14585

Распределение термоэлектронов по скоростям. Контактная разность потен-циалов

Лабораторная работа

Физика

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1 Распределение термоэлектронов по скоростям. Контактная разность потенциалов по дисциплине Физика твердого тела Содержание Цель работы Используемые приборы Схема измерений Результаты экспериментальных иссл

Русский

2013-06-08

417 KB

5 чел.

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1

«Распределение термоэлектронов по скоростям. Контактная разность потенциалов»

по дисциплине «Физика твердого тела»


Содержание

  1.  Цель работы
  2.  Используемые приборы
  3.  Схема измерений
  4.  Результаты экспериментальных исследов0ний
  5.  Выводы

  1.  Цель работы

Исследовать распределение электронов по скоростям в пространстве к0тод-анод, используя метод задерживающего потенциала.

      Определить зависимость анодного тока от величины отрицательного анодн>го напряжения с учетом контактной разности потенциалов при указанных токах накала.

  1.  Используемые приборы
  2.  Радиолампа 6Х2П с подогревным оксидным катодом, L1;
  3.  Универсальный амперметр B7-21, A1;
  4.  Универсальный вольтметр B7-21, V1;
  5.  Универсальный амперметр BM388E, A2;
  6.  Блок питания GW Instek GPR-3060D, БП1;
  7.  Блок питания GW Instek GPR-3060D, БП2.

  1.  Схема измерений

Рисунок 1 — Схема изм5рений

  1.  Р5зультаты экспериментальных исследований

Таблица 1 — Зависимость анодного тока от анодного напряжения при различных т>ках накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Ua

Ia ,мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

Ia, мкА

-0,3

0,05

0,2

0,5

1

2

5

-0,25

0,1

0,3

0,8

1,7

3

8

-0,2

0,17

0,5

1,2

2,8

6

12

-0,15

0,3

0,9

2,2

4,8

9

20

-0,1

0,5

1,4

3,4

7,5

15

28

-0,08

0,6

1,7

4,4

8,8

17,5

33

-0,06

0,72

2,2

5,4

11

21

39

-0,04

0,9

2,7

6,5

13

25

44

-0,02

1,2

3,3

8

15

28,6

50

0

1,4

4,2

9,6

17

33,5

57

0,02

1,5

4,3

10

20

38

63

0,04

1,8

5,2

13

24,5

44

72,5

0,06

2,3

6,5

15,5

28

50

80

0,08

3

8,2

18

33

57

87

0,1

3,7

10,5

22

38,6

64

96

Таблица 2 — Зависимость логарифма (с основанием е) анодного тока от анодного напряжения при различных токах накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Ua

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

ln(I) ,мкА

-0,3

-2,99573

-1,60944

-0,69315

0

0,693147

1,609438

-0,25

-2,30259

-1,20397

-0,22314

0,530628

1,098612

2,079442

-0,2

-1,77196

-0,69315

0,182322

1,029619

1,791759

2,484907

-0,15

-1,20397

-0,10536

0,788457

1,568616

2,197225

2,995732

-0,1

-0,69315

0,336472

1,223775

2,014903

2,70805

3,332205

-0,08

-0,51083

0,530628

1,481605

2,174752

2,862201

3,496508

-0,06

-0,3285

0,788457

1,686399

2,397895

3,044522

3,663562

-0,04

-0,10536

0,993252

1,871802

2,564949

3,218876

3,78419

-0,02

0,182322

1,193922

2,079442

2,70805

3,353407

3,912023

0

0,336472

1,435085

2,261763

2,833213

3,511545

4,043051

0,02

0,405465

1,458615

2,302585

2,995732

3,637586

4,143135

0,04

0,587787

1,648659

2,564949

3,198673

3,78419

4,283587

0,06

0,832909

1,871802

2,74084

3,332205

3,912023

4,382027

0,08

1,098612

2,104134

2,890372

3,496508

4,043051

4,465908

0,1

1,308333

2,351375

3,091042

3,653252

4,158883

4,564348

Рисунок 2 — Зависимость Ln(I) от анодного напряжения

         Из рисунка 2 получим значения контактной разности потенциалов для ра7личных токов накала.

Таблица 3 — Контактная разность потенциалов при различных токах накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Uкн, В

0

0

0

-0,02

-0,04

-0,04

      Так же из графика можно определить температуру катода при различных токах накала. Поскольку , а угловой коэффициент равен  , из этой формулы следует, что температура можно получить по следующей формуле  , где е – заряд электрона, k – постоянная Больцмана.

      Угловой коэффициент получили из уравнений прямых, полученных на рисунке 2.

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Y

y = 7,3846x + 3,9924

y = 8,733x + 3,4583

y = 9,0381x + 2,8422

y = 9,5552x + 2,1899

y = 9,8935x + 1,3336

y = 10,393x + 0,2796

Таблица 4 — Уравнения прямых Ln(I) при различных токах накала

    Теперь, зная все необходимы для расчета температуры катода данные, рассчитаем Т.

Таблица 5 — Температура катода при различных токах накала

 

In=0,25 A

In=0,26 A

In=0,27 A

In=0,28 A

In=0,29 A

In=0,3 A

Т, С

1116

1171

1213

1276

1327

1570

Рисунок 3 — Зависимость анодного тока от анодного напряжения с учетом конактной разности потенциалов

Рисунок 4 — зависимость относительного числа электронов, имеющих скорость больше 50000 м/с

      

      Для получения зависимости относительного числа электронов, имеющих скорость больше определенного значения я использовал формулу:

, где  , где m – масса электрона, k – постоянная БольFмана, v – ск>рость электрона, Т – температура катода,

  1.  Выводы

            В данной работе я исследовал зависимость анодного тока от анодного напряжения, с учетом контактной разности потенциалов. Также найдена завис8мость от анодного напряжения, из которой  нашел контактную разность п>тенциалов и температуру к0тода.

