11923

Изучение тока в вакуумном диоде

Лабораторная работа

Физика

1. ТЕОРИЯ РАБОТЫ Цель работы получение вольтамперной характеристики вакуумного диода и определение удельного заряда электрона. При достаточно малых анодных напряжениях при которых не достигается ток насыщения зависимость силы тока от анодного напряжения в вакуум

Русский

2013-04-14

363 KB

0 чел.

1. ТЕОРИЯ РАБОТЫ

Цель работы - получение вольт-амперной характеристики вакуумного диода и определение удельного заряда электрона.

При достаточно малых анодных напряжениях (при которых не достигается ток насыщения) зависимость силы тока от анодного напряжения в вакуумном диоде описывается законом Богуславского-Ленгмюра

, где k=1,5,где величина С для диода с цилиндрическим анодом и катодом равна

Здесь =8,85.10-12 Ф/м,  – радиус анода,  – некоторый экспериментально подбираемый численный коэффициент.

Устройство простейшей электронной лампы, содержащей всего 2 электрода, показано на рисунке. В стеклянный баллон, из кот. выкачан воздух до давления порядка 10-5 Па, впаяно 2 металлических электрода: катод, представляющий собой тонкую вольфрамовую нить, и цилиндрический анод. Катод располагается вдоль оси симметрии анода. Заметим, что в некоторых лампах анод разделён на три секции. Наружные секции A называются охранными кольцами. Они имеют потенциал центральной секции A и служат для уменьшения рассеяния поля вблизи неё.

Параметры установки.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Для UH1=4,7 В:         

U

UR

UA

10

2.5

8.9

20

4.1

16.4

30

7.3

23.4

40

10.3

29.5

50

14.2

36.5

60

17.6

42.3

70

22.7

48.6

80

25.4

54.3

90

29.5

60.2

100

33.4

67.3

Для UH2=4,4 В:

U

UR

UA

10

2.5

8.6

20

4.1

16.6

30

6.9

23.0

40

10.3

30.1

50

13.7

36.6

60

17.2

42.8

70

20.5

48.9

80

24.2

55.7

90

27.7

62.6

100

32.0

69.9

3. РАСЧЁТЫ

Вычисляем значения анодного тока I, анодного напряжения UA и логарифмов этих величин:

Для UH1=4,7 В:

ln(I)

ln(Ua)

-8,2

2,2

-7,7

2,8

-7,1

3,2

-6,8

3,4

-6,5

3,6

-6,2

3,8

-6,0

3,9

-5,9

4,0

-5,7

4,1

-5,6

4,2

Для UH2=4,4 В:

ln(I)

ln(Ua)

 -8,0

2,2

-7,5

2,8

-7,0

3,1

-6,6

3,4

-6,3

3,6

-6,1

3,8

-5,9

3,9

-5,7

4,0

-5,6

4,1

-5,4

4,1

Результаты округляются до десятых, так как по ним строится график зависимости ln(I)(ln(UA)).

По графику определяем:

Для UH1=4,7 В:

Ln(C)= -11,4                   K= 1,37         

Для UH2=4,4 В:

Ln(C)= -11,1                   K= 1,33          

Средние значения:

Ln(C )= -11,25                   K= 1,36          C= 1,3*10-5

Используя вышеприведённую формулу, рассчитываем удельный заряд электрона:

1,96*1011 ()

4. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Оценка погрешности для C как результата измерений.

Программа Advanced Grapher, по которой строились графики, дает отклонение

Относительная погрешность  вычисляется по формуле:

 

Вывод: Значение погрешности объясняется главным образом неточностью измерения величины ln(C) по графику ln(I)(ln(UA)), то есть погрешность является случайной погрешностью прямых измерений.

5. РЕЗУЛЬТАТ

Табличное значение  составляет

Нами   получено  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58024. Типи грошей Функції грошей колекція грошей картки з завданням гри політична карта світу мультимеді 1.06 MB
  Мета: Познайомити учнів з тим як виникли гроші розглянути їх властивості сутність та функції. Пояснення вчителя Хочу розпочати своє пояснення із відомого вислову англійського філософа матеріаліста Френсіса Бекона: Гроші дуже лихий пан але вельми хороший слуга.
58025. Was feiern wir im Herbst 95.5 KB
  Цілі уроку: Практична: активізувати лексико-граматичний матеріал в усному і писемному мовленні, навчити учнів говорити про осінню природу і свята восени, розвивати навички читання. Освітня: розширити знання учнів про свята в Німеччині і у світі.
58026. Мова програмування HTML. Теги для роботи з фоном. Теги для задання кольору 52 KB
  Мета уроку: Навчальна: закріпити знання учнів про команди мови теги HTMLтехнологію створення HTMLфайлу ознайомити учнів з тегами для роботи з фоном та тегами для задання кольору навчити створювати найпростіші вебсторінки...
58027. Створення форм у HTML-сторінках 794.5 KB
  Навчальна: опанувати технологію і методи створення форм в HTML-документах Розвивальна: розвивати логічне мислення, пізнавальний інтерес до дисципліни та обраної спеціальності; Виховна: виховувати акуратність у веденні електронної документації...
58028. Іменники середнього роду 94 KB
  Мета: Активізувати вивчену лексику. Вчити ознаки іменників середнього роду. Познайомитися зі зменшувальними суфіксами виконувати тренувальні вправи. Розвивати навички письма, граматичні навички.
58029. Завершение формирования мировых колониальных империй. Международные отношения в последней трети XIX века 122 KB
  Цели: Сформировать представление об Индии во второй половине XIX века; ознакомить с принципами колониальной политики Британии в Индии; раскрыть причины ход и результаты восстание сипаев; формировать собственные суждения об идеологии бремени белого человека...
58030. Индия. Культурно — исторические особенности. Экономико-географическая характеристика 118 KB
  Цель: сформировать у учащихся общие представления о культуре и экономических особенностях Индии; совершенствовать навыки учащихся самостоятельно отбирать и анализировать материал; продолжить формирование умений обобщать и делать выводы; воспитывать ответственность...
58031. Давня Індія 78.5 KB
  Слово вчителя: Шановні учні сьогодні ми з вами помандруємо на Схід до цікавої і загадкової Індії. Вивчення нового матеріалу Географічне положення Індії Робота з картою.
58032. Застосування дієприкметника як особливої форми дієслова у захисті проектів «Особливості догляду за шкірою підлітків» 1.94 MB
  МЕТА: виховувати в учнів любов до вивчення української мови; творчу ініціативу та свідоме ставлення до зміцнення й збереження власного здоровя; розвивати мовленнєву компетенцію учнів та навички комунікативно користуватися засобами мови в різних життєвих ситуаціях...