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伏安特性曲线进行实验时要注意哪些事项

发布时间:2022-11-12      点击次数:335
  伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,以此画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线图。这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律,是物理学常用的图像法之一。
  某一个金属导体,在温度没有显著变化时,电阻是不变的,它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。因为温度可以决定电阻的大小。
  欧姆定律是个实验定律,实验中用的都是金属导体。这个结论对其它导体是否适用,仍然需要实验的检验。实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件并不适用。也就是说,在这些情况下电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件。
  由于小灯泡钨丝的电阻随温度而变化,因此可利用它的这种特性进行伏安特性研究。实验中小灯泡的电阻等于灯泡两端的电压与通过灯泡电流的比值。改变小灯泡两端的电压,测出相应的电流值,可以得到小灯泡的电阻、电功率与外加电压的关系。
  注意事项:
  1.由于小灯泡电阻为几欧-几十欧,测小灯泡的电阻宜用电流表外接法。由于实验时需要小灯泡两端的电压变化范围大,特别是需要测得在低电压下小灯泡的电流值,故应采用滑动变阻器分压接法。
  2.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,而小灯泡在电压较低时,温度随电压的变化比较明显。因此在低电压(小于灯泡的额定电压)区域内,电压、电流数值应多取几组。
  3.小灯泡可以短时间地在高于额定电压下使用,一般可以超过额定电压的10%-20%,所以加在灯泡两端的电压不能过高,以免烧毁灯泡。实验时,应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大,决不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大,如果灯丝由低温状态,直接超过额定电压使用,会由于灯丝冷电阻过小,瞬间电流过大而烧坏灯泡。
  4. 所用的滑动变阻器的量程范围,变阻器电阻越大则每次测量的改变越大,若想得到精确的图像或所测小灯泡电阻过小则建议使用较小的变阻器,可以更精确的测量。
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