电路元件的伏安特性.

实验一电路元件的伏安特性

、实验目的:

1、研究电阻元件和直流电源的伏安特性及其测定方法。

2、学习直流仪表设备的使用方法。

、原理及说明：

1、独立电源和电阻兀件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，称为伏安测量法(伏安表法)

伏安表法原理简单，测量方便，同时使用于非线性元件伏安特性的测定。

2、理想电压源的端电压U s(t)是确定的时间函数，而与流过电源的电流大小无关。如果U s(t)不随时间变化(即为常数)，则该电压称为理想直流电压源U s(t)，其伏安特性曲线如图1-1中

曲线a所示，实际电压源的特性曲线如图1-1中曲线b所示，它可以用一个理想电压源U s(t)和电阻R s相串联的电路模型来表示(图1-2)。显然R s越大，图1-1中的0角也越大，其正切的

绝对值代表实际电源的内阻R s。

图1-2

图1-1

3、理想电流源向负载提供的电流是确定的函数，与电源的端电压大小无关。如果

间变化(即为常数)，则该电流源称为理想直流电流源I s(t)，其伏安特性曲线如图

I s(t)不随时

1-3中曲线a 所示，实际电流源的特性曲线如图1-1中曲线b所示，它可以用一个理想电流源I s和电导G s相并联的电路模型来表示(图实

际电源的内导G s。

1-4)。显然G s越大，图1-3中的0角也越大，其正切的绝对值代表

U “

a

\、0

￡

L --------- *

\ Is

b

图1-3 图1-4

4、电阻元件的特性可以用该元件两端的电压欧

姆定律：

U与流过元件的电流I的关系来表征。即满足于

Rs

I

R=U

I

在u-i坐标平面上，线性电阻的特性曲线是一条通过原点的直线。

三、实验内容及步骤：

1、测理想电定流源的伏安特性

图1-5

调节直流电源是其输岀电流l s=10(mA)，先将可调电阻R置零，按图1-5接线。逐次增加R的值，读取相应的电压值、电流值计入表1-1。

R (Q )0100200300500700800

U (V)

I (mA)

2、测定理想电压源的伏安特性

调节直流稳压源使其输岀电压U=10(V,再将可调电阻R调至最大值，按图1-6接线。其

中R1为限流电阻。逐次减小R的值，读取相应的电压值、电流值记入表1-2中。

表1 —2

1

2

R

(Q )

900

800

700

500

300

200

100

U (V )

I (mA )

3、测定实际电源的伏安特性

按图1-7接线。实验中实际电源用一台直流稳压电源 Us 串联电阻Rs 来模拟。接线前调稳

压电源Us （ V ）=10（ V ）。改变R 数值，记录相应的电压值与电流值于表

1-3中

表1 — 3

R (Q )

900

800

700

500

300

200

100

U (V )

I (mA )

4、测定线性电阻的伏安特性

图 1-8

其中： R=100 Q

表Us (V ) 0

2

4

6

8

10

I (mA )

按图1-8接线。改变直流稳压电源的电压

Us ，测定相应的电流值和电压值记录于表 1-4中

R

四、实验用设备仪器及材料:

1、电路实验箱1个

2、万用表1块

3、直流电流表1块

4、导线等。

五、实验报告要求：

根据测量数据，在坐标纸上按比例绘岀伏安特性曲线

3

实验二基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的：

加深对基尔霍夫定律和叠加原理的内容和使用范围的理解。

二、原理及说明：

1基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。它包括电流定律和电压定律。

基尔霍夫电流定律：在集总电路中，任何时刻，对任意一个节点，所有支路电流的代数和恒等于零。即艺1=0。

基尔霍夫电压定律：在集总电路中，任何时刻，沿任意一个回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。即艺U=0。

2、叠加原理是线性电路的一个重要定理。

如果把独立电源称为激励，由它引起的支路电压、电流称为响应则叠加原理可简述为：在任意线性网络中，多个激励同时作用时，总的响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。

三、实验方法及步骤：

1、验证基尔霍夫定律

按图2-1接线，其中A i、A、A是电流插孔，K|、K2是双刀双掷开关。

先将K i、K，合向短路线一边，调节稳压电源，使U si=10V, U S2=8V,再把K i，K2合向电源一边。测得各支路电流、电压，将数据记录于表2-1中。

2、验证叠加原理

按图2-1接线，首先K2掷向短路线一边，K1掷向电源一边，测量各电流、电压记录于表

2-2 中。

首先K1掷向短路线一边，K2掷向电源一边，测量各电流、电压记录于表2-2中。

两电源共同作用时的数据在实验内容1中取。

Us2=8V

R1 =200 R2=?00 1-3 R3 =300

b R2

A1 A2

A3

Us1=10V

R

k

k1

I2

R1

4

图2-1

5

四、实验用设备仪器及材料

1、电路实验箱1个

2、万用表1块

3、直流电流表1块

4、导线等

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