    В заключении я изучил распределение электронов по скоростям в пр>странстве катод-анод. Я построил график зависимости относительного числа электронов, имеющих скорость в направлении от катода к аноду больше опред5ленной величины (50000 м/с). Полученная зависимость распределения электр>нов по скор>стям соответствует теоретической зависимости.

7

                                                                          


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43209. Определение основных параметров бульдозера ДЗ-171 на базе трактора Т-170 957.5 KB
  Бульдозеры как навесное оборудование на тракторы, тягачи и другие базовые машины широко распространены, что объясняется простотой их конструкции, высокой производительностью, возможностью их использования в самых разнообразных грунтовых и климатических условиях и относитнльно низкой стоимостью выполненных работ. Применяются они в дорожном, железнодорожном, горнорудном, мелиоративном и ирригационном строительстве. Для большинства современных гусеничных бульдозеров экономически выгодная дальность дальность перемещений в настоящее время не превышает 60-80м, колесных 100-150м.
43210. Проектирование станочного приспособления 1.5 MB
  На основании этой комплексной детали будем разрабатывать и проектировать станочное приспособление. Технические характеристики для САТ630 Наибольший диаметр обрабатываемого изделия мм: над станиной 720 над суппортом 560 Расстояние между центрами мм 1 000 1 500 2 500 Максимальное перемещение суппорта мм: по оси Х 400 по оси Z 1 100 1 600 2 600 по оси Y 55 65 Максимальный вес обрабатываемой детали кг: в патроне 300 в центрах 800 Диаметр отверстия в шпинделе мм 102 166 Пределы частот вращения...
43211. Разработка автоматизированной системы анализа финансового состояния предприятия в условиях неопределенности 1.47 MB
  Основной целью проведения анализа финансового состояния организаций является получение объективной оценки их платежеспособности, финансовой устойчивости, деловой и инвестиционной активности, эффективности деятельности. Для проведения анализа финансового состояния используются следующие группы показателей, характеризующих различные аспекты деятельности организации...
43212. Деталь типа тело вращения – вал-шестерня 2.4 MB
  Изделие – редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый предназначен для увеличения передаваемого крутящего момента и может быть использован во многих механизмах – лебёдка, станция приводная транспортёров, станция натяжная и др.
43213. Автоматизация листовых штамповочных работ 5.59 MB
  Расчет зависимости частоты вращения ротора серводвигателя от шага подачи ленты валковой подачи от числа ходов ползуна пресса и от фазового угла подачи ленты в зону штампа 3 Экономическая часть 3. При полной автоматизации работы коэффициент использования числа ходов пресса достигает 100 хотя абсолютное число используемых ходов за рабочую смену несколько ниже предельно возможного изза потерь времени на перестановку штампов заправку ленты и т. Работа комплекса начинается с того что рулон ленты устанавливается...
43214. Электропривод цепного транспортера 1.73 MB
  Вращающий момент с вала электродвигателя передается через упругую муфту с вогнутым профилем торообразной оболочки на быстроходный вал двухступенчатого цилиндрического редуктора. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Основными исходными данными для выбора электродвигателя являются мощность на выходном валу привода и частота вращения его вала между которыми существует связь: где: мощность на выходном валу привода кВт; окружная сила тяговое усилие кН; скорость ленты м с; Требуемая мощность электродвигателя где: требуемая мощность...
43215. Інформаційне та комунікаційне забезпечення, зв’язки з громадськістю в системі управлінської діяльності органу державної влади 38.05 KB
  Усі громадяни України, юридичні особи та державні органи мають право на інформацію. Але реалізація права на інформацію громадянами, юридичними особами і державою не повинна порушувати громадські, політичні, економічні, соціальні, духовні, екологічні та інші права, свободи і законні інтереси інших громадян, права та інтереси юридичних осіб.
43216. Проектирование редуктора вертолёта 1.14 MB
  Определение геометрических размеров передачи. Напряжение изгиба четвёртого колеса Проверочный расчет цилиндрических колёс на статическую прочность при перегрузке Выбор оптимального варианта из расчитанных передач Предварительное определение диаметров валов Предварительный подбор подшипников. Определение усилий в зацеплениях. Определение усилий в зацеплениях на второй передаче. Определение реакций в опорах валов Расчёт долговечности подшипников качения. Определение крутящих моментов на всех валах...
43217. Створення ПЗ для віртуального лабораторного стенду засобами LabVIEW 147 KB
  LabVIEW – це універсальне середовище для розробки систем збору, обробки даних та управління експериментом. Дане середовище має велику бібліотеку функцій, методів аналізу (спектральний та кореляційний аналіз, вейвлетний аналіз, методи фільтрації, статистична обробка та ін.), бібліотеки драйверів пристроїв, що відповідають найпоширенішим стандартам. Основою роботи в середовищі LabVIEW є графічне програмування з використанням блок-діаграм, що складаються з функціональних вузлів та зв’язків між ними). Всі дії зводяться до побудови структурної схеми програми в інтерактивній графічній системі з набором всіх необхідних бібліотечних образів, з яких збираються об’єкти.