电路理论实验指导书

实验一 电阻元件伏安特性的测绘

一．实验目的

1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 2．学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。

二．原理说明

任一二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U＝f(I)来表示，即用U－I平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该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中（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是一条经过坐标原点的曲线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用

II0U0UI(a)(b)I0UU0(c)(d)图5－11

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，它们的伏安特性如图1－1中（b）、（c）、（d）。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。

绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。

三．实验设备

1．数字万用表。

2．KHDL-1 电路原理实验箱。

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四．实验内容

1．测定线性电阻的伏安特性

按图1－2接线，图中的电源U选用恒压源的可调稳压输出端，通过直流数字毫安表与1kΩ线性电阻相连，电阻两端的电压用直流数字电压表测量。

调节恒压源可调稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不能超过10V），在表5－1中记下相应的电压表和电流表的读数。

表1－1 线性电阻伏安特性数据 U(V) I(mA)

2．测定半导体二极管的伏安特性

按图1—3接线，Ｒ为限流电阻，取200Ω（十进制可变电阻箱），二极管的型号为1N4007。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过25mA，二极管ＶＤ的正向压降可在0～0.75V之间取值。特别是在0.5～0.75之间更应取几个

0 2 4 6 8 10 测量点；测反向特性时，将可调稳压电源的输出端正、负连线互换，调节可调稳压输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不能超过－30V）， 将数据分别记入表1－3和表1－4中。

表1－3 二极管正向特性实验数据 U (V) 0 0.2 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75

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I (mA) 表1－4 U (V) I (mA)

3．测定稳压管的伏安特性

0 －5 －10 －15 －20 －25 －30 将图1—3中的二极管1N4007换成稳压管2CW51，重复实验内容2的测量，其正、反向电流不得超过±20mA，将数据分别记入表1－５和表1－６中。

表1－5 稳压管正向特性实验数据 U (V) 0 I (mA) 0.2 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

表1－6 稳压管反向特性实验数据 U (V) I (mA) 0 －2 －2.6 －3. －3.5 －3.8 －4 －4.5 －5.0 五．实验注意事项

1．测量时，可调稳压电源的输出电压由0缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表，不能超过规定值。

2．稳压电源输出端切勿碰线短路。

3．测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。

六．预习与思考题

1．线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别？它们的电阻值与通过的电流有无关系？

3．请举例说明哪些元件是线性电阻，哪些元件是非线性电阻，它们的伏安特性曲线是什么形状？

4．以电阻元件的伏安特性函数式为I＝f（U），如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲线。

七．实验报告要求

1．根据实验数据，分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线。 2．根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。

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实验二 验证基尔霍夫定律

一、实验目的

1、 加深理解KCL、KVL定律。

2、 掌握基本电子工具的使用（万用表、电阻箱、直流稳压电源、毫安表）。

二、实验原理

1.KCL原理：2.KVL原理：

?I?0 ?U?0

三、实验设备

1.直流稳压电源 HT-1712G型 0――30V双路 一台 2.直流毫安表 C31-mA型 100mA――1000mA 一台 3.数字万用表 DT9202型 31/2位 一块 4.交流/直流电阻箱 ZX38A/10型 0――11111.1型 一台 5.通用实验板 附：电阻150Ω、51Ω、82Ω、91Ω （1W） 各一个

四、实验步骤：

1.如图所示，接线。在每个支路（测量），接入电流表（毫安表），再打开电源。读取电流表的数值，填入对应的表1中（请注意电流的方向）。

2.如图2-1所示，在通电的情况下，用万用表测量对应元器件的电压，填入对应的表1中（请注意电压的方向）。 3.将实测值和理论值相比较。

被测量 I U R1 R2 表1

R3 US1 US2

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五、注意事项

US1 ＋ R1 510Ω I1 R2 510Ω I3 I2 12V － ＋ R3 1KΩ 6V － US2 图2-1

1.不能带电操作，所有同学，接线完毕后，经老师检查后，方可通电。 2.电压源不能短路。

六、思考题

1．电路中两个电动势均增大一倍，各支路的电流、电压如何变化？如果电路中只有一个电动势增大一倍，而另一个不变，各支路的电流、电压如何又如何变化？

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