- •Министерство образования и науки
- •Ббк 22.33я73
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Изучение электростатического поля
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Шунты и дополнительные сопротивления
- •Введение
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Измерение электроемкости конденсаторов
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Измерение сопротивления проводников
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Изучение зависимости мощности источника тока от сопротивления нагрузки
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Изучение процессов заряда и разряда конденсатора
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Определение заряда электрона
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 Изучение эффекта Зеебека
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 Изучение температурной зависимости электропроводности германия
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 Изучение свойств полупроводникового диода
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Определение горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение магнитного гистерезиса
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13 Изучение затухающих электромагнитных колебаний
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 Изучение закона Ома для цепей переменного тока
- •Введение
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 Изучение вынужденных колебаний и резонанса в цепи переменного тока
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Приложения
- •Табличные значения некоторых физических величин
- •Условные обозначения на шкалах приборов
- •Определение погрешности измерения, проведенного с помощью электрического прибора
- •Принцип действия некоторых электроизмерительных приборов Измерительный механизм магнитоэлектрической системы
- •Измерительный механизм электромагнитной системы
- •Измерительный механизм электродинамической системы
- •Электростатические приборы
- •Оглавление
- •Общая и экспериментальная
Описание экспериментальной установки
В лабораторной работе используется радиолампа 6Х2П (двойной диод с подогревным катодом; в цепь включается один диод лампы). Схема установки, с помощью которой изучается зависимость анодного тока диода от отрицательного анодного напряжения, представлена на рис. 2.
Рис. 2
Задерживающее напряжение UЗ между катодом и анодом лампы создается источником постоянного тока (универсальный школьный выпрямитель) и измеряется с помощью милливольтметра V1 на 750 мВ. Сила тока i в цепи анода измеряется микроамперметром A1 на 150 мкА. Нить накала подключается к выходу переменного напряжения 6,3 В источника тока через ограничивающее сопротивление R1. Ток накала I измеряется амперметром А2 на 0,5 А. Напряжение U в цепи накала измеряется вольтметром V2 на 10 В.
Измерения и обработка результатов
Соберите установку в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2. По показаниям амперметра и вольтметра в цепи накала определите сопротивление R нити накала в нагретом состоянии. По формуле (4) вычислите температуру t нити накала в градусах Цельсия и ее значение (Т) по шкале Кельвина. При этом используйте табличное значение температурного коэффициента сопротивления для нагревателя катода, изготовленного из никеля: 0,0062 Ом/0С. Сопротивление нити накала при 0 0С равно 2,2 Ом. Согласно принятой идее, найденная таким образом величина Т соответствует температуре электронного газа в рассматриваемых условиях.
Исследуйте зависимость анодного тока i от величины задерживающего напряженияUЗ между катодом и анодом. Постройте график зависимости lni от UЗ. По наклону графика определите величину заряда электрона:
(5)
Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
Таблица
№ |
U |
I |
R |
R0 |
t |
T |
UЗ |
i |
e | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
В чем состояли фундаментальные опыты Р.Милликена по определению величины элементарного электрического заряда?
В чем состоит явление термоэлектронной эмиссии? Как это явление используется в электровакуумных приборах? Как устроен вакуумный диод?
В чем состоит метод определения заряда электрона, используемый в данной лабораторной работе?
Что описывает формула (2), полученная Ричардсоном?
Как можно объяснить экспоненциальный спад анодного тока при повышении задерживающего потенциала на аноде электронной лампы?
Как в данной лабораторной работе определяется температура электронного газа, возникающего вблизи катода электронной лампы при термоэлектронной эмиссии?
Лабораторная работа № 8 Изучение эффекта Зеебека
Цели работы: наблюдение явления термоэлектричества; построение градуировочного графика термопары; определение дифференциальной термоэдс.
Приборы и принадлежности: две термопары, два термометра, два сосуда с водой, электроплитка, вольтметр В7-35, лампа накаливания, термостолбик, измерительная линейка.
Литература: [4], § 225-226, 229-230; [6], § 162-164; [7], § 246-247.