- •Частина 1. Електрика.
- •Частина 2. Магнетизм.
- •Випадкові та систематичні похибки
- •Систематичні похибки.
- •Обробка результатів при непрямих вимірюваннях.
- •Лабораторна робота № 1 визначення невідомої величини опору за допомогою електровимірювальних приладів та містка уітстона
- •Вимірювання опору за допомогою амперметра та вольтметра.
- •Характеристики електровимірювальних приладів.
- •Метод Уітстона.
- •Порядок виконання роботи.
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Лабораторна робота № 3 виміРювання питомого заряду електрону по вольт-амперній характеристиці ненасиченого вакуумного діода
- •Экспериментальна установка
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Лабораторна робота № 4 вивчення температурної залежности опору металів та напівпровідників та визначення енергії активації
- •Експериментальна установка
- •Завдання.
- •Лабораторна робота № 5 визначення питомої електропровідності електролітів та її залежності від концентрації та температури
- •Е кспериментальна установка.
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Література
- •Лабораторна робота № 6 вивчення затухаючих коливань у коливальному контурі.
- •Експериментальна установка.
- •Завдання.
- •Контрольні питання
- •Література
- •Лабораторна робота № 7 вимушені коливання у коливальному контурі
- •Експериментальна установка.
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Література
- •Лабораторна робота № 8. Вивчення напівпровідникового діода
- •Експериментальна установка
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Література
- •Частина 2. Магнетизм. Лабораторна робота № 9 визначення питомого заряду електрона методом магнетрона
- •Експериментальна установка
- •Завдання
- •Контрольні питання.
- •Література.
- •Лабораторна робота № 10 визначення горизонтальної складової магнітного поля землі.
- •Завдання
- •Контрольні питання.
- •Література.
- •Лабораторна робота №11. Ефект холла у напівпровідниках.
- •1. Енергетичні зони.
- •2. Електронна та діркова провідність.
- •3. Власна та домішкова провідність.
- •4. Визначення концентрації носіїв заряду п та їх рухомості b.
- •5.Ефект Холла.
- •Експериментальна установка.
- •Завдання.
- •Дані для розрахунку.
- •Контрольні запитання.
- •Література.
- •Лабораторна робота № 12 дослідження намагнічування феромагнетиків за допомогою осцилографа
- •Експериментальна установка
- •Завдання
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Лабораторна робота № 13 експерементальна перевірка закона кюрі - вейса
- •Експериментальна установка
- •Завдання
- •Контрольні запитання
- •Література.
Экспериментальна установка
Дослідження проводяться на діоді 4Ц14С. Радіус його катоду rk = 0,15 мм, радіус аноду rа = 1,15 мм, коефіцієнт 2 = 0,92. Повна висота аноду та катоду складає приблизно 20 мм, однак емісія електронів відбувається тільки з центральної частини катода, яка покрита оксидним шаром. Висота цього шару
l = 9 мм. Оскільки робоча частина катоду достатньо віддалена від його торців, електричне поле у цій частині з високою точністю можна вважати радіальним.
Схема експериментальної установки приведена на рис. 3.2.
Необхідна напруга подається від універсального джерела живлення. Анодна напруга вимірюється цифровим мультиметром, а анодний струм міліамперметром. Вольт-амперні характеристики діоду вимірюються при напругах на аноді від 0 до 60 В. У межах від 0 до 10 В анодна напруга регулюється потенціометром R при встановленні ручки регулювання напруги 12 - 120 В у крайнє положення поворотом проти годинникової стрілки. Після проходження точки з напругою 10 В подальше збільшення відбувається за допомогою регулятора на джерелі живлення.
Рис.3.2. Схема експериментальної установки.
Завдання.
1. Скласти схему, зображену на рисунку 3.2. Встановити перемикач режимів мультиметра у положення, відповідно вимірюванню постійної напруги, а перемикач діапазонів у положення “200B”.
2. Встановити всі ручки джерела живлення та потенціометру R у крайнє положення поворотом проти годинникової стрілки.
3. Увімкнути живлення.
4. Встановити на амперметрі джерела живлення струм розжарювання 1,5А.
5. Дослідити вольт-амперні характеристики діоду у діапазоні 0 - 60 В. У діапазоні 0 - 5 В напругу вимірювати з кроком 0,5 В, у діапазоні від 5 до 10 В - кроками по 1 В, а у діапазоні 10 - 60 В - кроками по 5 В.
6. Повторити вимірювання при струмах розжарювання 1,6 та 1,7 А.
7. Відобразити отримані результати у координатах Ia , Ua3/2 . Знайти нахил прямолінійних ділянок характеристик та використати його для обчислення e/m електрону.
Дані вимірювання занести у таблицю:
|
Ін = 1,5 А |
Ін = 1,6 А |
Ін = 1,7 А |
U (B) |
I (A) |
I (A) |
I (A) |
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 |
|
|
|
Контрольні запитання
Для яких значень анодної напруги справедливий закон “трьох других” та чому?
Як розподіляється потенціал у просторі між катодом та анодом при різних значеннях напруги?
Що має назву «робота виходу електрону»?
Яка схема розташування електродів діоду застосовується у роботі при виводі закону “трьох других”?
Як визначити e/m за вольт-амперною характеристикою вакуумного діоду?
Як розподілена напруженість електричного поля у вакуумному діоді між електродами?
Література
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 3. Электричество. - М. : Наука, 1983, п. 101.
Калашников С.Г. Электричество. - М. : Наука, 1977, п. 157.
Лабораторные занятия по физике. /Под ред. Гольдина Л.Л. - М. : Наука, 1983.