Экспериментальная установка

1. ИП – источник питания.

2. Кассета ФПЭ – 06.

3. PV – вольтметр.

4. РА – амперметр.

Электрическая схема для поведения опыта представлена на рис. 6.6 и 6.7. В качестве диода в работе используется радиолампа с вольфрамовым катодом прямого накала.

Амперметр и вольтметр в цепи накала служат для определения мощности, расходуемой на нагрев катода, что необходимо для определения температуры.

Порядок выполнения работы

1. Подключить кассету ФПЭ – 06 соединительным кабелем к источнику питания (ИП на рис. 6.6). 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.

Рис. 6.6.

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_a, регулировка которого осуществляется ручкой на панели источника питания, расположенной непосредственной под вольтметром.

Для измерения анодного тока I_a используется амперметр (РА на рис. 6.7), который подключается к кассете ФПЭ - 06 к клеммам РА. Он должен работать в режиме миллиамперметра, измеряя ток до 20 mА.

(ИП)

Рис. 6.7.

2. Установить напряжение накала 3,7 В и, увеличивая анодное напряжение от 10 до 100 В через каждые 10 В, записать значения анодного тока в табл. 6.1.

Таблица 6.1  

Uн = ...	Ua, В	Ia, мА
Iн = ...

       

Рис. 6.8.

3. Проверить измерения (пункт 2) для 4 – 5 любых значений напряжения накала в интервале от 3,7 до 4,3 В.

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

5. Для всех значений напряжения накала рассчитать мощность, выделяемую на катоде, по формуле Р = I_нU_н, а также мощность, приходящуюся на единицу площади поверхности катода. Для данной лампы площадь поверхности катода принять S_n = 3,5210^-2 см².

6. По графику (рис. 6.8) зависимости температуры катода от P/S_н определить температуру катода для каждого значения мощности нагрева.

7. Рассчитать плотность анодного тока насыщения (рис. 6.4) по формуле принять S = 1110^-6 м².

8. Все полученные данные занести в табл. 6.2.

Таблица 6.2

№ п/п	Iнас, мА	Iн, А	Uн, В	P/Sn, Вт/см2	T, К	1/T, K-1	jнас, мА/м2	jнас/T2	lg(jнас/T2)

9. Построить график зависимости lg(j_нас/T²) от 1/T, откладывая по оси абсцисс 1/T, а по оси ординат – lg(j_нас/T²).

10. Определить тангенс угла наклона полученной прямой к оси абсцисс и рассчитать работу выхода по формуле (6.6).

11. Рассчитать погрешность измерений по правилу графической обработки результатов измерений.

12. Сравнить полученное значение работы выхода с табличным значением для вольфрама.