3. Схема и описание лабораторной установки
На рис.7 представлена электрическая схема установки. Для создания напряжения (0 250 В) между анодом и катодом и разогрева катода лампы ГУ-4 используется блок питания ВУП-2. Для изменения анодного тока используется миллиамперметр (mA), анодного напряжения - вольтметр (V1). Для изменения тока накала амперметр (А), напряжения накала - вольтметр (V). Напряжение накала регулируется потенциометром R, напряжение в анодной цепи - потенциометром R1.
4. Порядок выполнения работы
4.1. Исследование зависимости анодного тока от напряжения между анодом и катодом при различных температурах катода (снятие вольт-амперных характеристик)
1. Устанавливая различные значения напряжения накала UHAK катода, определить соответствующие им значения тока накала JHAK
2. Для каждого значения напряжения накала UHAK снять зависимость анодного тока от анодного напряжения (рекомендуемые значения напряжений смотри в приложении к установке). Результаты измерений записать в таблицу 1.
Примечание. Для определения работы выхода необходимо снять не менее шести вольтамперных характеристик.
3. На миллиметровой бумаге построить семейство вольт-амперных характеристик исследуемой лампы (6 графиков).
Таблица 1
№ n/n |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
UHAK, В |
3,75 |
4,00 |
4,25 |
4,50 |
4,75 |
5,00 |
|
JHAK, А |
|
|
|
|
|
|
|
UА, В |
IА, мА |
IА, мА |
IА, мА |
IА, мА |
IА, мА |
IА, мА |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Определение токов насыщения и вычисление работы выхода электрона из вольфрама
1. Из графиков воьт-амперных характеристик определить токи насыщения JHAC для каждого значения напряжения накала UHAK катода. Результаты записать в таблицу 2.
2. Вычислить значения мощности PHAK по формуле (9), используя значения JHAK и UHAK из таблицы 1. Результаты записать в таблицу 2.
3. Из градуировочного графика определить температуры катода для всех значений PHAК, вычисленных в п.3.
4.
Вычислить значения 1/Т;
Т2;
;
.
5.
Построить график зависимости
от
значения (
)
(см. рис.5).
7. Используя этот график, определить угловой коэффициент а (см. формулу (6).
8.Вычислить работу выхода А электронов с поверхности вольфрамового катода по формуле (7).
Таблица 2
№ п/п |
IHAC, мА |
PHAK, Вт |
Т, К |
1/Т, К-1 |
Т2, К2 |
, мА/К2 |
|
a |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|