- •Содержание
- •Лабораторная работа №1 Изучение электронного осциллографа
- •Устройство и принцип действия осциллографа
- •Порядок выполнения работы
- •Подготовить осциллограф и генератор к измерениям.
- •Лабораторная работа №2 Моделирование электрических полей
- •Сведения из теории
- •Устройство и принцип работы установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 Измерение диэлектрической проницаемости
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •1. Емкость конденсатора.
- •Порядок работы
- •Результаты эксперимента
- •2. Диэлектрическая проницаемость.
- •Порядок работы
- •Лабораторная работа № 4 Изучение петли гистерезиса сегнетоэлектрика
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №5 Исследование кривых гистерезиса ферромагнетиков с помощью осциллографа
- •Сведения из теории
- •Описание метода и экспериментальной установки.
- •Параметры петли гистерезиса.
- •Лабораторная работа № 6 Скин – эффект в переменном магнитном поле
- •Сведения из теории
- •Описание метода и экспериментальной установки Генераторный метод
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №7 Вихревое электрическое поле
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8 Магнитные поля земли и постоянного магнита
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Магнитное поле Земли.
- •Магнитное поле постоянного магнита.
- •Расчет параметров магнита.
- •Лабораторная работа №9 Определение работы выхода электронов
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •I. Измерение сопротивления катода
- •II. Определение работы выхода
- •Измерение температуры катода
- •Лабораторная работа № 10 Магнитное поле токовых систем
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •II. Упражнение № 2. Магнитное поле соленоида.
- •III. Упражнение №3. Катушки Гельмгольца.
- •Лабораторная работа № 11 Измерение магнитной проницаемости
- •Краткие теоретические сведения
- •Индукционный метод
- •Индукционный дифференциальный метод
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение работы гальванометра в режиме амперметра и вольтметра
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
II. Определение работы выхода
-
Отключить нить накала катода от анода (удалить провод, соединяющий точки 3 и 5).
-
Установить источник питания накала в режиме – “ПОСТ”. Анодное напряжение UА установить в пределах 100 110 В (измерив его верхним мультиметром: точки 0’ и 6). Записать установленное значение напряжения UА.
-
Подключить верхний мультиметр к анодным резисторам, общий вход мультиметра «COM» к точке 4, а вход «V mA» к точке 6.
-
Изменяя ток накала IН, величину которого показывает миллиамперметр на установке (предел шкалы – 200 мА, а цена деления – 10 мА), ручкой «UН» от 85 до 115 мА через 5 мА и заполняя таблицу 9.2 (см. стр. 8), измерить:
- напряжение U0 на резисторе R0;
- напряжение на катоде UК;
- падение напряжения на аноде U4-6;
-
рассчитать сопротивление катода RК по формуле (9.6).
П р и м е ч а н и е. Измерение U0 и UК следует проводить нижним мультиметром поочередно, как и в предыдущем опыте:
-
UК , устанавливая мультиметр на предел 2 В (2000 мВ);
-
U0 , устанавливая мультиметр на предел 20 В;
Измерение U4-6 начинать проводить, установив верхний мультиметр на предел 200 мВ, а затем, по мере увеличения U4-6, переключать прибор при необходимости на более высокий предел (2000 мВ и т.д.). В том случае, когда падение напряжения U4-6 превышает установленный предел измерения мультиметра, на индикаторе высвечивается « 1 ».
-
Рассчитать температуру катода:
Измерение температуры катода
В диапазоне температур 300 – 2500 К сопротивление катода линейно зависит от температуры
где и В – константы. Для вольфрама, например, В = 114 К. Однако нить накала изготовлена не из чистого вольфрама, а с добавками металлов (рений и др.), уменьшающих ее хрупкость, и температурный коэффициент сопротивления может быть иным. Для исследуемой лампы 1Ц 11П – В = 50 К. Измерив сопротивление RК0 при комнатной температуре Т0 и сопротивление RК при неизвестной температуре Т, найти температуру катода:
. (9.7)
-
Анодный ток Iнас рассчитать, используя закон Ома:
, (9.8)
здесь R – результирующее сопротивление параллельно соединенных анодного сопротивления и мультиметра:
RA = RA1 + RA2 = 100 + 10 = 110 кОм и
RМ = 1МОм,
99,1 кОм 100 кОм.
П р и м е ч а н и е. В формуле (9.8) числовое значение U4-6 можно брать в мВ, а R в кОм (100), тогда значение тока насыщения Iнас будет получаться непосредственно в мкА.
-
Результаты представить в таблице 9.2.
-
Построить график зависимости = f . Выделить линейный участок (он соответствует изменению тока насыщения на 3 – 4 порядка) и по его наклону определить работу выхода (см. формулу (9.5)).
У к а з а н и е. По оси абсцисс рекомендуем выбирать масштаб: 0,1 единицы в 1-м или 2-х см (диапазон значений 103/T на оси абсцисс должен размещаться на отрезке в 8-12 см): по оси ординат: 1 или 2 ед. в 1 см.
-
Сравнить полученный результат с табличным значением:
(Авых [табл] = 1.1 1.3 эВ) и сделать вывод.
Таблица 9.2. UA = _______B
Iн, мА |
U0, В |
UК, В |
RК, Ом |
Т, К |
U4-6, мВ |
Iнас, мкА |
|
|
85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Ответить на следующие контрольные вопросы:
-
Что называется работой выхода электрона из металла?
-
Что такое двойной электрический слой? Как он влияет на работу выхода?
-
Поверхностный скачок потенциала (понятие).
-
Единицы измерения работы выхода.
-
Что такое 1эВ?
-
Метод определения работы выхода электрона из металла.