11920

Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама.

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа № 6 Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама. Цель работы: Цель работы: экспериментальное изучение характеристик вакуумного диода и определение работы выхода электронов из вольфрама. Приборы и оборудование: 1. Модуль Ф

Русский

2013-04-14

701 KB

67 чел.

Лабораторная работа № 6

Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама.

Цель работы:

  Цель работы: экспериментальное изучение характеристик вакуумного диода и определение работы выхода электронов из вольфрама.

Приборы и оборудование:

  1. Модуль «ФПЭ-06/05» с лампой 4Ц14С (4Ц5С).

  2. Постоянное оборудование; Источник питания «ИП», два цифровых вольтметра.

  3. Комплект соединительных кабелей.

Описание работы:

  Экспериментальная часть работы состоит из трех этапов:  

  - измерение мощностей нагрева катода Рн по значениям Uн .

  - снятие вольт-амперных зависимостей 1д = /(Уд) при различив токах накала.

  - экспериментальное определение токов насыщения I0, при различных токах накала.                                   

  Схема лабораторной установки приведена на рис.6,3.

  Исследуемый диод размещен в модуле «ФПЭ-06/05». На модуль по соединительному кабелю от источника питания «ИП» подаются регулируемые напряжения 2,5-4,5 вольта для питания накала катода и 2…120 В для питания анодной цепи.

  Сила тока накала измеряется стрелочным амперметром А1 встроенным в источник «ИП», а напряжение накала UН внешним цифровым прибором (род работы - «U=»), подключаемым к соответствующим гнездам на панели источника «ИП» (прибор на

рис.6.3 не показан).

   Сила тока в лампе измеряется цифровым вольтметром В7-4 (род работы «I=»), подключаемым к гнездам «РА» на панели модуле «ФПЭ-06», а напряжение на лампе UA - другим внешним цифровым вольтметром В7-22А, подключаемым к соответствующим гнездам на панели модуля или встроенным в источник питания стрелочным вольтметром.

Прядок выполнения работы:

Задание 1

Определение температуры катода

Задание 2

Исследование вольт-амперной характеристики диода.

Задание 3

Определение тока насыщения, работы выхода W, эмиссионной постоянной G.

Результаты измерений

Задание 1

номер

T,K

Io,mA

x=1/T

y=ln(Iн/T2)

1

1,3

2,57

2067,65355

0,07

0,000484

-15,00597512

2

1,4

3,03

2194,832178

0,09

0,000456

-15,0512495

3

1,5

3,48

2311,672349

0,17

0,000433

-15,0859879

4

1,6

3,89

2415,605716

2

0,000414

-15,10940707

5

1,7

4,34

2520,538383

5

0,000397

-15,13382735

Задание 2

N

Ua, В

Iа, mA

N

Ua, В

Iа, mA

1

-1

0,00005

17

15,2

1

2

0,2

0,0036

18

16

1,004

3

0,9

0,025

19

17,3

1,008

4

2

0,11

20

18

1,009

5

2,9

0,26

21

19

1,01

6

4

0,49

22

20

1,013

7

5

0,69

23

30,6

1,034

8

6,3

0,87

24

40,1

1,047

9

7,2

0,94

25

50,6

1,06

10

8

0,96

26

60,8

1,067

11

9,3

0,98

27

70

1,074

12

10,1

0,985

28

81

1,085

13

11,2

0,99

29

90

1,09

14

12,2

0,995

30

100

1,1

15

13

0,997

31

110

1,12

16

14

1

Задание 3

N

Iн=1,3А

 

Iн=1,4А

 

 

Ua, В

Iн, mA

Ua, В

Iн, mA

1

39,5

0,0395

40

0,0485

2

50

0,05

50

0,0585

3

60

0,06

60,7

0,0691

4

70

0,0706

70,1

0,0794

5

80,2

0,0803

80,6

0,0894

6

90,1

0,0901

90,3

0,0994

Io

0,07

 

0,09

 

Iн=1,5А

 

Iн=1,6А

 

Iн=1,7А

 

Ua, В

Iн, mA

Ua, В

Iн, mA

Ua, В

Iн, mA

39,8

0,14

40,5

1,315

40,6

4,53

49,4

0,161

50,5

1,436

50,3

4,7

60,4

0,182

60,5

1,958

59,9

5,13

70,3

0,181

70

2,1602

70

4,58

80,2

0,187

80

2,002

80,8

4,3

89,8

0,207

90,7

1,960196

90,4

5,3

0,17

 

2

 

5

 

A=y(0)=

-15,716

B=tga=

1463,4

G=0,01351871

W =-0,12621825,  эВ

Погрешности

Проводим измерение погрешности на основе 1 эксперимента.

