伏安法测电阻.docx

伏安法测电阻.docx

《伏安法测电阻.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《伏安法测电阻.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

伏安法测电阻

时间班级

姓名学号

评分

南华大学

物理实验报告

实验九伏安法测电阻

一、实验的原始数据记录

1.表9－1测标称值为850Ω电阻的原始数据记录表

电表

名称

量程

Xm

等级

Sm

内阻

Rg（Ω）

度盘

小格数

分度值

仪器型号

仪器编号

测量读数（格）

电压表

电流表

2.1表9－21测R标为2600Ω电阻伏安特性曲线所用电表参数的原始数据记录表

电表名称

量程

等级

内阻（Ω）

度盘小格数

分度值

仪器型号

仪器编号

电压表

电流表

2.2表9－22测R标为2600Ω电阻伏安特性曲线的原始数据记录表

V表读数（格）

I表读数（格）

3.表9－3测R标为320Ω电阻阻值的原始数据记录表

电表

名称

量程

等级

内阻（Ω）

度盘

小格数

分度值

仪器

型号

仪器

编号

测量读数（格）

内接法

外接法

电压

电流

电压

电流

电压表

电流表

4.测量晶体二极管正向伏安特性曲线的原始数据记录表

4.1表9－41所用电表参数记录表

电表名称

量程Xm

等级Sm

内阻（Ω）

度盘小格数

分度值

型号

编号

电压表

电流表

4.2表9－42测量数据记录表

I表读数（格）

0.0

1.0

2.0

4.0

7.0

10.0

20.0

40.0

60.0

90.0

120.0

150.0

V读数（格）

老师签字：

实验日期：

二、实验目的：

1、按照自已的设计完成规定的实验内容，并在实验中随时发现设计中存在的问题，完善设计内容；并加测晶体二极管的正向伏安特性曲线；

2、学会分别用电流表内接法和外接法测量电阻和测绘电阻的伏安特性曲线，并能对测量结果进行系统误差的修正；

3、学会非线性电阻伏安特性曲线的测绘方法；

4、学会用列表法、作图法、平均法、逐差法、最小二乘法处理实验数据。

三、实验数据处理

1、用2V电压测标称值为850Ω电阻的实验数据处理

表9－1所用电表参数表

电表

名称

量程

Xm

等级

Sm

内阻

（）

度盘小格数

分度值

仪器

误差

测量数据

读数

示值

电压表

电流表

电压表：

σ仪＝

U测＝

电流表：

σ仪＝

I测＝

求电阻：

R＝

ER＝

σR＝

电阻值的测量结果为：

2、测标称值为2600Ω电阻伏安特性曲线的实验数据处理

表9－2所用电表参数表

电表

名称

量程

Xm

等级

Sm

内阻

（）

度盘

小格数

分度值

仪器误差

电压表

电流表

1）用列表法处理实验数据

表9－3列表法处理实验数据表（单位：

读数：

格；V表：

V；Ｉ表：

μA）

V

表

读数

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

平

均

示值

I

表

读数

平

均

读数

示值

RX（Ω）

△RX（Ω）

（△RX）2（

＝

E＝

用列表法处理实验数据的测量结果为：

2）用作图法处理实验数据

其数据处理表与表9－3中的前六行相同。

在毫米方格平面直角坐标纸上按作图法的规则和要求，以U测为横轴、I测为纵轴，以每组对应的测量值（U测I,I测i）为坐标点描点绘出伏安特性曲线（应为一条过原点的直线）。

