同济大学 电工实验报告(2)

稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管

称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。

稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。（作用在反向击穿区） 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

文字符号：V。型号有IN4733(5V) IN4738(8V) IN4746(16V) IN4148(开关二极管)。稳压管命名为2CW或2DW。2DW232是双向

稳压管。

由图可以看出稳压管的特性：当反向电压达到Uz时，管被击穿，稳压管电流变化很大，Uz却微变，动态电阻r很小，稳压性很好。使用时，稳压管工作在反向击穿状态，阳极接电源负极，必须串限流电阻。

五．发光二极管

发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

文字符号为V，电气符号为发光二

极管正向导通电压为1.4V以上，工作电流约10mA，发光颜色取决于半导体材料。如：砷化镓发红光，磷化镓发绿光或黄光。

六．光敏二极管

光敏二极管又称光电二极管，光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照

射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。

七．数码管

数码管是一类显示屏，通过对其不同的管脚输入相对的电流 会使其发亮，从而显示出数字，能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。由于它的价格便宜、使用简单，在电器特别是家电领域应用极为广泛，比如空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。 八． 三极管

三极管由两个PN结组成，分PNP及NPN型。 特点;放大电流作用。

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和

PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Eb。

三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。 三极管的分类:

a.按材质分: 硅管、锗管 b.按结构分: NPN 、 PNP

c.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等. d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管 e.按工作频率分：低频管、高频管、超频管 f.按结构工艺分：合金管、平面管

三极管常用的PNP型号为9012，NPN硅有9011、9013、9014等。

三极管大致有四种外形

三极管的测试是这部分的重点。

先用数字万用表二极管档测试基极。即用红表笔接三极管任意管脚，用黑表笔依次去接触另二管脚。若两次均测得显示“0.6”，则红表笔为基极，且为NPN型，若不是，则红表笔改接另一脚，直至测出基极。若两次均测得显示“1”，则红表笔为基极，且为PNP型；再用数字万用表“hFE”档，测试发射极，集电极，若为NPN型，则将三极管插入“NPN型”插座，显示20-200左右，则插座上的“C”对应三极管的集电极C，则插座上的“E”对应三极管的发射极E。

该章节主要是让我们了解了电工电子技术学科里面主要的一些元器件的基本常识规定。

【实验总结】（ ）

通过本章的学习，我们知道了电阻、电容器、二极管、稳压管等电子器件的命名及其分类方式。学会了如何估读电阻的阻值及估读的误差比率；如何用万用表测试电容器的极性；如何判断半导体二极管的极性；如何用万用表来区分三极管的型号（PNP型和NPN型）。了解到电容器按绝缘介质可分为空气、云母、纸质、陶瓷、铝电解等多种；极性电容器正负极不能反接，否则会永久损坏；稳压管是工作在反向击穿状态，阳极必须接电源负极，且必须串联限流电阻；发光二极管发光的原因是这些二极管是由镓与砷、磷的化合物制成的，当电子与空穴复合时能辐射可见光；三极管大致有四种外形：金属壳硅小功率管、金属壳锗小功率管、金属壳大功率管和塑料封装小功率管。

注意事项：

① 电阻上最后一根线不表示倍率，而是误差；

② 电解电容有极性，不能反接，一般长端为正极，短端为负极； ③ 二极管负极（K极）一般为银灰色；

④ 二极管对温度很敏感，因此使用时要注意环境温度对实验的影响； ⑤ 稳压管工作在反向击穿状态，阳极接电源负极，且要串联限流电阻； 【实验体会】（ ）

1、实验心得：这些基本知识在我们接触电工学实验的开始显得尤为重要，经过完整的一学期实验后，我发现在其他实验中还时不时要运用上这些知识储备。

2、知识点总结：在实验的过程中我们学会了如何分辨这些常用电器元件、了解各种元件的基本指标的表示方式、如何从元件上读取这些指标，尤其是如何从电阻器上读数。在随堂考核中我发现，电容器的电容读数是一个难点；检测三极管的方法涉及到《电工学》后面“基本放大电路”的知识。

电阻、电感和电容在正弦交流电路中的伏安特性

一、 实验目的

1. 进一步理解电气元件在正弦交流电路中的阻抗特性。

2. 用实验的方法验证正弦交流电路电路中的基尔霍夫定律并加深对该定律的理解。

二、 实验内容

1.分别按图4-1所示的电路接线。调节自耦调压变压器的输出电压，均匀选取5个测量点，

测量元件两端的电压和流经其电流，记入表1.

图4-1（A）(C) 基本实验电路 表1 1 2 3 4 5 UR(V) 30 50 70 90 110 电阻R IR(A) 0.11 0.19 0.26 0.34 0.41 URL 30 50 70 90 110 电感线圈Lr IRL 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44

2.分别按图4-2所示的电路接线。调节自耦调压变压器的输出电压，选取一个合适的测量点，测量电路中各分电压和电流，并记入表2.

表2

U(V) 90 I(A) 0.20 U1(V) 52.5 U2(V) 49.9 3. 分别按图4-3所示的电路接线。调节自耦调压变压器的输出电压，选取一个合适的测量点，

测量电路中电压和各支路电流，并记入表3。

表3 U(V) 90 I(A) 0.23

ILR(A) 0.36 IC(A) 0.44

三、数据处理（数据分析与讨论）

实验中由得到的数据可以计算出实验中的r、R、L。

解下面的方程组可以得到XL、R、r。

R?U1IU?(R?r)2?XL2 代入数据可解得，R=252.4?，r=129.9?，XL=193.8? IU2?r2?XL2I由公式XL?2?fL可求得L=617.2mH。

误差处理：给出的电阻标值为250?，故计算值与理论值的误差：?R=0.96%，给出的电感值为700mH，故计算值与理论值的误差为?L=11.83%。 三实验中测出的数据可以求算出r、L、C的值。

XLXCU?I(XL?XC)2?r2U?XL2?r2ILRU?XCIC由公式XL?2?fL可求得L=712.1,；XC?代入数据可得，r=117.8?，XL=223.6?，XC=200?

1，求得C=15.9?F 2?fC

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