电路元件的伏安特性.doc

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1、实验一电路元件的伏安特性一、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。二、原理及说明：1、独立电源和电阻元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。0Rs+Us_-+U_IIθbUsa2、理想电压源的端电压US(t)是确定的时间函数，而与流过电源的电流大小无关。如果US(t)不随时间变化（即为常数），则该电压称为理想直流电压源US(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US(t

2、)和电阻RS相串联的电路模型来表示（图1-2）。显然RS越大，图1-1中的θ角也越大，其正切的绝对值代表实际电源的内阻RS。图1-1图1-23、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IS(t)不随时间变化（即为常数），则该电流源称为理想直流电流源IS(t)，其伏安特性曲线如图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IS和电导GS相并联的电路模型来表示（图1-4）。显然GS越大，图1-3中的θ角也越大，其正切的绝对值代表实际电源的内导GS。bGsIs-IU0θIS三a图1-3图1-44、电阻元件的特性可以用该元

3、件两端的电压U与流过元件的电流I的关系来表征。即满足于欧姆定律：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AV直流电流源R图1-5调节直流电源是其输出电流Is=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。表1—1R（Ω）0100200300500700800U（V）I（mA）2、测定理想电压源的伏安特性AV直流电流源RR1图1-6其中R=50Ω调节直流稳压源使其输出电压U=10（V），再将可调电阻R调至最大值，按图1-6接线。其中R为限流电阻。逐次减小R的值，

4、读取相应的电压值、电流值记入表1-2中。表1—2R（Ω）900800700500300200100U（V）I（mA）Rs+Us_-AVR3、测定实际电源的伏安特性图1-7其中：Rs=50ΩUs=10V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—3R（Ω）900800700500300200100U（V）I（mA）4、测定线性电阻的伏安特性直流稳压电源AVR图1-8其中：R=100Ω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

5、中。表1—4Us（V）0246810I（mA）U（V）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出伏安特性曲线。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ΣI=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ΣU=0。2

6、、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A1、A2、A3是电流插孔，K1、K2是双刀双掷开关。先将K1、K2合向短路线一边，调节稳压电源，使Us1=10V，Us2=8V,再把K1，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

7、，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。cUs=8VadUs=10VbA1A2A3=200R=100=300图2——1图1-3图2-1表2—1(mA)(mA)(mA)验证节点b验证=0UUabUbcUbdUbdUcd回路abcda回路abda表2—2(mA)(mA)(mA)Uab（Ｖ）Ubc（Ｖ）Ubd（Ｖ）ＵS1单独作用ＵS2单独作用ＵS1　ＵS2共同作用验证叠加原理四、实验用设备仪器及材料1、电路实