实验报告 伏安特性曲线的测量

实验报告2 伏安特性曲线的测量

实验使用的设备:

    实验元器件

直流电流表

数字万用表

直流稳压电源

  仿真元件：稳压电源,电阻,滑动变阻器,二极管,电流表,电压表

(1)

I(mA)

5.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

U(V)

0.25

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

(2)

I(mA)

0

0.25

0.50

0.75

1.0

3.0

5.0

10.0

15.0

U(V)

0.290u

0.471

0.504

0.521

0.536

0.592

0.619

0.655

0.674

(3)

I(mA)

0.042u

0.111u

0.136u

0.395u

0.888u

1.776u

U(V)

0.1

0.5

1

2

5

10

1.伏安特性曲线的测定

所谓伏安特性曲线是指某一元件端口的u-i变化规律外特性)曲线。

在测量某一端口的伏安特性时，通常采用调节外接可调电阻的方法以得到不同的电压、电流值，在坐标平面上加以描述，最终得到该端口的伏安特性曲线。常用的测量方法有伏安测量法和示波测量法

伏安测量法即用电压表、电流表测定端口伏安特性的测量方法。

2.线性电阻元件:元件伏安特性曲浅为直线,加在电阻两端

的电压与通过官的电流成正比,如图一

非线性电阻元件,元件伏安特性曲线呈曲线,加在电阻两端

的电压与通过它的电流的比值很个定值如图二.

3.晶体二极管是典型的非线性元件,它的正反方向电阻差异很大。当二极管加正向电压时,在0A段,外加电压不足以克服P-N结内电场对多数载流子的扩散所造成的阻力正向电流较小,电阻较大,在AB段,外加电居超过闸值电压,内电场大大削弱,二极管电阻变得极小,呈导通状态。若二极管加上反向电压,电压较小时,反向电流小;在OC段,处于高电阻阻状态,当电压继续增加到击穿电压时,电流剧增;CD段,二极管被击穿,此时电阻趋于零值。

(1)实验一 电阻的伏安特性曲线实验

1.检查元件的好坏

对于线路,可以看是否导通来检查好坏;对于电阻和二极管,可以用数字万用表来大致判断它的好坏。

2.连接电路

下图为为电阻的伏安特性曲线实验电路图，按图所示电路在相应的条件下, 完成线路的连接。

3.测量

测量时，先开路测量R1的实际电阻，再调节电源电压或电位器R2，记录各种电流值I及相应的电压值V。

4.绘图

根据测量值，以电压V为横坐标，以电流1为纵坐标，即可得到伏安特性曲线。

I(mA)

5.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

V(V)

0.253

0.503

0.996

1.507

2.01

2.50

1.检查元件的好坏

对于线路,可以看是否导通来检查好坏;对于电阻和二极管,可以用数字万用表来大致判断它的好坏。

下图为为二极管的正向伏安特性曲线实验电路图，按图所示电路在相应的条件下, 完成线路的连接。

3.测量

测量时，先开路测量二极管正向的实际电阻，再调节电源电压或电位器R2，记录各种电流值I及相应的电压值V。

4.绘图

根据测量值，以电压V为横坐标，以电流I为纵坐标，即可得到伏安特性曲线。

I(mA)

0

0.25

0.50

0.75

1.0

3.0

5.0

10.0

15.0

V(V)

0.006

0.535

0.567

0.586

0.600

0.653

0.676

0.705

0.723

(3)实验三

1.连接电路

下图为为二极管的反向伏安特性曲线实验电路图，在实验二的基础上,把二极管反接.

3.测量

测量时，先开路测量二极管反向的实际电阻，再调节电源电压或电位器R2，记录各种电流值I及相应的电压值V。

4.绘图

根据测量值，以电压V为横坐标，以电流I为纵坐标，即可得到伏安特性曲线。

I(μA)

0.01

0.05

0.09

0.20

0.49

0.99

V(V)

0.1

0.5

1

2

5

10

1.通过本实验我穿握了伏安法测电阻的方法,并根据电阻阻值分析选择合适量程,懂得绘制曲线图,怎么完成一个实验。

2.通过本实验我深入了解了二极管的伏安特性曲线,了解了其阻值的变化情况,

3.了解别实验中细心的重要性,细心才能较好读数,顺利完成实验.

4.误差分析

仪器误差：测量仪器本身具有精度和误差范围。例如，万用表的精度限制了电压和电流测量的准确性。

连接线路阻抗：连接线路和插头等元件会引入额外的电阻、电感和电容，影响电压和电流的真实值。

温度效应：部分元器件的电阻、二极管的开启电压等参数会随着温度的变化而发生变化，这可能导致实验结果的误差。

载流子浓度：在半导体二极管中，载流子浓度会影响开启电压，而这个参数可能会因为样品不均匀或制造工艺而有所不同。

人为误差：包括读数误差、操作技术误差等。