Порядок выполнения работы

1. Подключить модуль ФПЭ-06 соединительным кабелем к источнику питания (см. рис. 18.6). Амперметр на панели источника питания служит для контроля тока накала , максимальное значение которого не должно превышать 2,2 А. Плавная регулировка напряжения накала осуществляется ручкой, расположенной под амперметром. Напряжение накала U_н измеряется вольтметром (РV), который подключается к тем клеммам на источнике питания, где указано напряжение 2,5–4,5 В.

Вольтметр на панели источника питания измеряет анодное напряжение U_А, регулировка которого осуществляется ручкой на панели источника питания, расположенной непосредственно под вольтметром.

Для измерения анодного тока I_А используется амперметр
(РА на рис. 18.7), который подключается на модуле ФПЭ-06 к клеммам РА. Он должен работать в режиме миллиамперметра, измеряя ток до 20 мА.

2. Установить напряжение накала 3,7 В и, увеличивая анодное напряжение от 10 до 100 В через каждые 10 В, записать значения анодного тока в табл. 18.1.

Т а б л и ц а 18.1

U_н=

I_н=

3. Провести измерения (п. 2) для 4–5 любых значений напряжения накала в интервале от 3,7 до 4,3 В.

4. Для каждого значения тока накала построить вольт-амперную характеристику и точку перегиба полученной кривой считать точкой насыщения.

5. Для всех значений напряжения накала рассчитать мощность, выделяемую на катоде, по формуле , а также мощность, приходящуюся на единицу площади поверхности катода. Для данной лампы площадь поверхности катода принять равной: см².

6. По графику (рис. 18.8) зависимости температуры катода от определить температуру катода для каждого значения мощности нагрева.

7. Рассчитать плотность анодного тока насыщения по формуле принять м².

8. Все полученные данные занести в табл. 18.2.

Т а б л и ц а 18.2

№ п/п	Iнас, мА	Iн, А	Uн, В	P/Sп, Вт/см2	Т, К		, мА/м2

Рис. 18.8

9. Построить график зависимости от , откладывая по оси абсцисс , а по оси ординат – .

10. Определить тангенс угла наклона полученной прямой к оси абсцисс и рассчитать работу выхода по формуле (18.6).

11. Рассчитать погрешность измерений.

Контрольные вопросы

1. Что называется работой выхода электрона?

2. Какова природа сил, удерживающих электрон в металле?

3. Нарисуйте и объясните вольт-амперные характеристики диода.

4. Что такое ток насыщения и как он зависит от температуры?

5. Объясните физическую природу закона трех вторых.

Библиогр.: [1, 7-9].