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直流电表和直流测量电路.

实验题目：直流电表和直流测量电路

实验目的：了解模拟式电表的原理和应用条件；通过测量固定电阻、可变电阻及二极管非线性电阻，学习

掌握直流电路及应用

实验原理：1、直流电压表和电流表

实验室的电表大多为为磁电式电表，利用的是通电导线在磁场中受安培力的作用，导线框

偏转带动指针偏转显示读数的原理，但是这样的电表满偏电流很小。将磁电式电表表头并联一小阻值电阻可扩大电流表量程，串联一大阻值电阻可改装成电压表。

2、直流电阻的测量

如下图，直流电阻的测量一般采用伏安法，主要有外接和内接电流表两种方式。电流表内

接法适用于较大阻值电阻的测量，反之，电流表外接法适用于较小阻值电阻的测量。

3、制流电路和分压电路

如下图，制流电路中当C 滑至A 端时电流最大，滑至B 电流最小；分压电路中C 滑至A

时电压最大（输出电压），滑至B 时电压最小。

实验内容： 1．测量钨丝小灯泡的电阻

按图3.4.1-9接线，移动可变端C ，使电压在0~6V 中变化，测量对应的电流（多于6个测量值）。求出对应各点的R 灯（小灯泡电阻）。用双对数坐标纸做出R 灯的伏安特性曲线。与公式n

KI V 比较，求出

K 和n 。 2．测量二极管的伏安特性曲线

按图3.4.1-8接线，将R x 改为二极管并反向连接。电流电压为0~20V ，每隔2V 测一个电流值，求出二极管反向伏安特性。按图3.4.1-9接线，将小灯泡改用二极管正向接法（注意电路中加一个几十欧姆的保护电阻）。从0.2V 开始，每隔0.05V 测一次，至电流较大（10mA 左右）为止，画出二极管正向伏安特性曲线。

实验数据：

实验中进行了三次测量，分别是测量钨丝小灯泡电阻、测量二极管正向伏安特性曲线、测量二极管反向安特性曲线，得到的原始数据如下：

表一：小灯泡伏安值

表二：二极管正向伏安值

表三：二极管负向伏安值

数据处理和分析： 1、测量小灯泡电阻

根据公式n KI V ，两边取对数，有lnV=nlnI+lnK ，故将电压和电流值取对数后，应用线性拟合，可以得到K 和n 。取对数后列表如下：

根据这个表作图并用直线拟合，得下图：

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

l n (U /V )

ln(I/mA)

图一：电压电流对数值的直线拟合图

根据图得到斜率为1.93，截距为-7.62，那么n=1.93，lnK=-7.62，K=4.9×10-4V/mA 1.93。 2、二极管的正向伏安特性曲线

根据数据，绘出各个点并用线连接：

I /m A

U/V

图二：二极管正向伏安特性曲线

3、二极管的反向伏安特性曲线根据数据作图如下：

100

I /u A

U/V

图三：二极管反向伏安特性曲线

实验小结：1、实验中应该注意电流表的外接和内接、制流和分压的区别，根据情况正确选择接线方式； 2、实验操作中最重要的是注意接线的正确性，以免造成短路和断路，同时特别注意电表和二

极管的正极和负极；

3、数据处理时合理利用取对数的方法，将指数函数化为线性函数，便于处理。