非线性元件的伏安特性研究
【可供选择的实验仪器】
直流稳压电源1台0~30V;滑线变阻器1台;电阻箱1台;待测二极管;小白炽灯泡(额定6.3V,0.15A);数字万用表1台;开关1个;导线若干。
【实验内容和要求】
1.用数字万用表的二极管测试档判断二极管的正负极。
2.自行设计电路测量稳压二极管的伏安特性,作图分析二极管的非线性伏安特性,确定其正向导通电压UD。求出当U=-4V,0.6V,1.2V时二极管的电阻。
3.自行设计电路测量小白炽灯泡的伏安特性,验证U=KIn,并分别求出室温和额定工作状态下灯丝的电阻。*
【实验报告要求】
报告中至少包含以下几个部分:【实验内容及要求】、【实验原理及方案设计】、【实验步骤】、【数据的记录和处理】、【结果分析】。
【设计性实验说明】
要求当场完成实验报告,请各位同学自带计算器尺子等工具;
万用表规格:直流电压测量(量程0~0.2~2~20~200V,准确度0.5%,内阻约为10 MΩ),直流电流测量(量程0~0.2~2~20~200mA,准确度0.8%);
二极管和白炽灯泡的电流测量范围应合理设定,以免损坏器件;
预习时要根据实验仪器做好实验的方案设计。
测量的难点:
1、 取点的个数和分布要合理选择;
2、 注意测量的范围,以免损坏元器件;
3、 测量电表内阻的影响。——万用表的伏特档内阻约10MΩ
高中物理稳压二极管的伏安特性实验课题研究
图(一)3.52是一种最简单的稳压电路,其特点是在负载RL的两端反向并联了一只稳压二极管。当输入电压发生波动时,这只稳压管能够自动地调整流过它的电流,而使它两端的电压几乎不变。通过这个实验,你就可以知道为什么稳压管具有这样的功能。
准备好直流电源(12V左右)1个,干电池(1.5V)1节,滑动变阻器(50Ω,1A)1个,定值电阻(300Ω,1/2W及500Ω,1/2W各1只),直流电压表(0-3-15V)1个,直流电流表(0-50mA)1个,开关筹备用。
实验方法与要求如下:
1.研究稳压管正向特性时,用1.5伏干电池作电源,以300欧电阻作限流电阻,用变阻器调节输入电压.从零值开始,逐渐增大输入电压,分别测量8—10组电流、电压数据。
2.研究反向特性时,换用12伏电源,仍以300欧电阻作限流电阻,陆续增大输入电压,测出一系列电流和相应的电压值。
将上述测量数据记录在表格中,并绘出正、反向的伏安特性曲线。
3.在反向连接的电路中,以500欧的电阻并联在稳压管两端,使输入电压在9-12伏之间变化,观察负载两端电压变化情况,断开稳压管比较两者的区别。
实验后思考下面的问题:
1.如何运用滑动变阻器组成电路来调节输入电压?
2.研究稳压管正、反向特性时的电路是否有区别?
3.如何从你所得到的伏安特性曲线来说明稳压电路的原理?
