马志鹏 周 静 陈玉林

（中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，北京 100083）

1 引言

在用示波器显示二极管伏安特性曲线的实验中，笔者发现了在一定范围的电源频率下，图像呈现出闭合形状.这说明电压和电流出现了相位差，并且随着电源频率的改变，相位差也在不断变化.而当电压和电流出现相位差时二极管的阻抗特性也必然具有特殊性，并且经公式推导发现其阻抗和相位差具有函数关系.由实验现象看出一定范围的电源频率对相位差的影响很大，故电源频率是影响阻抗的主要因素.另外我们猜测二极管出现这种阻抗特性的原因是其内部具有电容特性，并且证明了它的电容特性.同时我们猜测其电容特性也会通过影响相位差进而影响阻抗特性.本实验就电源频率和二极管电容特性对其阻抗特性的影响做具体的探究.

2 实验探究过程

2.1 二极管通交流时电压和电流相位差的发现

实验电路及现象发现与分析.用电阻两端电压代替电流用输入示波器Y频道，用二极管两端电压输入二极管X频道，如图1、图2所示，在一定频率范围内图像出现闭合曲线，这说明电压和电流出现了相位差.

图1

图2

2.2 二极管阻抗与相位差关系计算

由公式（2）、（4）得

由公式推导看出二极管阻抗与电压和电流的相位差有关系，而根据实验现象可以看出电源频率在一定范围内的改变对相位差有明显的影响.结合实验现象分析可知电源频率是影响二……