2536

Изучение электрического тока в электровакуумном триоде

Лабораторная работа

Физика

Изучить теорию электровакуумного триода, снять экспериментально анодно-сеточную и анодную характеристики электровакуумного триода, рассчитать параметры триода.

Русский

2013-01-06

111.06 KB

38 чел.

Дата       Фамилия       Группа

Лабораторная работа №25.

I.Название работы:

Изучение электрического тока в электровакуумном триоде.

Цель работы:

Изучить теорию электровакуумного триода; снять экспериментально анодно-сеточную и анодную характеристики электровакуумного триода; рассчитать параметры триода.

II.Краткое теоретическое обоснование:

Напряжение между анодом и катодом будем обозначать через Ua = φa и назвать его напряжением на аноде, а напряжение между сеткой и анодом через Uc = φc и называть его напряжением на сетке. При работе триода напряжение накала в процессе работы лампы не меняется. Поэтому, можно считать, что анодный ток триода зависит от анодного и сеточного напряжений: Ia = Ia (Ua, Uc). Эту зависимость удобно исследовать дважды:

  1.  Ia = Ia (Ua) при Uc = const;
  2.  Ia = Ia (Uc) при Ua = const.

Первая из этих зависимостей называется анодной характеристикой триода, вторая называется сеточной характеристикой. Параметрами всякого прибора, в том числе электровакуумного, называют определенные постоянные величины, характеризующие те или иные свойства данного прибора. Основными параметрами триода являются:

  1.  коэффициент усиления µ;
    1.  крутизна характеристики S;
    2.  внутреннее сопротивление R1.

Чтобы определить эти параметры необходимо иметь семейство анодно-сеточных характеристик, снятых при значениях анодного напряжения U1 (кривая 1) и U2 (кривая 2). Выберем линейные участки анодно-сеточных характеристик. Найдем значения Ia1 и Ia2 на кривых 1 и 2, соответствующие напряжению Ua (точки А и В). Найдем точку С на кривой1 (соответствующую точку Ia2 и напряжению Uc2). Точки А, В и С должны находиться на линейных участках кривых 1 и 2. При изменении анодного напряжения на величину ∆Ua = Ua2Ua1 при Uc = Uc1 анодный ток изменяется на величину ∆Ia = Ia1Ia2. При изменении сеточного напряжения на величину ∆Uс = Uс2Uс1 и при Uа = Uа1 анодный ток изменяется на ту же величину ∆I. Коэффициент усиления триода µ показывает, во сколько раз действие изменения напряжения на сетке на электронный поток больше действия такого же изменения напряжения на аноде. Поэтому, при ∆Ia = Ia1Ia2.

III.Рабочие формулы и единицы измерения.

µ = ∆Ua/∆Uc = (Ua2 –Ua1)/(Uc2 – Uc1)

S = ∆Ia/∆Uc = Ia2 – Ia1)/(Uc2 – Uc1), при:

Ua = Ua2

Ri = ∆Ua/∆Uc = (Ua2 –Ua1)/(Ia2 – Ia1), при:

Uc = Uc1

S*Ri*1/µ = 1.

IV.Схема установки.

V.Измерительные приборы и принадлежности.

Принципиальная электрическая схема лабораторной установки представлена на рисунке. Установка содержит: исследуемый электровакуумный триод Л, трансформатор Тр, двухполупериодные выпрямители В1 и В2, потенциометры П1 и П2, вольтметры постоянного тока Ia. Трансформатор Тр имеет первичную обмотку, подключаемую с помощью выключателя Вк и вилки (на схеме не показана) к электросети переменного тьока частотой 50Гц и напряжением 220В. Вторичные обмотки I и II питают выпрямители В1 и В2, вторичная обмотка Н подает напряжение на накальную спираль лампы Л (на схеме соединительные провода не показаны). Выпрямленные напряжения с выпрямителей В1 иВ2 подаются на клеммы 1 и 2 потенциометров П1 и П2. Анодное напряжение Ua снимается с подвижного контакта 3 и клеммы 2 потенциометра П2 и измеряется вольтметром Va. При перемещении подвижного контакта вверх анодное напряжение возрастает. Сеточное напряжение снимается с подвижного контакта  3 и клеммы 4 потенциометра П1. Если подвижный контакт находится выше клеммы 4, то потенциал сетки выше потенциала катода, а если ниже, то потенциал сетки ниже потенциала катода (φс < 0). Сеточное напряжение Uc измеряется вольтметром Vc, имеющим 0  в центре шкалы. Анодный ток лампы Ia зависит от положения подвижных контактов 3 потенциометров П1 и П2. Он измеряется миллиамперметром Ic.

