МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ
КАФЕДРА ФИЗИКИ
И.Е. МАКАРОВ, Т.К. ЮРИК
Методические указания к лабораторной работе №80
«Снятие вольтамперной характеристики диода и определение работы выхода электрона»
Утверждено в качестве методического указания Редакционно-издательским советом МГУДТ
МГУДТ 2011
УДК 537.3 (075)
М-15
Куратор РИС проф. Ракитянский В.И.
Работа рассмотрена на заседании кафедры физики и рекомендована к печати.
Зав. кафедрой Родэ С.В.
Авторы: проф. Макаров И.Е.
доц. Юрик Т.К.
Рецензент: Родэ СВ. д.т.н.,
М-15
Макаров И.Е
Снятие
вольтамперной характеристики диода и
определение работы выхода электрона
:
методические указания/ Макаров И.Е.,Юрик
Т.К - М: ИИЦ МГУДТ, 2011 - 13 с.
Методические указания к лабораторной работе «Снятие вольтамперной характеристики диода и определение работы выхода электрона» содержит теоретическое введение, описание установки, порядок выполнения работы, в которой исследуются основные параметры контура, вопросы для допуска и защиты работы. Для определения параметров контура используется осциллограф.
Для студентов 1-2 курсов технологических специальностей.
УДК 53 (075.8)
Московский государственный университет дизайна и технологии, 2011
Лабораторная работа №80
“СНЯТИЕ ВОЛЬТАМПЕРНОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДА И
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА”
Цель работы: изучение тока в вакууме на примере диода; снятие нескольких вольтамперных характеристик и определение по ним работы выхода электрона.
Приборы и принадлежности: выпрямители ВС-24М, ВСА-4К, диод 5Ц ЗС, два амперметра, два вольтметра, два потенциометра, миллиметровая бумага.
Теоретическое введение: Электрический ток в вакууме. Основные понятия, характеристики, законы
Создание электрических зарядов в вакууме, в частности — электронов, приводит к тому, что вследствие возможности их перемещения под действием электрическое поля вакуум приобретает проводящие свойства. Приборы, использующие перемещение электронов в вакууме, нашли широкое применение в науке и технике и получили название электронных вакуумных ламп. Простейшим из них является диод.
Инжекцию электронов в вакуум можно осуществить разными способами. Наиболее распространённым является термический, при котором металлический электрод нагревается непосредственно током или специальным подогревателем. Процесс испускания электронов нагретым электродом называют термоэлектронной эмиссией.
Диод
Диодом называют двухэлектродную электронную лампу. Она состоит из вакуумированного стеклянного баллона (давление порядка 10-7 мм рт. ст.), в котором помещены два электрода - анод и катод (рис. 1).
Стеклянный баллон Анод А
Катод К
Нагреватель
Рис. 1
Анод А представляет собой металлический цилиндр, внутри которого на той же оси располагается катод К. Анод и катод имеют самостоятельные выводы из баллона лампы, которые укрепляются на цоколе в виде штырьков. Катод является источником электронов. Различают катоды прямого накала и катоды косвенного накала. В первом случае он конструктивно выполняется в виде металлической нити, нагреваемой током. Во втором случае (рис. 1), нить, нагреваемая током, проходит внутри фарфоровой трубки, на которую надет металлический цилиндр. Поверхность цилиндра покрывают слоем, способным испускать электроны при относительно низкой температуре нити накала. Такие активированные катоды экономичнее. Они могут питаться как постоянным, так и переменным током. Фарфоровая трубка сглаживает кратковременные колебания температуры нити, что обеспечивает получение стационарной эмиссии электронов. Между катодом К и анодом А с помощью внешнего источника создают электрическое поле, которое определяет движение электронов в лампе (рис. 2).
диод с катодом прямого накала
Рис. 2.