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

15523. Культура Київської Русі 22.47 KB
  Культура Київської Русі Успіхи східних словян у розвитку господарства обєднання їх в єдину державу боротьба за незалежність сприяли розквіту ранньої української культури. Київська Русь відзначалася високим рівнем культурного процесу. На Русі було багато вмілих р...
15524. Ліквідація царизмом гетьманщини і Запорізької Січі. Втрата українським народом останніх залишків автономії 15.83 KB
  Ліквідація царизмом гетьманщини і Запорізької Січі. Втрата українським народом останніх залишків автономії З приходом до влади в Росії Катерини II 17621796 було завершено справу розпочату в Україні Петром I по остаточній ліквідації української автономії. Нова імпе
15525. Люблінська унія 12.33 KB
  На початку XVI ст. Велике князівство Литовське постало перед загрозою занепаду причини: поразка у війні з Москвою загроза з боку української знаті небезпека збоку татар на південних кордонах. Наслідком цього стало підписання Люблінської унії між Литвою і Польщею. У січні...
15526. Магдебурзьке право в Україні 19.79 KB
  Магдебурзьке право і його особливості в Україні Магдебурзьким правом називають один з різновидів прав міських общин які із Західної Європи поширювалися на українські землі починаючи з XIV ст. Його назва походить від назви міста ...
15527. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З ВИЯВЛЕННЯ, ВИВЧЕННЯ, УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПОШИРЕННЯ ПЕРЕДОВОГО ПЕДАГОГІЧНОГО ДОСВІДУ 388.5 KB
  МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З ВИЯВЛЕННЯ ВИВЧЕННЯ УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА ПОШИРЕННЯ ПЕРЕДОВОГО ПЕДАГОГІЧНОГО ДОСВІДУ У посібнику закомульовано матеріал який стосується виявлення вивчення і поширення передового педагогічного досвіду педагогічних працівників навчальних за
15528. Чисельність і соціальна структура українського населення Російської імперії у 19 ст 16.71 KB
  Чисельність і соціальна структура українського населення Російської імперії у 19 ст. 850 тис. кв.кмзаг.площа. 910 Росія до 1863р.134 млн. 18631890 24. Формування української еліти дворянства мало свої регіональні та соціоетнічні особливості. Поперше провідна верства украї...
15529. Церква 14-17 століття 12.23 KB
  Становище церкви. Надзвичайно тяжким було становище української православної церкви як одного з чинників культурного процесу. Проти неї вів уперту непримиренну боротьбу войовничий католицизм який офіційно підтримувала польська королівська адміністрація. Ще однією тр...
15530. ПЕРВЫЕ ВЕКА РУССКОЙ ИСТОРИИ 348 KB
  Б. А. РЫБАКОВ ПЕРВЫЕ ВЕКА РУССКОЙ ИСТОРИИ Откуду есть пошла земля Русская Первые свидетельства о государстве Руси Русь на подъеме Князь Игорь Старый и древляне Святослав и его походы Былинное время Руси Христианство и язычество Культура древней Руси ...
15531. Русская литература XX века 1.46 MB
  Новый этап в развитии русской литературы XX в. ознаменовался окончанием мирового периода в жизни народов Европы: началась Вторая мировая война, длившаяся шесть лет. В 1945 г. она завершилась поражением гитлеровской Германии. Но мирный период продолжался недолго