VI.Результаты измерения.

Uc = -4B

Uc = 0B

Uc = 4B

Анодные характеристики

Ua, B

Ia, A

Ua, B

Ia, A

Ua, B

Ia, A

0

0

0

0

0

0

20

0,1*10-3

20

2*10-3

20

4*10-3

40

0,15*10-3

40

4*10-3

40

6*10-3

60

0,2*10-3

60

6*10-3

60

9*10-3

80

0,5*10-3

80

8*10-3

80

12*10-3

100

1,5*10-3

100

10,5*10-3

100

15*10-3

120

3*10-3

120

12*10-3

120

18*10-3

140

5*10-3

140

16*10-3140

140

22*10-3

160

12*10-3

160

20*10-3

160

24*10-3

180

17*10-3

180

23*10-3

180

28*10-3

Ua = 100B

Ua = 160B

Анодно-сеточные характеристики

Uc, B

Ia, A

Uc, B

Ia, A

-6

0,1*10-3

-6

1,5*10-3

-4

0,5*10-3

-4

4*10-3

-2

2*10-3

-2

7*10-3

0

6*10-3

0

12*10-3

1

8*10-3

1

15*10-3

1,5

9*10-3

1,5

17*10-3

2

10*10-3

2

18*10-3

2,5

11*10-3

2,5

19*10-3

3

12*10-3

3

20*10-3

4

15*10-3

4

23*10-3

VII. Черновые записи и вычисления.

Возьмем на линейных участках анодно-сеточных характеристик Ua1 = 100B, Uaa = 100B, Uc1 = -0,5B. Uc2 = 2,5B, Ia1 = 5mA, Ia22 = 11mA.

Произведем расчеты:

µ = (160B – 100B)/(2,5B – (-0,5B)) = 60/3 = 20;

S = (11 – 5)/(2,5 – (-0,5)) = 6/3 = 2:

Ri = (160 – 100)/(11 – 5) = 60/6 =10;

2*10*1/20 = 1

1 = 1.

VIII. Основные выводы.

В ходе работы была изучена теория электровакуумного триода. Были сняты экспериментально анодные и анодно-сеточные характеристики электровакуумного триода. Надо отметить, что изучению подвергаются только те диапазоны напряжений и токов, в которых зависимость последних от первых является линейной. На таких участках были рассчитаны в данной работе параметры триода. Также было проверено внутреннее уравнение триода.

Ua = 100B

Ua = 160B


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38725. СИСТЕМА РЕГУЛЯТОРОВ СОЦИАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ РОССИЙСКИХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СЛУЖАЩИХ 1.68 MB
  СИСТЕМА РЕГУЛЯТОРОВ СОЦИАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ КАК ОБЪЕКТ СОЦИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. Теоретикометодологическая исследованность феномена социального действия. Сущность и общая характеристика системы регуляторов социального действия.
38727. ХИРУРГИЯ РЕАНИМАТОЛОГИЯ 150.5 KB
  Представленные тесты с выбором одного правильного ответа из 4х предложенных охватывают все разделы новых учебных программ: организация хирургической травматической онкологической и реанимационной помощи этиопатогенез клиника и диагностика принципы лечения и реабилитации больных с наиболее часто встречающейся хирургической патологией. При затруднении в ответах на тестовые задания рекомендуем воспользоваться предложенной в конце книги литературой затем попытаться повторно ответить на вопросы и лишь после этого обратиться для...
38728. Ключевые понятия интеллигентности 169.5 KB
  Лишь постепенно выясняется, насколько содержательным, объемным, сложным, многогранным и интересным оказывается явление интеллигентности. Все попытки ее определения и описания сопровождаются использованием понятий, свойственных носителям интеллигентности или как-то их характеризующих. Но есть понятия, интеллигентность обусловливающие. От того, насколько глубоко мы способны их осознать, зависит очень многое в нашем жизни.
38731. Создание мобильного пространства школьного музея 4.31 MB
  Учебно-методическом пособии: «Музей-пространство образования» выпуск 1 «Педагогический музей: от традиций к новациям» отражена концепция музейно-педагогического комплекса как образовательного поля-особой развивающей среды, в которой:
38732. Моделирование механизма изменения светимости красного гиганта, инициированного гравитационным взаимодействием в кратных системах 473.5 KB
  Исследование в основе своей опирается на методы математического моделирования. В качестве основного методологического подхода для построения исходной модели изучаемой системы использовался один из вариационных принципов механики – принцип Гамильтона (принцип наименьшего действия)