各非线性元件的伏安特性。
答：
检波二极管：可以工作在一，三象限，当通过正向电流时，起初电流变化较小，等到二极管两端电压达到开启电压以后，电流变化逐渐增大并成线性关系。当通过逆向电流时，电流极小几乎可以视为0。由于实验中并没有达到击穿电压，所以不知道被击穿后的情形。
稳压二极管：工作在第三象限，起初通过电流较小时，电压变化较大，当电压到达工作电压后，电压变化开始趋于平缓。
发光二极管：其工作原理与检波二极管正向伏安特性相似，当电压超过其开启电压时，发光二极管开始发光。并且可以根据公式
计算出各种可见光的波长。
2、在测量检波二极管逆向伏安特性时，为何要将电流表内接？
答：
理论分析：根据高中的物理知识，我们知道：在测量电阻的伏安特性时，由于内阻的存在，电流表与电压表的测量值并非准确值，当电阻相对较小时，应将电流表外接，因为电压表的内阻远大于电阻，所以其分去的电流可以忽略不计；当电阻相对较小时，应当将电流表内接，因为电流表的内阻远小于电阻，所以其分去的电压可以忽略不计。在该实验中，当将检波二极管反向接入电路时，当电压未到其击穿电压，其电流变化较小，可以将其视为阻值很大的电阻，所以应将电流表内接。
实验结果：为弄清这一分析是否属实，我将电流表外接，测量了其伏安特性，发现电流表的示数略大于内接的情况，但是并不明显，符合理论分析。
第二篇：非线性元件伏安特性的测量_实验报告
非线性元件伏安特性的测量_实验报告
【目的要求】
1、学习测量非线性元件的伏安特性，了解进行伏安法测量时两种电表的连接方法和接入误差；
2、学习用数字万用电表测量二极管，学习测量二极管的伏安特性；
3、了解二极管的单向导电性和稳压二极管的稳压特性；
4、了解白炽灯的伏安特性。
【实验原理】
1、测量元件的伏安特性
给一个电学元件通电，用电压表测出元件两端的电压，用电流表测出通过元件的电流，作出电压—电流的关系曲线，称作该元件的伏安特性曲线，这种研究元件特性的方法叫做伏安法。
2、测量元件特性时的注意事项
（1）要了解元件的有关参数、性能及特点，实验中应保证元件安全使用，正常工作。加在元件上的电压以及通过的电流都应小于其额定数值；
（2）选择变阻器电路时应考虑到调节方便，能满足测量范围的要求。实验中经常采用分压电路，如细调程度不够，可以采用两个变阻器组成二级分压（或制流）细调电路；
（3）确定测量范围时，既要保证元件的安全，又要覆盖其正常工作范围，以反映元件特性。应根据测量范围选定电源电压；
（4）合理地选取测量点，可以减小测量值的相对误差。测量非线性元件时，选择变化较大的物理量作为自变量较为方便，可以等间隔取测量点；在测量值变化时，可适当增加测量点；
（5）在正式测量之前，应先对被测元件进行粗测，以大致了解被测元件特性、物理规律及变化范围，然后再逐点测量。
【实验内容】
1、用数字万用电表测量二极管；
2、用伏安法测量稳压二极管的伏安特性；
3、测量二极管的伏安特性曲线；
4、数据处理。
【仪器用具】
序号
仪器名称
型号/规格
单价(元）
备注
1
伏安特性实验仪
DH6102
2500
含直流稳压电源、2个4位半数字电压表、二极管、稳压二极管、白炽灯泡、电阻、导线等