设某电阻元件的伏安特性曲线函数为I=f
一．实验目的
1
．学习
Multisim
仿真环境的使用，恒压源、直流电压表、电流表等虚拟器件的使用方
法；
2
．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。
二．原理说明
任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压
U
与通过该元件的电流
I
之间的函数
关系
U
＝
f(
I
)
来表示，
即用
U
－
I
平面上的一条曲线来表征，
这条曲线称为该电阻元件的伏安
特性曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元
件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图
1
－
1
中（
a
）所示，该直线的斜率只由
电阻元件的电阻值
R
决定...全部
一．实验目的
1
．学习
Multisim
仿真环境的使用，恒压源、直流电压表、电流表等虚拟器件的使用方
法；
2
．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。
二．原理说明
任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压
U
与通过该元件的电流
I
之间的函数
关系
U
＝
f(
I
)
来表示，
即用
U
－
I
平面上的一条曲线来表征，
这条曲线称为该电阻元件的伏安
特性曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元
件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图
1
－
1
中（
a
）所示，该直线的斜率只由
电阻元件的电阻值
R
决定，
其阻值为常数，与元件两端的电压
U
和通过该元件的电流
I
无关；非线性电阻元件的
伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值
R
不是常数，即在不同的电压作用下，电阻
值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、
普通二极管、稳压二极管等，
它们的伏安特性
如图
1
－
1
中（
b
）
、
（
c
）
、
（
d
）
。
在图
1
－
1
中，
U
〉
0
的部分为正向特性，
U
〈
0
的部分为反
向特性。
绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，
即在不同的端电压作用下，
测量出相应的电流，
然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可
计算其电阻值。
三．实验设备
1
．
PC
机及
Multisim 7
软件
2
．
Multisim 7
中的恒压源、
万用表、
电阻、
二极管。
四．实验内容
1
．测定线性电阻的伏安特性
按图
1
－
2
接线，
图中的电源
U
选用可调输出的恒压源，
通过电流表与
1k
Ω
线性电阻相
连，电阻两端的电压用电压表测量。
调节恒压源可调稳压电源的输出电压
U
，
从
0
伏开始增加
（不能超过
10V
）
，
在表
1
－
1
中记
下相应的电压表和电流表的读数。
(d)
(b)
(c)
U
U
U
I
I
I
(a)
U
I
0
0
0
0
图
1
－
1
表
1
－
1
线性电阻伏安特性数据
U
(V)
0
2
4
6
8
10
I
(mA)
2
．测定
12V
白炽灯泡的伏安特性
将图
1-2
中的
1k
Ω
线性电阻换成一只
12V
的灯泡，
重复
1
的步骤，
电压不能超过
12V
，
在表
1
－
2
中记下相应的电压表和电流表的读数。
表
1
－
2
6。3V
白炽灯泡伏安特性数据
U
(V)
0
2
4
6
8
10
I
(mA)
3
．测定半导体二极管的伏安特性按图
1
—
3
接线，
Ｒ
为限流电阻，取
200
Ω
，二极管的型号为
1N4007
。
测二
极管的正向特性时，其正向电流不得超过
25mA
，二极管Ｖ
Ｄ的正向压降可在
0
～
0。75V
之间取值。
特别是在
0。5
～
0。75V
之间更应取几个测量点；
测反向特性时，
将可调稳压电源的
输出端正、
负连线互换，
调节可调稳压输出电压
U
，从
0
伏
开始缓慢地增加（不能超过－
30V
）
，
将数据分别记入表
1
－
3
和表
1
－
4
中。
表
1
－
3
二极管正向特性实验数据
U
(V)
0
0。2
0。4
0。
45
0。5
0。55
0。60
0。65
0。70
I
(mA)
表
1
－
4
二极管反向特性实验数据
U
(V)
0
－
5
－
10
－
15
－
20
－
25
I
(mA)
五．思考题
1
．线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别？它们的电阻值与通过的电流有无关
系？
2
．如何计算线性电阻与非线性电阻的电阻值？
3
．请举例说明哪些元件是线性电阻，哪些元件是非线性电阻，它们的伏安特性曲线是
什么形状？
4
．设某电阻元件的伏安特性函数式为
I
＝
f
（
U
）
，如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲
线。
六．实验报告要求
1
．根据实验数据，分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线。
2
．根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。
。
收起
