Описание экспериментальной установки

Рис. 2.2

Экспериментальный макет (рис. 2.2) включает в себя источник постоянного напряжения (Е), потенциометр (R1) для регулировки напряжения, подаваемого на фотоэлемент, переключатель (К) для смены полярности напряжения и приборы для измерения фототока и напряжения на фотоэлементе. Органы регулировки напряжения, подаваемого на фотоэлемент, и переключатель полярности этого напряжения выведены на лицевую панель макета. Регулировка напряжения в прямом и запорном направлениях осуществляется разными рукоятками. В качестве источника света используется лампа накаливания (ЛН), регулировка свечения которой осуществляется резистором (R2), расположенным в левой части макета на отдельной панели. Расстояние между фотоэлементом и лампой накаливания может изменяться с помощью рукоятки на лицевой панели (перемещая фотоэлемент). Между лампой и фотоэлементом через щель в панели помещаются сменные светофильтры (СФ).

Порядок выполнения работы

1. Перед началом работы повернуть все потенциометры против часовой стрелки в крайнее положение.

2. Включить в сеть установку. Поворачивая потенциометр регулировки накала лампочки, убедиться в ее исправности (лампочка должна загореться).

Задание 1. Проверка закона Столетова

1. Включить фотоэлемент в прямом направлении с помощью кнопочного переключателя.

2. Установить максимальное напряжение 45В (в пределах шкалы вольтметра).

3. Передвинуть источник света в ближнее к фотоэлементу положение (2 см).

4. Установить накал лампы чуть меньше максимального.

5. Снять вольт-амперную характеристику фотоэлемента, для 10 значений напряжения.

6. Повторить пункт 5 для 3–4 других значений r-расстоя-ний от источника света до фотоэлемента.

7. Построить семейство вольт-амперных характеристик. Убедитесь в наличии тока насыщения. Построить график зависимости силы фототока от напряжения. Убедиться в наличии тока насыщения.

8. Рассчитать величины 1/r². Построить график зависимости

I_наc от 1/ r ². Убедитесь в его линейности.

9. Таблица 2.1
   	r1 =					1/r12 =
   U, B	45	40	35	30	25	20	15	10	5	0
   I1, мкА
   	r2 =					1/r22 =
   I2, мкА
   	r3 =					1/r32 =
   In, мкА
   r4=						½
   I4 шАк

   Результаты всех измерений занести в табл. 2.1.

Построить график в координатах I_нас, от 1/r². Убедиться в линейности графика (1 закон Столетова). Рассчитать погрешности I_нас от 1/r² (по методу наименных квадратов).