再在直线上相距尽量远的地方取A、B、C三点：

A（,），B（,），C（,）

用两点式求出该直线的斜率

K＝

由K求出所测电阻的阻值。

RX＝

（所作伏安特性曲线图必粘贴在第一页纸的背面）

3）用平均法处理实验数据求结果

由R＝U／

，（R＝RX＋RIg）得

＝U／R，令

i＝aUi＋b（式中a、b为常数，且a＝1／R）得R＝1／a

表9－4平均法处理实验数据表

U表

I表

i＝aUi＋b

读数（）

平均

读数（）

示值（）

读数（）

示值（）

前五个方程的左右两边分别相加得：

后五个方程的左右两边分别相加得：

上面两个新方程相减得：

所以，a=

把a值代入前大组之和的方程中得：

b＝

由此可得，所测电阻的阻值RX＝

4）用逐差法处理实验数据

逐差法处理实验数据求测量结果必须有偶数组测量数据，若己测得奇数组数据，必须去掉一组，去掉第一组或正中间一组或最后一组均可。

从误差分析的角度来说，去掉正中间一组或把这组用两次为最好。

（数据处理表在下页）

＝

＝

＝＝

＝

E=

＝

逐差法处理实验数据的测量结果为：

表9－5、逐差法处理实验数据表

V表

I表

Im－In

（）

△（Im-In）

（）

[△（Im-In）]2

（）

读数（）

平均

读数（）

示值（）

读数（）

示值（）

=

∑=

5）用最小二乘法处理实验数据

表9－6、最小二乘法处理实验数据表

Xi＝Ui

Yi＝Ii

Xi2

（）

Yi2

（）

XiYi

（）

读数（）

平均

读数（）

示值（）

读数（）

示值（）

平均

对线性方程

i＝KUI＋b，只要设Xi＝Ui、Yi＝

、可先用列表法求出

、

、

、

、

，即可由最小二乘法的有关计算公式求出所测直线的斜率K、截距b、相关线性系数γ、再由斜率和系统误差修正公式求出所测电阻值RX。

K＝

b＝

γ＝

RX＝

由γ＝，说明线性电阻上的电压与电流的线性关系（好/坏）

3、用2.4V电压测标称值为340Ω电阻的数据处理

表9－7所用电表参数及测量数据表〔表中读数单位为小格〕

电表

名称

量程

Xm

等级

Sm

内阻

Rg（Ω）

度盘

小格数

分度值

仪器误差

测量数据

内接法

外接法

读数

示值

读数

示值

电压表

电流表

1）内接法的数据处理

RX＝

E＝

σRX＝

内接法的测量结果为：

1）外接法的数据处理

RX＝

E＝

σRX＝

外接法的测量结果为：

4、测量晶体二极管的正向伏安特性曲线

1）实验电路图：

如图9－2所示。

2）仪器选择：

电源：

粗绸钮指3V档，微调钮旋至输出电压指0.5V左右。

电压表：

Vm＝2.5V；等级Sm为0.5级；内阻RVg=量程×200Ω/V。

电流表：

Im＝150mA；等级Sm为0.5级；内阻RIg=0.3Ω。

滑线变阻器：

R0=22.1Ω，Imax=4.5A。

3）合理布置仪器，正确予置各仪器的初始位置，正确连接电路。

4）调节和测量：

试电检查；

调节和观察：

缓慢调节滑钱变阻器的滑头C自B向A移动的同时，仔细观察两电表指针的偏转情况，若在移动C点中开始电压表偏转较快电流表甚至不动，但当电流表开始偏转后，电流表逐渐偏转很快，而电压表又越偏越慢。

这是正常现象。

当在移动C点中电流表己达满度时，C点不得再向A点移动，否则会烧坏电表；当C点靠近A点（不要与A点重合，因重合时有的会接触不良，可稍离A点约5小格）时，若电流表指针未达满度，可稍顺旋电源微调钮，使电流表指针能达满度为止。

测量：

取电流为自变量。

缓慢调节C点自B向A移动，使电流表指针依次严格指0.0、1.0、2.0、4.0、7.0、10.0、20.0、40.0、60.0、90.0、120.0、150.0小格时，分别读、记两电表的读数；再调C点自A向B移动，按电流由大到小的方向变化时，把以上各测点重测一次，并再读、记各测点的两表读数。

拆线整理仪器。

5）实验数据的处理

表9－8两电表参数处理表

电表名称

量程Xm

等级Sm

内阻Rg（Ω）

度盘小格数

分度值

仪器误差

电压表

电流表

表9－9实验数据处理表

I

表

读数

0.0

1.0

2.0

4.0

7.0

10.0

20.0

40.0

60.0

90.0

120.0

150.0

示值

V

表

读数

平

均

读数

示值

RL（）

表中电流示值的单位为mA、电压平均示值单位为V、所有读数单位为小格。

2〕用列表法处理测量数据求结果：

6）用作图法处理实验数据

画出晶体二极管的正向伏安特性曲线。

作曲线的方法与线性电阻伏安特性曲线的作图方法完全相同，横轴仍为电压，纵轴为电流。

（请把所作好的曲线图粘贴在前一页纸的背面。

）

四、问题讨论

1、测晶体二极管的正向伏安特性曲线的列表法处理数据的表中为何不求各测点电阻的平均值？

若要求其平均值，所得平均值有无物理意义？

为什么？

2、通过自已的设计并亲自按设计做完此实验，有无收获、心得和体会？

有何意见和建议？

〔有则写，无可不写〕

（注：

可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!

）