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 напряжения
UЗ
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.