Приборы и оборудование: ИП – источник питания, ФПЭ-06 – модуль “Определение работы выхода”, PV – вольтметр (прибор Ф-214 1/2), PA – амперметр (прибор Ф-214 1/4).

 

Экспериментальная установка

Электрическая схема для проведения опыта представлена на (рис. 9.6 и 9.7). В качестве диода в работе используется радиолампа с вольфрамовым катодом прямого накала. Нагрев катода осуществляется постоянным током. Амперметр и вольтметр в цепи накала служат для определения мощности, расходуемой на нагрев катода, что необходимо для определения температуры.

Амперметр на панели источника питания служит для контроля тока накала I _Н, максимальное значение которого не должно превышать 2.2 А. Плавная регулировка напряжения накала осуществляется ручкой, расположенной под амперметром. Напряжение накала U _Н измеряется вольтметром (PV), который подключается к тем клеммам на источнике питания, где указано напряжение 2,5–4,5 В. Вольтметр на панели источника питания измеряет анодное напряжение U _А, регулировка которого осуществляется ручкой на панели источника питания, расположенной непосредственно под вольтметром. Для измерения анодного тока I _Н используется амперметр, который подключается к модулю ФПЭ-06 к клеммам РА. Он должен работать в режиме миллиамперметра, измеряя ток до 20 mA.

Порядок выполнения работы

1. Подключить модуль ФПЭ-06 соединительным кабелем к источнику питания.

2. Установить напряжение накала U _Н равным 3.7 В, измерить и записать силу тока накала I _H и, увеличивая анодное напряжение в интервале от 10 до 100 В через каждые 10 В, измерять значение анодного тока I _А. Все результаты записать в табл. 9.1.

Таблица 9.1

U H=3.7 B, I H= А	U H=3.9 B, I H= А	U H=4 B, I H= А	U H=4.2 B, I H= А	U H=4.3 B, I H= А
U A, B	I A, A	U A, B	I A, A	U A, B	I A, A	U A, B	I A, A	U A, B	I A, A

 

3. Провести измерения (пункт 2) для следующих значений напряжения накала U _Н: 3.9; 4.0; 4.2; 4.3 В.

4. Для каждого значения тока накала построить вольтамперную характеристику и точку перегиба полученной кривой считать точкой насыщения.

5. Для всех значений напряжения накала рассчитать мощность, выделяемую на катоде, по формуле: ,а также мощность, приходящуюся на единицу площади катода: . Для данной лампы площадь поверхности катода принять S _n=3.52×10^-2 см².

6. По графику (рис. 9.8) зависимости температуры катода от расходуемой на его нагрев мощности определить температуру катода для каждого значения мощности нагрева.

7. Рассчитать плотность анодного тока насыщения по формуле , принять S=11×10^{-6 м2}.

8. Все полученные данные занести в табл. 9.2.

 

Таблица 9.2

№ п/п	I НАС, мA	I H, A	U H, В	P / S n, Bт/см2	Т, К	1/ Т, К-1	j НАС, мA/м2

9. Построить график зависимости от (1/Т), откладывая по оси абсцисс х =(1/Т), а по оси ординат – (рис.9.5).

10. Определить тангенс угла наклона α полученной прямой к оси абсцисс:

и рассчитать работу выхода по формуле (9.5): . Все данные занести в таблицу 9.3.

 

 

11. Сделать выводы.

 

Таблица 9.3

	, К-1	, К	, Дж	, эВ

ВАРИАНТ 2 (старая установка)

Приборы и оборудование: ва­ку­ум­ный ди­од, циф­ро­вые при­бо­ры Щ4313 для из­ме­рения то­ков и на­пря­же­ний, по­тен­цио­мет­ры, ис­точ­ник по­сто­ян­но­го то­ка.