Задание к работе

1. Заготовьте таблицу измерений (см. образец).

2. Соберите схему измерений (рис.19.1).

   1. Важно, чтобы амперметр был подключён в обратной полярности («+» к «–», а «–» – к «+» источника питания). Это необходимо для того, чтобы уменьшить помехи, наводимые питающей амперметр сетью (~220 В). При этом амперметр будет показывать отрицательное значение тока; для расчётов используйте модуль этой величины.

   2. Для того, чтобы снять вольтамперную характеристику в режиме тормозящего поля, с помощью проводников «а» и «б» на анод подаётся отрицательный потенциал.

3. Перед включением питания все регуляторы установите в крайнее левое положение.

4. Амперметр-вольтметр установите в режим измерения постоянного тока (кнопка отжата). Установите на вольтметре предел измерения напряжения 2 В, а на амперметре – на предел измерения тока 20 мкА.

5. Пригласите преподавателя для проверки схемы.

6. После включения питания установите напряжение накала регулятором на генераторе 6 (примерно в середине или первой трети хода регулятора).

7. Снимите зависимость силы анодного тока от напряжения , сначала меняя напряжение через ~0.05 В. Регулятор напряжения на стенде может выполнять роль регулировки «грубо», а на генераторе напряжения – «точно». Рекомендуется:

   1. Регулятор анодного напряжения на стенде установить на нуль.

   2. Регулятор анодного напряжения на генераторе установить на минимум.

   3. Осторожно добавлять задерживающее напряжение регулятором на стенде до исчезновения анодного тока.

   4. Теперь можно наконец начать снимать ВАХ и записывать данные в таблицу; для этого уменьшать модуль задерживающего (отрицательного!) напряжения с интервалом ~0.05 В только регулятором на генераторе напряжения до значения .

8. Снимите ВАХ в режиме ускоряющего поля (положительная ветвь). Для этого:

   1. Смените полярность анодного напряжения, переключив проводники «а» и «б» так, чтобы на анод подать положительный потенциал.

   2. Увеличивая (положительное!) напряжение, получите ещё несколько точек ВАХ с интервалом ~0.05 В до значения тока 20 мкА.

   3. Переключите предел измерения амперметра на 20 мА, пропустив 200 мкА и 2000 мкА и снимите не менее 8 точек с интервалом напряжения (0.5÷1) В; при этом можно использовать оба регулятора напряжения. Предел измерения вольтметра в нужный момент переключите на 20 В.

9. Внесите все полученные значения тока и напряжения в таблицу измерений.

10. Отключите генератор.

11. Вычислите и внесите в таблицу .

12. Постройте график зависимости .

13. Путем экстраполяции прямолинейных участков графика до их пересечения найдите точку 5 (см. рис.19.2), а по ней, пользуясь формулой (19.18), определите знак и величину контактной разности потенциалов .

14. Определите тангенс угла наклона графика в области тормозящего поля и по формуле (19. 20) вычислите температуру электронного газа.

15. Вычислите и внесите в таблицу измерений истинное напряжение между катодом и анодом , пользуясь формулой (19.17). Вычисления достаточно сделать только для отрицательных значений .

16. Определите с помощью графика или по таблице измерений силу тока , которая соответствует нулевому значению истинного напряжения .

17. Для отрицательных значений , зная температуру электронного газа (см. п. 15), вычислите и внесите в таблицу величину .

18. Для отрицательных значений , зная (см. п.17), вычислите отношения .

19. Сравните численные значения и , сделайте выводы.

Таблица 19.1

Изме-ряется в опыте	Изме-ряется в опыте	Вычис-ляется	По графику	Вычис-ляется	Вычис-ляется по графику	Вычис-ляется	По графику	Вычис-ляется	Вычис-ляется
, В	, мкА		В	, В	, К		, мкА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
-0.45
-0.40
-0.35
-0.30
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
1.0
2.0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14