Измерения и обработка результатов. Описание экспериментальной установки

Описание экспериментальной установки

В лабораторной работе используется радиолампа 6Х2П (двойной диод с подогревным катодом; в цепь включается один диод лампы). Схема установки, с помощью которой изучается зависимость анодного тока диода от отрицательного анодного напряжения, представлена на рис. 2.

Рис. 2

Задерживающее напряжение U _З между катодом и анодом лампы создается источником постоянного тока (универсальный школьный выпрямитель) и измеряется с помощью милливольтметра V1 на 750 мВ. Сила тока i в цепи анода измеряется микроамперметром A1 на 150 мкА. Нить накала подключается к выходу переменного напряжения 6,3 В источника тока через ограничивающее сопротивление R1. Ток накала I измеряется амперметром А2 на 0,5 А. Напряжение U в цепи накала измеряется вольтметром V2 на 10 В.

Соберите установку в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2. По показаниям амперметра и вольтметра в цепи накала определите сопротивление R нити накала в нагретом состоянии. По формуле (4) вычислите температуру t нити накала в градусах Цельсия и ее значение (Т) по шкале Кельвина. При этом используйте табличное значение температурного коэффициента сопротивления для нагревателя катода, изготовленного из никеля: 0,0062 Ом/⁰С. Сопротивление нити накала при 0 ⁰С равно 2,2 Ом. Согласно принятой идее, найденная таким образом величина Т соответствует температуре электронного газа в рассматриваемых условиях.

Исследуйте зависимость анодного тока i от величины задерживающего напряжения U _З между катодом и анодом. Постройте график зависимости ln i от U _З. По наклону графика определите величину заряда электрона:

(5)

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Таблица

№	U	I	R	R 0	t	T	UЗ	i		e

Контрольные вопросы

1. В чем состояли фундаментальные опыты Р.Милликена по определению величины элементарного электрического заряда?

2. В чем состоит явление термоэлектронной эмиссии? Как это явление используется в электровакуумных приборах? Как устроен вакуумный диод?

3. В чем состоит метод определения заряда электрона, используемый в данной лабораторной работе?

4. Что описывает формула (2), полученная Ричардсоном?

5. Как можно объяснить экспоненциальный спад анодного тока при повышении задерживающего потенциала на аноде электронной лампы?

6. Как в данной лабораторной работе определяется температура электронного газа, возникающего вблизи катода электронной лампы при термоэлектронной эмиссии?

Дата добавления: 2014-12-25