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第二章 电路实验（含仿真） 2.1 实验一 伏安特性的测试 一、实验目的 （1）了解线性电阻与非线性电阻伏安特性的差别。 （2 ）掌握独立电源伏安特性的测量方法，加深对电压源、电流源特性的认识。 （3 ）掌握直流稳压电源、台式数字万用表的使用方法 （4 ）练习实验曲线的绘制。 二、实验仪器 名 称 型 号 规 格 数 量 电路实验箱 HPE-DL1 1 个 九孔方板 297*300mm 1 块 P8-I 双头导线1m 6 条 连接件 P8-I 双头导线0.2m 6 条 短接片 6 个 小灯泡（12V，0.1A ） 1 个 元件盒 电阻 100Ω/2W 、200Ω/2W 、300Ω/2W 、390Ω/2W 各1 个 滑线电阻器（带导线）0～150Ω，2A 1 个 直流稳压源 双路DC0～30V 输出及固定DC5V 输出 1 台 台式数字万用表 GDM-8135 1 台 三、实验原理 1、无源器件 U 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压 与通过该元件的电流 之间的函数 I 关系U f (I ) 来表示，即用U I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安 特性曲线。 （1）线性电阻器是理想元件，在任何时刻它两端的电压与其电流的关系服从欧姆定律。 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图2.1. 1 中（a ）曲线所示，该直 线的斜率等于该电阻器的电阻值。在一定的条件下，金属膜电阻器、绕线电阻器等的伏安特 性近似为一直线。 非线性电阻器元件的伏安特性不是一条直线，它在 u—i 平面上的特性曲线各不相同， 下图所示的分别是钨丝电阻灯泡2.1.1 （b ）、稳压管2.1.1 （c ）、普通二极管2.1.1 （d ）的特 性曲线。另外，如光敏电阻、气敏电阻、湿敏电阻、压敏电阻等也是非线性电阻器。由于它 们的特性各异，被广泛应用在工程检测、电路保护和控制电路中。 图2.1.1 无源器件的伏安特性曲线 （2 ）一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态时，其灯丝电阻随着温度的升高而增大， 通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值 可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图2.1.1 中 （b ）曲线所示。 （3 ）稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反 向特性较特别，如图2.1.1 中（c ）曲线所示。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 （称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然 增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。 （4 ）一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其特性如图2.1.1 中（d ）曲线所示。