【提示与答案】
(1)研究正向特性时,按图(二)3.52-1接线,图中R作分压器连接,R′作限流电阻,这样有利于细微的调节。注意,调节输入电压应从零值开始,在电流变化大的区域,电压间隔应取得小些。
(2)研究反向特性时,按图(二)3.52-2接线,电源电压取10伏左右。
(3)作伏安特性曲线时,可使正、反向坐标轴的单位比例不同。其曲线示例如图(二)3.52-3。反向时出现击穿现象,但是在反向击穿的平稳区内,电压值在相当范围内几乎保持不变,即在
这个区域内电流的变化不影响电压值。但超出这个区域击穿电压微小增加,即可使电流激烈增加。只要电流不超过额定值,二极管不会损坏,利用这一特性而使负载两端的电压维持稳定。
非线性元件的伏安特性研究
【可供选择的实验仪器】
直流稳压电源1台0~30V;滑线变阻器1台;电阻箱1台;待测二极管;小白炽灯泡(额定6.3V,0.15A);数字万用表1台;开关1个;导线若干。
【实验内容和要求】
1.用数字万用表的二极管测试档判断二极管的正负极。
2.自行设计电路测量稳压二极管的伏安特性,作图分析二极管的非线性伏安特性,确定其正向导通电压UD。求出当U=-4V,0.6V,1.2V时二极管的电阻。
3.自行设计电路测量小白炽灯泡的伏安特性,验证U=KIn,并分别求出室温和额定工作状态下灯丝的电阻。*
【实验报告要求】
报告中至少包含以下几个部分:【实验内容及要求】、【实验原理及方案设计】、【实验步骤】、【数据的记录和处理】、【结果分析】。
【设计性实验说明】
要求当场完成实验报告,请各位同学自带计算器尺子等工具;
万用表规格:直流电压测量(量程0~0.2~2~20~200V,准确度0.5%,内阻约为10 MΩ),直流电流测量(量程0~0.2~2~20~200mA,准确度0.8%);
二极管和白炽灯泡的电流测量范围应合理设定,以免损坏器件;
预习时要根据实验仪器做好实验的方案设计。
测量的难点:
1、 取点的个数和分布要合理选择;
2、 注意测量的范围,以免损坏元器件;
3、 测量电表内阻的影响。——万用表的伏特档内阻约10MΩ
高中物理稳压二极管的伏安特性实验课题研究
图(一)3.52是一种最简单的稳压电路,其特点是在负载RL的两端反向并联了一只稳压二极管。当输入电压发生波动时,这只稳压管能够自动地调整流过它的电流,而使它两端的电压几乎不变。通过这个实验,你就可以知道为什么稳压管具有这样的功能。
准备好直流电源(12V左右)1个,干电池(1.5V)1节,滑动变阻器(50Ω,1A)1个,定值电阻(300Ω,1/2W及500Ω,1/2W各1只),直流电压表(0-3-15V)1个,直流电流表(0-50mA)1个,开关筹备用。
实验方法与要求如下:
1.研究稳压管正向特性时,用1.5伏干电池作电源,以300欧电阻作限流电阻,用变阻器调节输入电压.从零值开始,逐渐增大输入电压,分别测量8—10组电流、电压数据。
2.研究反向特性时,换用12伏电源,仍以300欧电阻作限流电阻,陆续增大输入电压,测出一系列电流和相应的电压值。
将上述测量数据记录在表格中,并绘出正、反向的伏安特性曲线。
3.在反向连接的电路中,以500欧的电阻并联在稳压管两端,使输入电压在9-12伏之间变化,观察负载两端电压变化情况,断开稳压管比较两者的区别。
实验后思考下面的问题:
1.如何运用滑动变阻器组成电路来调节输入电压?
2.研究稳压管正、反向特性时的电路是否有区别?
3.如何从你所得到的伏安特性曲线来说明稳压电路的原理?
【提示与答案】
(1)研究正向特性时,按图(二)3.52-1接线,图中R作分压器连接,R′作限流电阻,这样有利于细微的调节。注意,调节输入电压应从零值开始,在电流变化大的区域,电压间隔应取得小些。
(2)研究反向特性时,按图(二)3.52-2接线,电源电压取10伏左右。
(3)作伏安特性曲线时,可使正、反向坐标轴的单位比例不同。其曲线示例如图(二)3.52-3。反向时出现击穿现象,但是在反向击穿的平稳区内,电压值在相当范围内几乎保持不变,即在
这个区域内电流的变化不影响电压值。但超出这个区域击穿电压微小增加,即可使电流激烈增加。只要电流不超过额定值,二极管不会损坏,利用这一特性而使负载两端的电压维持稳定。