Задание 1

Изучение вольтамперной характеристики диода

1. Подключите цифровой вольтметр и миллиамперметр к кассете.

2. Провода анодного напряжения (синий и красный) подключите к гнездам источника 0 50 В. Красный к плюсу, а синий к минусу источника. Проверьте правильность подключения остальных проводов.

3. Ручку регулировки анодного напряжения (4, рис. 8.8) поверните в крайне левое положение. Установите тумблера 9. Средний вправо по стрелке, а правый в положение измерения напряжений. Включите УИП-2 и дайте ему прогреться ~ 2 минуты.

4. Ручку резистора R на панели кассеты поставьте в крайне левое положение, при этом вольтметр не должен показывать сеточное напряжение. Поскольку напряжение на сетку не подается, а сетка соединяется с катодом через замкнутое сопротивление R (рис. 8.9), трехэлектродная лампа будет работать в качестве диода.

5. Изменяя напряжение на аноде ручкой 4, проведите измерение вольтамперной характеристики. Отсчет значений напряжений производится по нижней шкале вольтметра 12. Измерения надо начать 0 В и снимать показания через 1, 2, 5 В с тем, чтобы получить не менее 10 - 15 точек во всем диапазоне анодных напряжений. Наиболее подробно надо снять характеристику в диапазоне низких напряжений (до 20 В).

6. Отключите УИП-2.

7. Полученные результаты занесите в таблицу. Постройте график зависимости анодного тока от напряжения на аноде.

8. На полученной зависимости найдите линейный участок, и участок где выполняется закон 3/2. Сделайте вывод о выполнимости закона Ома для всей характеристики.

Задание 2

Определение удельного заряда электрона

Приблизительно удельный заряд электрона e/m можно определить из закона 3/2 Ленгмюра (выражение 8.7). Точное совпадение с теоретическим значением отношения e/m невозможно из-за многих допущений принятых при выводе выражения (8.7). В частности не совпадает геометрия электродов лампы используемой в работе с тем, что предполагалось при расчете (рис. 8.4). Однако оценочные вычисления все же сделать можно. Для этого необходимо воспользоваться результатами измерений тока эмиссии при небольших напряжениях на аноде в той области вольтамперной характеристики, где должен выполнятся закон 3/2.

1. Выберите участок вольтамперной характеристики, где должен выполняться закон 3/2 и для каждой пары полученных значений тока эмиссии и напряжения на аноде полученных в предыдущем опыте рассчитайте из выражения (8.7) величину отношения e/m. При этом необходимо предварительно вычислить плотность тока эмиссии j_э из выражения j_э = I_э/S. S = 1.5 10^-6 м². Расстояние между электродами l = 1 см.

2. Все полученные значения занести в таблицу.

Таблица 2.

U, В	Iэ	jэ	e/m
Среднее
Теоретическое значение e/m			1.76 1011 Кл/кг