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

72929. Анализ условий и особенностей предпринимательства в России 106.69 KB
  Ни для кого не является секретом тот факт, что основу рыночной экономики составляет частная собственность, которая позволяет развиться другим формам экономической деятельности, в частности, предпринимательской.
72930. Учение о бытии. Проблема бытия. Философское учение о развитии. Сознание. Познание. Творчество. Практика. Наука и научное познание 166.5 KB
  Основными принципами диалектики являются принцип всеобщей связи и принцип развития принцип тождества единства диалектики логики и теории познания принцип восхождения от абстрактного к конкретному принцип единства логического и исторического.
72931. Общество как объект философского анализа. Проблема периодизации всемирной истории. Личность и общество. Проблема свободы и ответственности личности. Будущее человечества (философский аспект) 243.5 KB
  В философии существуют разные точки зрения по вопросам относящимся к сущности общества причинам его развития движущим силам. Натурализм или географическое направление развитие общества определяется природными условиями климатом плодородием почвы богатством минеральных ресурсов и т.
72932. Философия как система теоретического знания и тип мировоззрения. История философии 141.5 KB
  Философия имеет ряд разделов: онтологию – учение о бытии, гносеологию – учение о познании, аксиологию – учение о ценностях. Выделяют социальную философию и философию истории, а также философскую антропологию – учение о человеке. Философия – это не все мировоззрение, а лишь одна из его форм.
72933. Динамічна анатомія 78.5 KB
  Локомоції — група рухів зі зміною площі опори й з переміщенням тіла з одного місця на інше. У цій групі виділяють 2 різновиду рухів. До першого відносять циклічні рухи, що складаються з окремих повторюваних циклів (хода, біг, плавання, лижні перегони, ковзанярський спорт, веслування й ін.).
72934. Ранние цивилизации: Египет, Передняя Азия, Индия, Китай 25.72 KB
  Самые первые государства на земле появляются в долинах крупных рек Нила, Тигра, Евфрата, там, где возможно было создать оросительные (ирригационные) системы – основу поливного земледелия. В долинах этих рек люди гораздо меньше, чем в других местах, зависели от природных условий, получали стабильные урожаи.
72935. Античная цивилизация. Древняя Греция 33.96 KB
  Самые высокие оценки греческой цивилизации не кажутся преувеличенными. Мысль о чуде греческой цивилизации вызвана скорее всего ее необычайно быстрым расцветов. Создание греческой цивилизации относится к эпохе культурного переворота VII V вв.
72936. Біосфера. Роль В.І.Вернадського у вивченні біосфери. Ноосфера 33.73 KB
  Жива речовина. Що принципово відрізняє нашу планету від будь-якої іншої планети Сонячної системи? Наявність життя. «Якби на Землі не було життя, — писав академік В. І. Вернадський, — обличчя її було б так само незмінним і хімічно інертним, як нерухоме обличчя Місяця, як інертні уламки небесних світил».