1）实验目的

（1）掌握几种元件的伏安特性的测试方法，加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的理解。

（2）掌握实际电压源和电流源的使用方法。

（3）学习常用直流电工仪表和设备的使用方法。

2）实验原理

（1）在电路中，电路元件的特性一般用该元件上的电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系U=f（I）来表示，这种函数关系称为该元件的伏安特性，有时也称外部特性。而电源的外特性则是指它的输出端电压和输出电流之间的关系，通常这些伏安特性用U和I分别作为纵坐标和横坐标绘成曲线，这种曲线就叫做伏安特性曲线或外特性曲线。

（2）本实验中所用元件为线性电阻、白炽灯泡、一般半导体二极管整流元件及稳压二极管等常见的电路元件。其中线性电阻的伏安特性是一条通过原点的直线，如图2.1（a）所示，该直线的斜率等于该电阻的阻值。白炽灯泡在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性，又因为温度的改变是与流过的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线，如图2.1（b）所示，电流越大温度越高，对应的电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。一般半导体二极管整流元件也是非线性元件，当正向运用时其外特性如图2.1（c）所示。稳压二极管是一种特殊的半导体器件，其正向伏安特性类似普通二极管，但其反向伏安特性则较特别，如图2.1（d）所示，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时（一般称稳定电压）电流突然增加，以后它的端电压维持恒定，不再随外加电压升高而增加，这种特性在电子设备中有着广泛的应用。

3）实验内容

（1）测定一线性电阻R的伏安特性

按图2.2（a）接线，调节稳压电源的输出电压，即改变电路中的电流，从而可测得通过电阻R的电流及相应的电压值。将所读数据填入表2.1中。

（2）测定白炽灯泡的伏安特性

将上述电路中的电阻换成白炽灯泡，重复上述步骤即可测得白炽灯泡两端的电压及相应的电流数值，数据填入表2.1。

（3）测定二极管的伏安特性

按图2.2（b）接线，同样调节稳压电源输出电压，并测量相对应的电压和电流值，数据填入表2.1。

（4）测定稳压二极管的反向伏安特性

将步骤（3）中的一般二极管换成稳压二极管，重复上述步骤并将读数填入表2.1。(www.daowen.com)

图2.1　几种电路基本元件的伏安特性曲线

图2.2　电阻和二极管伏安特性测试电路

表2.1　基本元件的伏安特性测试表

4）实验报告

（1）根据各次实验测得的数据，在坐标纸上分别绘出各元件的伏安特性曲线。

（2）分析实验结果，并分析出现测量误差的原因。

5）注意事项

（1）实验时，电流表应串接在电路中，电压表应并接在被测元件上，极性切勿接错。

（2）合理选择量程，切勿使电表超过量程。

（3）稳压电源输出应由小到大逐渐增加，输出端切勿碰线短路。

6）思考题

用电压表和电流表测量元件的伏安特性时，电压表可接在电流表之前或之后，理论上两者对测量误差有何影响？实际测量时应根据什么原则选择？