Экспериментальная установка

Э лектрическая схема для проведения опыта представлена на рис. 13.4 и 13.5. В качестве диода в работе используется радиолампа с вольфрамовым катодом прямого накала. Нагрев катода осуществляется постоянным током. Амперметр и вольтметр в цепи накала служат для определения мощности, расходуемой на нагрев катода, что необходимо для определения температуры.

Амперметр на панели источника питания служит для контроля тока накала I_Н, максимальное значение которого не должно превышать 2.2 А. Плавная регулировка напряжения накала осуществляется ручкой, расположенной под амперметром. Напряжение накала U_Н измеряется вольтметром (PV), который подключается к тем клеммам на источнике питания, где указано напряжение 2,5–4,5 В. Вольтметр на панели источника питания измеряет анодное напряжение U_А, регулировка которого осуществляется ручкой на панели источника питания, расположенной непосредственно под вольтметром.

Для измерения анодного тока I_А используется амперметр, который подключается к модулю ФПЭ-06 к клеммам РА. Он должен работать в режиме миллиамперметра, измеряя ток до 20 mA.

Порядок выполнения работы

1. Подключить модуль ФПЭ-06 соединительным кабелем к источнику питания.

2. Установить напряжение накала U_Н равным 3.9 В, измерить и записать силу тока накала I_H и, увеличивая анодное напряжение в интервале от 10 до 100 В через каждые 10 В, измерять значение анодного тока I_А. Все результаты записать в табл. 13.1.

Таблица 13.1

UH=3.9 B, IH= А		UH=4.2 B, IH= А		UH=4.5 B, IH= А		UH=4.8 B, IH= А		UH=5.7 B, IH= А
UA, B	IA, A	UA, B	IA, A	UA, B	IA, A	UA, B	IA, A	UA, B	IA, A
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130

3. Провести измерения (пункт 2) для следующих значений напряжения накала U_Н: 4.2; 4.5; 4.8; 5.7 В.

4. Для каждого значения тока накала построить вольтамперную характеристику и точку перегиба полученной кривой считать точкой насыщения.

5. Для всех значений напряжения накала рассчитать мощность, выделяемую на катоде, по формуле: , а также мощность, приходящуюся на единицу площади катода: . Для данной лампы площадь поверхности катода принять S_n=3.5210^-2 см².

6. По графику (рис. 13.6) зависимости температуры катода от расходуемой на его нагрев мощности определить температуру катода для каждого значения мощности нагрева.

7. Рассчитать плотность анодного тока насыщения по формуле , принять S=1110^-6 м².

8. Все полученные данные занести в табл. 13.2.

9. Построить график зависимости от (1/Т), откладывая по оси абсцисс х=(1/Т), а по оси ординат – (рис.13.3).

10. Определить тангенс угла наклона α полученной прямой к оси абсцисс: и рассчитать работу выхода по формуле (13.10). Все данные занести в табл.13.3.

11. Сделать выводы.

Таблица 13.2

№ п/п	Iнас , мA	IH, A	UH, В	P/Sn, Bт/см2	Т, К	1/Т, К-1	jнас, мA/м2
1
2
3
4
5

Таблица 13.3

	, К-1	, К	, Дж	, эВ