Rok 1995/96 |
Laboratorium z fizyki |
|||
Nr. ćw. |
Temat:Procesy fizyczne w lampach elektronowych |
|||
Wydział:Elektronika |
Marcin Mroczek |
|||
Data wyk. |
Ocena |
Data zaliczenia |
Podpis |
|
|
T S
|
|
|
|
Zasada pomiarowa.
Emisja elektronów z powierzchni metali ogrzanych do odpowiedniej temperatury nosi nazwę - zjawiska fotoemisji. Decydujące znaczenie w tym zjawisku posiada wartość liczbowa tzw. pracy wyjścia elektronówz metali. Określamy ją jako minimum energii, którą musi posiadać elektron w celu pokonania bariery potencjału wywołanej napięciem kontaktowym. Im mniejsza wartość pracy wyjścia z danego metalu,w tym niższej temperaturze będzie zachodziła termoemisja.W tym ćwiczeniu wyznaczamy pracę wyjścia, wykorzystując zjawiska zachodzące w lampie elektronowej - diodzie.
Schemat ukł. pomiarowego
Przyrządy pomiarowe
Zasilacz anodowy ZS 1
Zasilacz katodowy ZT 980-3M
Miliamperomierz typ LM-1 klasa dokładności 0.5
Amperomierz cyfrowy METEX błąd wzgl.1,2%
Woltomierz LM-1 klasa 0.5 zakres 3V
Tabele pomiarowe
Iż |
ΔIż |
Uż |
ΔUż |
In |
ΔIn |
[A] |
[A] |
[V] |
[V] |
[mA] |
[mA] |
0,53 |
0,008 |
1,2 |
0,02 |
0 |
0 |
0,55 |
0,008 |
1,3 |
0,02 |
0,05 |
0,04 |
0,57 |
0,008 |
1,4 |
0,02 |
0,2 |
0,04 |
0,59 |
0,009 |
1,5 |
0,02 |
0,4 |
0,04 |
0,61 |
0,009 |
1,6 |
0,02 |
0,9 |
0,04 |
0,63 |
0,009 |
1,7 |
0,02 |
1,5 |
0,04 |
0,65 |
0,009 |
1,8 |
0,02 |
2,6 |
0,04 |
0,67 |
0,01 |
1,9 |
0,02 |
4,2 |
0,04 |
0,69 |
0,01 |
2 |
0,02 |
6,8 |
0,04 |
0,71 |
0,01 |
2,1 |
0,02 |
9,5 |
0,08 |
0,73 |
0,01 |
2,2 |
0,02 |
12 |
0,08 |
0,75 |
0,01 |
2,25 |
0,02 |
14 |
0,08 |
0,77 |
0,011 |
2,35 |
0,02 |
15,5 |
0,16 |
0,79 |
0,011 |
2,45 |
0,02 |
16,5 |
0,16 |
0,81 |
0,011 |
2,55 |
0,02 |
17,5 |
0,16 |
0,83 |
0,011 |
2,65 |
0,02 |
18 |
0,16 |
Wyniki pomiarów
Pż |
dPż |
T |
1/T |
d1/T |
jn |
ln jn |
dlnjn |
[W] |
[W] |
[K] |
[1/K] |
[1/K] |
mA/cm |
|
|
0,636 |
0,03 |
688,2 |
0,00145 |
0,00002 |
0 |
|
|
0,715 |
0,03 |
708,7 |
0,00141 |
0,00002 |
0,05 |
-2,996 |
0,8 |
0,798 |
0,03 |
728,4 |
0,00137 |
0,00002 |
0,2 |
-1,609 |
0,2 |
0,885 |
0,03 |
747,5 |
0,00134 |
0,00002 |
0,4 |
-0,916 |
0,1 |
0,976 |
0,03 |
766 |
0,00131 |
0,00002 |
0,9 |
-0,105 |
0,05 |
1,071 |
0,03 |
784 |
0,00128 |
0,00001 |
1,5 |
0,405 |
0,03 |
1,17 |
0,03 |
801,5 |
0,00125 |
0,00001 |
2,6 |
0,956 |
0,02 |
1,273 |
0,04 |
818,6 |
0,00122 |
0,00001 |
4,2 |
1,435 |
0,01 |
1,38 |
0,04 |
835,3 |
0,0012 |
0,00001 |
6,8 |
1,917 |
0,01 |
1,491 |
0,04 |
851,6 |
0,00117 |
0,00001 |
9,5 |
2,251 |
0,01 |
1,606 |
0,04 |
867,6 |
0,00115 |
0,00001 |
12 |
2,485 |
0,01 |
1,6875 |
0,04 |
878,4 |
0,00114 |
0,00001 |
14 |
2,639 |
0,01 |
1,8095 |
0,05 |
893,8 |
0,00112 |
0,00001 |
15,5 |
2,741 |
0,02 |
1,9355 |
0,05 |
909 |
0,0011 |
0,00001 |
16,5 |
2,803 |
0,01 |
2,0655 |
0,05 |
923,9 |
0,00108 |
0,00001 |
17,5 |
2,862 |
0,01 |
2,1995 |
0,05 |
938,5 |
0,00107 |
0,00001 |
18 |
2,89 |
0,01 |
Wyniki obliczeń
Przykładowe obliczenia wielkości złożonej.
Moc żarzenia
Temperatura katody
Gęstość prądu
Praca wyjścia elektronu z katody
Rachunek błędów
Błąd pomiaru prądu METEXEM
ΔIż=1,2%*Iż+0,001A
Błąd pomiaru napięcia żarzenia
Błąd pomiaru prądu nodowego
Błąd pomiaru mocy żarzenia metodą różniczki zupełnej
Błąd wyrażenia 1/T
Błąd ln jn
Zestawienie wyników pomiarów
Wnioski uwagi
Charakterystyki zależności gęstości prądu mocy żarzenia i prądu żarzenia przedstawiają parabolę.Na wykresach nie zostały uwzględnione wszystkie punkty pomiarowe ponieważ część z nich nie należała do paraboli .Ich odstępstwo od charakterystyki wynika ze zbyt niskiego poziomu napięcia anodowego.Błędy jn są dość małe ze względu na dobrą klasę miernika(0,5).
Otrzymana praca wyjścia wynosi 2,9eV (wartość w literaturze 4,5eV)
Wyszukiwarka