0,076923077

0,003891051

0,045454545

0,015625

0,04539426

delta T =

93,85960856

0,04806773

delta A =

0,0005

0,00034167

delta W =

-0,000043125

эВ

Вывод

В результате эксперимента мы получили значения G=0,01351871 W =-0,12621825,  эВ

Погрешность при измерениях составила менее 20%, что указывает на возможность применения этого метода для определения термоэмиссионных характеристик вольфрама.


EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40800. Способы составления характеристического уравнения 81.02 KB
  Характеристическое уравнение составляется для цепи после коммутации. путем исключения из системы уравнений описывающих электромагнитное состояние цепи на основании первого и второго законов Кирхгофа всех неизвестных величин кроме одной относительно которой и записывается уравнение 2; путем использования выражения для входного сопротивления цепи на синусоидальном токе; на основе выражения главного определителя. Согласно первому способу в предыдущей лекции было получено дифференциальное уравнение относительно напряжения на...
40801. Переходные процессы в цепи с одним накопителем энергии и произвольным числом резисторов 81.22 KB
  Переходные процессы в цепи с одним накопителем энергии и произвольным числом резисторов. Общий подход к расчету переходных процессов в таких цепях основан на применении теоремы об активном двухполюснике: ветвь содержащую накопитель выделяют из цепи а оставшуюся часть схемы рассматривают как активный двухполюсник А эквивалентный генератор см. Совершенно очевидно что постоянная времени здесь для цепей с индуктивным элементом определяется как: и с емкостным как: где входное сопротивление цепи по отношению к зажимам 12 подключения...
40802. Расчет переходных процессов с использованием интеграла Дюамеля 64.54 KB
  Метод переменных состояния Уравнения элекромагнитного состояния это система уравнений определяющих режим работы состояние электрической цепи. Метод переменных состояния основывается на упорядоченном составлении и решении системы дифференциальных уравнений первого порядка которые разрешены относительно производных т. Количество переменных состояния а следовательно число уравнений состояния равно числу независимых накопителей энергии. К уравнениям состояния выдвигаются два основных требования: независимость уравнений; возможность...
40803. Сущность операторного метода 83.67 KB
  В результате этого производные и интегралы от оригиналов заменяются алгебраическими функциями от соответствующих изображений дифференцирование заменяется умножением на оператор р а интегрирование делением на него что в свою очередь определяет переход от системы интегродифференциальных уравнений к системе алгебраических уравнений относительно изображений искомых переменных. Изображения типовых функций Оригинал А Изображение Некоторые свойства изображений Изображение суммы функций равно сумме изображений слагаемых: . Законы...
40804. Применение кривых второго порядка в компьютерных системах 158 KB
  Программа для построения графиков является наукой, но простой в использовании. Она позволяет создавать анимированные 3D графики уравнений в табличных данных. В одной системе координат может быть неограниченное количество графиков, каждый из которых может отображаться при помощи точек, линий и поверхностей.
40805. Частотный (спектральный) метод анализа электрических цепей 67.46 KB
  Поскольку частотные характеристики являются характеристиками установившегося режима гармонических колебаний то целесообразно произвольное воздействие представить в виде совокупности гармонических и реакцию линейной цепи искать как совокупность реакций вызванных каждым гармоническим воздействием в отдельности. Таким образом частотный метод анализа включает в себя задачу частотного или спектрального представления воздействия в виде суммы гармонических составляющих с определенными амплитудами начальными фазами и частотами а также задачу...
40806. Цепи с распределенными параметрами 65.82 KB
  Однако на практике часто приходится иметь дело с цепями линии электропередачи передачи информации обмотки электрических машин и аппаратов и т. уже при к линии следует подходить как к цепи с распределенными параметрами. Для исследования процессов в цепи с распределенными параметрами другое название длинная линия введем дополнительное условие о равномерности распределения вдоль линии ее параметров: индуктивности сопротивления емкости и проводимости. Уравнения однородной линии в стационарном режиме Под первичными параметрами линии...
40807. Линии без искажений 80.64 KB
  Пусть сигнал который требуется передать без искажений по линии является периодическим т. Таким образом для отсутствия искажений что очень важно например в линиях передачи информации необходимо чтобы все гармоники распространялись с одинаковой скоростью и одинаковым затуханием поскольку только в этом случае сложившись они образуют в конце линии сигнал подобный входному. Однако искажения могут отсутствовать и в линии с потерями.
40808. Переходные процессы в цепях с распределенными параметрами 63.07 KB
  Пример такого сведения на основе принципа наложения для задачи на подключение в конце линии нагрузки схематично иллюстрирует рис. Таким образом если к линии в общем случае заряженной подключается некоторый в общем случае активный двухполюсник то для нахождения возникающих волн необходимо определить напряжение на разомкнутых контактах ключа рубильника после чего рассчитать токи и напряжения в схеме с сосредоточенными параметрами включаемой на это напряжение при нулевых начальных условиях. При отключении нагрузки или участков линии для...