14392

Изучить работу ионизационного манометра, зависимость ионного тока от изменения различных параметров

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа № 10 Цель работы: Изучить работу ионизационного манометра зависимость ионного тока от изменения различных параметров ток накала напряжение на сетке между катодом и анодом. Приборы и материалы: Ионизационный манометр миллиамперметры 2 амперме...

Русский

2013-06-04

267.5 KB

2 чел.

Лабораторная работа № 10

Цель работы: Изучить работу ионизационного манометра, зависимость ионного тока от изменения различных параметров (ток накала, напряжение на сетке, между катодом и анодом).

Приборы и материалы: Ионизационный манометр, миллиамперметры – 2, амперметр –1,

вольтметры – 2, реостат, генератор напряжений.

 Iнак- ток накала – в 100 дел. 2А.

Iэм- ток между катодом и анодом (ионный ток) – в 200 дел. 10мА.

 Uсет- напряжение между катодом и анодом – в 75 дел. 300В.

 Uкол- напряжение на сетке – в 3 дел 50В.

Таблица зависимости ионного тока от тока накала.

,мА

(300В, 50В)

(260В, 50В)

(300В, 33В)

29

66,5

65,0

65,1

28

65,5

64,2

64,9

20

63,1

63,5

63,2

18

62,8

63,0

62,8

14

62,0

62,2

62,2

9

60,9

61,5

60,9

5

59,0

59,6

58,9

0

54,0

54,0

52,2

Таблица зависимости ионного тока от напряжения между катодом и анодом .

(1,3A, 33В)

(1,2A, 50В)

(1,3A, 50В)

75

30

5

-

70

30

-

-

65

29

4,5

28

60

28

-

-

55

27

3,5

25

45

22

3,0

21

35

18

2,5

18

25

12

2,0

12

15

6

1,5

5

Таблица зависимости ионного тока от напряжения на сетке .

(240В, 1,3А)

(240В, 1,2А)

(280В, 1,3А)

75

30

5

-

70

30

-

-

65

29

4,5

28

60

28

-

-

55

27

3,5

25

45

22

3,0

21

35

18

2,5

18

25

12

2,0

12

15

6

1,5

5

Из графиков следует, что при увеличении тока накала ионный ток растет экспоненциально до некоторой точки (т.е. увеличивается количество электронов испускаемых вследствие термоэлектронной эмиссии). Далее количество электронов достигает своего предела обусловленного разностью потенциалов между катодом и анодом и значение ионного тока начинает стабилизироваться (Зависит от тока накала в меньшей степени, что видно в верхней части графика: для 300В;33,3В график выше, чем для 260В;33,3В). От напряжения на сетка зависит положение точки начала графика, так как оно определяет минимальную энергию необходимую для появления ионного тока (Начало графика для 300В;33,3В находится левее, чем график для 300В;50,0В).

При увеличении напряжения между катодом и анодом ионный ток начинает расти линейно до некоторого предела, который определяется током насыщения (количество ионов максимально). Согласно теории при дальнейшем увеличении разности потенциалов между катодом и анодом ионный ток будет расти и произойдет пробой газа. Чем больше напряжение на сетка, тем меньше ионный ток для заданной разности потенциалов (см. графики для 50В и 33,3В на сетке). Ток накала характеризует скорость возрастания ионного тока при увеличении напряжения между катодом и анодом (см. графики для 1,3А и 1,2А). В данном случае график для 1,2А расположен намного ниже остальных, так как напряжение на сетке для данного тока накала близко к запирающему. (При этом количество вылетающих электронов мало из-за низкого тока накала).

Зависимость ионного тока от напряжения на сетке в принципе можно считать линейной с достаточной точностью (нелинейности графиков лежат в области погрешностей измерительных приборов и генератора напряжений). При увеличении напряжения на сетке ионный ток уменьшается, при этом большей разности потенциалов между катодом и анодом и большему тока накала соответствует больший ионный ток.

0

10

202

30

50

5

60

65

Графики зависимости ионного тока от тока накала.

- для = 260В,  = 50,0В

- для = 260В,  = 33,3В

- для = 300В,  = 50,0В

30

10

20

25

75

50

- для = 1,3А,  = 50,0В

- для = 1,2А,  = 50,0В

- для = 1,3А,  = 33,3В

Графики зависимости ионного тока от напряжения между катодом и анодом.

Графики зависимости ионного тока от напряжения на сетке.

20

1

- для = 1,3А,  = 220В

- для = 1,2А,  = 220В

- для = 1,3А,  = 280В

2

3

10

30

38


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72856. Понятия «природопользование» и «охрана природы». Принципы рационального природопользования и охраны природы. Виды природопользования 61.5 KB
  Природопользованием можно считать особый вид человеческой деятельности, прямо или косвенно связанный с преобразованием природной среды в различных ее проявлениях. При этом выделяют следующие виды природопользования: основной (сельское, лесное, водное хозяйство, гидроэнергетика и т.д.)...
72859. Экология человека. Потребности человека и их биологические причины. Причины и последствия роста численности человечества. Экология и здоровье человека: факторы риска. Доминирующие факторы риска в современном обществе 61 KB
  Экология человека — наука о взаимоотношении человека со средой обитания в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду.
72861. Нормирование и контроль загрязнения почв. Эрозия почв и методы борьбы с ней 60 KB
  Поверхностные слои почв легко загрязняются. Эрозия почв от лат. Eros разъедание разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром ветровая эрозия или потоками воды водная эрозия. Ветровая эрозия дефляция почв.
72862. Педосфера как часть биосферы. Химический и органический состав почвы. Гумус. Почвообразование 61 KB
  Химический и органический состав почвы. Твердая фаза почвы состоит из разнообразных химических веществ которые подразделяются на три группы: минеральные органические и органоминеральные. В состав почвы входят почти все известные химические элементы.
72863. Литосфера как часть биосферы и внутреннее строение Земли. Вещественный состав земной коры. Ландшафты, их виды и разрушение. Антропогенное воздействие на литосферу 67 KB
  Магматические горные породы. Магматические горные породы как и слагающие их минералы формируются из магматического расплава при застывании магмы в недрах интрузивные и на поверхности эффузивные Земли.
72864. Гидросфера как часть биосферы. Физические и химические свойства воды. Подземные воды. Почвенные воды. Атмосферная влага. Антропогенное воздействие на гидросферу 65.5 KB
  Гидросфера представляет собой всю водную оболочку Земли. Она включает в себя океаны, моря, реки, озера и даже влажность воздуха. Девяносто семь процентов воды земли находятся в океанах. Оставшииеся три процента — пресная вода; три четверти пресной воды пребывает в твердом состоянии в форме льда.