pobieranie: FIZ-320
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
TEMAT: Pomiar pracy wyjścia termoelektronów
IMIĘ I NAZWISKO: Jacek Szulc
WYDZIAŁ: Elektryczny SEMESTR: III ROK: 1995/96
ZESPÓŁ: 12 DATA WYKONANIA: 1996.03.26
OCENA: PODPIS:
1. PODSTAWY TEORETYCZNE
katody:
In = jn S
Przy pewnym określonym napięciu anodowym wysokość bariery
potencjału staje się równa zeru; odpowiada to napięciu, przy którym
wszystkie wyemitowane przez katodę elektrony dotrą do anody. Otrzymamy
wtedy prąd nasycenia. Gęstość prądu nasycenia zależy od
temperatury katody i wyraża się wzorem Richardsona:
jn = B T2 exp (-A/kT)
gdzie:
B - stała
T - temperatura katody w kelwinach
A - praca wyjścia elektronu z katody
k - stała Boltzmanna
Po uwzględnieniu prawa Richardsona otrzymamy:
In = S B T2 exp (-A/kT)
W oparciu o prawo Richardsona można wyznaczyć pracę wyjścia
elektronu. Zakładając, że znamy dwie wartości prądu nasycenia
termoemisji I1 i I2 oraz odpowiadające tym prądom temperatury T1 i T2
możemy napisać:
I1 = S B1 T12 exp (-A/kT) ,
I2 = S B1 T22 exp (-A/kT) .
Dzielimy te równania stronami i logarytmujemy:
ln (I1/I2) = 2 ln (T1/T2) - (A/k) (1/T1 - 1/T2)
skąd
Do pomiaru pracy wyjścia wykorzystuje się diodę lampową z katodą
wolframową ponieważ charakterystyka prądowo-napięciowa tej lampy
wykazuje wyraźne nasycenie prądu anodowego. Aby z wyrażenia
wyznaczyć pracę wyjścia elektronu należy znać dwie wartości
natężenia prądu nasycenia I1oraz I2 przy tym samym napięciu anodowym
oraz temperaturach żarzenia katody równych T1 i T2. W związku z tym
należy sporządzić dwie charakterystyki prądowo-napięciowe lampy
przy danych temperaturach żarzenia katody.
). Temperaturę żarzenia katody można znaleźć wykorzystując
zależność oporu katody od temperatury:
RT = R0 (1+ aDT)
gdzie
opór w temperaturze T
)
skąd
.
z dostateczną dokładnością można wyznaczyć z prawa Ohma:
prąd żarzenia
napięcie żarzenia
TABELKA
IŻ = 2.91 A IŻ = 2.7 A IŻ = IŻ =
LP UŻ = 18 V UŻ = 16 V UŻ = UŻ =
Ua [V] Ia [A] Ua [V] Ia [A] Ua [V] Ia [A] Ua [V] Ia [A]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 4,6 0,618 2294,89 0,013 47,10
2 1,79 0,592 2200,69 0,012 43,47
3 1,02 0,577 2146,34 0,012 43,47
4 2,91 0,600 2229,68 0,014 50,72
6,84 5,80
;
, obliczamy kolejno temperaturę katody.
dla każdej
pary prądu nasycenia kolejno obliczamy
Analiza błędów
błędy temperatury katody
jest obarczone błędem
c) Błąd pracy wyjścia
FIZ-320
TEMAT: Pomiar pracy wyjścia termoelektronów
IMIĘ I NAZWISKO: Jacek Szulc
WYDZIAŁ: Elektryczny SEMESTR: III ROK: 1995/96
ZESPÓŁ: 12 DATA WYKONANIA: 1996.03.26
OCENA: PODPIS:
1. PODSTAWY TEORETYCZNE
katody:
In = jn S
Przy pewnym określonym napięciu anodowym wysokość bariery
potencjału staje się równa zeru; odpowiada to napięciu, przy którym
wszystkie wyemitowane przez katodę elektrony dotrą do anody. Otrzymamy
wtedy prąd nasycenia. Gęstość prądu nasycenia zależy od
temperatury katody i wyraża się wzorem Richardsona:
jn = B T2 exp (-A/kT)
gdzie:
B - stała
T - temperatura katody w kelwinach
A - praca wyjścia elektronu z katody
k - stała Boltzmanna
Po uwzględnieniu prawa Richardsona otrzymamy:
In = S B T2 exp (-A/kT)
W oparciu o prawo Richardsona można wyznaczyć pracę wyjścia
elektronu. Zakładając, że znamy dwie wartości prądu nasycenia
termoemisji I1 i I2 oraz odpowiadające tym prądom temperatury T1 i T2
możemy napisać:
I1 = S B1 T12 exp (-A/kT) ,
I2 = S B1 T22 exp (-A/kT) .
Dzielimy te równania stronami i logarytmujemy:
ln (I1/I2) = 2 ln (T1/T2) - (A/k) (1/T1 - 1/T2)
skąd
Do pomiaru pracy wyjścia wykorzystuje się diodę lampową z katodą
wolframową ponieważ charakterystyka prądowo-napięciowa tej lampy
wykazuje wyraźne nasycenie prądu anodowego. Aby z wyrażenia
wyznaczyć pracę wyjścia elektronu należy znać dwie wartości
natężenia prądu nasycenia I1oraz I2 przy tym samym napięciu anodowym
oraz temperaturach żarzenia katody równych T1 i T2. W związku z tym
należy sporządzić dwie charakterystyki prądowo-napięciowe lampy
przy danych temperaturach żarzenia katody.
). Temperaturę żarzenia katody można znaleźć wykorzystując
zależność oporu katody od temperatury:
RT = R0 (1+ aDT)
gdzie
opór w temperaturze T
)
skąd
.
z dostateczną dokładnością można wyznaczyć z prawa Ohma:
prąd żarzenia
napięcie żarzenia
TABELKA
IŻ = 2.91 A IŻ = 2.7 A IŻ = IŻ =
LP UŻ = 18 V UŻ = 16 V UŻ = UŻ =
Ua [V] Ia [A] Ua [V] Ia [A] Ua [V] Ia [A] Ua [V] Ia [A]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 4,6 0,618 2294,89 0,013 47,10
2 1,79 0,592 2200,69 0,012 43,47
3 1,02 0,577 2146,34 0,012 43,47
4 2,91 0,600 2229,68 0,014 50,72
6,84 5,80
;
, obliczamy kolejno temperaturę katody.
dla każdej
pary prądu nasycenia kolejno obliczamy
Analiza błędów
błędy temperatury katody
jest obarczone błędem
c) Błąd pracy wyjścia
