Братск 2008

Кафедра физики

“Изучение вакуумного диода и определение удельного заряда электрона.”

Отчёт

Выполнил:

Студент гр. АТ 07-1 Анц.С.А.

Руководитель:

Доцент кафедры Кропотов А.А.

физики

Братск 2008

Цель работ:

Исследование вольт – амперной характеристики вакуумного диода; определение удельного заряда электрона на основании уравнения Богуславского – Лэнгмюра.

Приборы и принадлежности:

Вакуумный диод, источник тока, миллиамперметр, вольтметр, реостат, соединительные провода.

Рабочая формула:

- анодное напряжение.

- анодный ток.

- удельный заряд электрона

- электрическая постоянная

r – радиус анода.

L – длина катода

- коэффициент зависимости радиуса анода и катода.

Таблица результатов:

Вывод:

Опытным путем мы исследовали вольт – амперные характеристики вакуумного диода, а также определили удельный заряд электрона на основании уравнения Богуславского – Лэнгмюра.

12.05.2008г. Анц.С.А.
Ответы на вопросы для защиты лабораторной работы №42.

1. Электрический ток в вакууме не подчиняется закону Ома.

Зависимость анодного тока от величины анодного напряжения в вакуумном диоде:

А) Начальные скорости электронов, эмитируемых катодом, настолько малы, что можно считать их равными нулю (так как энергии электронов, покидающих катод, не превышают нескольких десятков электроновольт, при анодных напряжениях в десятки вольт);

Б) Анодный ток далек от насыщения;

В) Пространственный заряд создает такое распределение потенциалов между катодом и анодом, что непосредственно у поверхности катода напряженность электрического поля равна нулю.

2. а) Неравенство нулю начальных скоростей электронов, эмитируемых катодом. За счет этого изменяется характер распределения потенциала между электродами; в частности, напряженность электрического поля у поверхности катода также не равняется нулю.

б) Контактная разность потенциалов между катодом и анодом.

в)Неэквипотенциальность катода (в случаи катодов прямого канала). В этом случае разность потенциалов между анодом и различными участками катода оказывается разной. Этот факт также является существенным при малых анодных напряжениях.

г) Асимметрия системы электродов (неконцентричность катода и анода).

д) Наличие остатков газа в лампе. При достаточно высоких анодных напряжениях происходит ионизация газа. Положительные ионы нейтрализуют действие отрицательного пространственного заряда, и анодный ток возрастает значительно быстрее.

3. В настоящей работе используется лампа с подогревным оксидным катодом. Оксидный катод отличается той особенностью, что у него не наблюдается резко выраженного, как у катода чистых металлов, насыщения анодного тока, что вызвано сильным влиянием внешнего электрического поля на величину тока эмиссии оксидного катода, Поэтому при значительных внешних полях и дальнейшем увеличении напряжения анодный ток продолжает возрастать.