Хід виконання лабораторної роботи

1. Не вмикаючи нагрівач, зняти показання термометра і записати значення температури спаїв Т₀ .

2. Уключити електроплитку. При підвищенні температури від 20 до 100° С вимірювати потенціометром термоелектрорушійну силу через кожні 5 К. Дані записати в Таблицю.

Методика обробки результатів вимірювання.

Прийнявши, що термоелектрорушійна сила термопари лінійно залежить від температури (10), покладемо y лінійній залежності y=a+bx

.

Методом найменших квадратів у Excel визначити коефіцієнт термоелектрорушійної сили  та його довірчий інтервал. Результат представити у виді

з коефіцієнтом кореляції

.

Контрольні питання

1. Що називається роботою виходу електрона з металу? Чим вона обумовлена і від чого залежить?

2. Сформулюйте закони Вольта і на підставі електронної теорії виведіть вираз (10) для контактної різниці потенціалів між двома металами.

3. Що називається термоелектрорушійною силою і від чого вона залежить?

4. У чому полягає сутність методу найменших квадратів?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 28

Дослідження вольт-амперних характеристик тріода і визначення його параметрів

Теоретичні .відомості

Тріод -.це електронна.лампа,, яка має три електроди. Джерелом електронів, як і в усіх лампах, служить катод - електрод, який нагрівається до високої температури (600-І200°С). В найпростішому випадку катод роблять у вигляді металевого провідника, який розжарюється струмом. Електрони, що залишили катод, прямують до електрода лампи, який називається анодом, - на нього подають додатний потенціал відносно катода. Для управління електронним потоком в тріоді є електрод, який називається сіткою. Зви­чайно вона являє собою тонкий провідник, який намотують на спеці­альний тримач так, щоб сітка обхоплювала катод. Якщо змінювати потенціал сітки, то буде змінюватись кількість електронів, які попадають з катода на анод.

Характеристиками тріода є: залежність анодного струму Іа від температури катоду Т при постійній анодній Uа і сітковій Uс напругах ; залежність анодного струму Іа від анодної на­пруги Uа при постійних Т і Uс (анодна характеристика), залежність анодного струму Іа від напруги на сітці Uс (сіткова характеристика) при постійних Т та Uа.

Найбільш важлива характеристика - сіткова характеристика, то­му що звичайно в умовах роботи тріода змінною величиною є напру­га на сітці. Знаючи дві сіткові характеристики, отримані для двох різних анодних напруг Uа1 і Uа2_, можна визначити основні па­раметри лампи, якими є крутість сіткової характеристики S , внутрішній опір Rі та коефіцієнт підсилення µ.

3 метою визначення параметрів лампи по трьох точках, взятих на прямолінійній ділянці сіткових характеристик, нанесених на одйому графіку (рис. 28.1), будується характеристичний прямокутний трикутник. Одна сторона цього трикутника ВС визначає зміну нап­руги на сітці Uс, а друга АВ - зміну анодного струму а. Виз­начивши значення ВС = Uс у вольтах і АВ = а у міліамперах або амперах, а також знаючи зна­чення Uа=Uа2-Uа1, можна визначити параметри лампи.

Крутість S показує, як в лампі змінюється анодний струм при зміні напруги на сітці при постійній анодній напрузі і визначається як тангенс кута нахилу характеристики

при (28.2)

Визначають крутість в міліамперах на вольт (мА/В) або в ам­перах на вольт (А/В).

Внутрішній опір Rі визначається як відношення зміни анодної напруги Uа до викликаної нею зміни анодного струму а (при постійній сітковій напрузі):

при (28.3)

Коефіцієнт підсилення лампи µ дорівнює відношенню зміни анодної напруги Uа до зміни напруги Uс на сітці, які викликають однакову зміну анодного струму. Він показує, на скільки вольт можна змінити анодну напругу, щоб сила анодного струму залишилась незмінною при підвищенні потенціалу сітки на І В.

З формул (28.1-28.3)/ можна дістати співвідношення, яким зв'язані між собою параметри анодної лампи:

(28.4)

експериментальна установка для досліджень характеристик тріода зображена на Рис. 28.2. Установка включає в себе стенд з лампою , міліамперметр РА для вимірювання анодного струму і два вольтмет­ри - один РVс для вимірювання сіткової напруги, другий РVа - для вимірювання анодної напруги.

Хід виконання лабораторної роботи

1. Встановити регулятори напруг на блоці живлення в нульові положен­ня, підключити блок живлення до мережі 220 в і увімкнути його.

2. Зняти сіткові характеристики – залежність величини анодного струму від сіткової напруги, для трьох значень анодної напруги (150 в, 200 в, 250 в) .

3. Напругу на сітці змінювати від -3 в до +1 в з кроком 1 в.. Результати вимі­рів занести у табл. 28.1.

4. За даними вимірів побудувати графіки характеристик: на одному графіку – анодну {залежність анодного струму Іа від анодної напруги Uа при трьох значеннях сіткової напруги Uс (-3в,-1в,+1в)} , на другому- сіткові {залежність анодного струму Іа від сіткової напруги Uс при трьох значеннях анодної напруги Uа (150в,200 в,250в)}.

5. Використовуючи отримані характеристики, відповідно до Рис.28.1 визначити за форму­лами (28.1-28.3) параметри лампи Ѕ, R, µ.

Таблиця 28.1.

	Uа=150 в	Uа=200 в	Uа=250 в
Uс (в)	Іа (мА)	Іа (мА)	Іа (мА)
-3
-2
-1
0
+1

Контрольні^запитання

1. Поясніть будову і принцип дії триелектродної лампи.

2. У чому суть явища термоелектронної емісії?

3. Запишіть та поясніть формулу Ленгмюра-Богуславського.

4. Поясніть залежність термоелектронного струму від анодної нап­руги.

5. Чим визначається величина «внутрішнього опору» тріода?