Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia nr 320 |
|||
Temat: |
POMIAR PRACY WYJŚCIA TERMOELEKTRONÓW. |
||
Imię i nazwisko: |
Piotr Budziałowski |
||
WI |
Semestr: II |
Rok: I |
|
Zespół: 5 |
Data:
|
Ocena: |
Podpis: |
POMIAR PRACY WYJŚCIA TERMOELEKTRONÓW
Prąd nasycenia
odpowiada całkowitemu strumieniowi elektronów emitowanych z katody, jest więc iloczynem gęstości
prądu emisyjnego i czynnej powierzchni
katody:
Po uwzględnieniu prawa Richardsona otrzymamy:
W oparciu o prawo Richardsona można wyznaczyć pracę wyjścia elektronu. Zakładając, że znamy dwie wartości prądu nasycenia termoemisji
i
oraz odpowiadające tym prądom temperatury
i
możemy napisać:
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
oraz
przy tym samym napięciu anodowym oraz temperaturach żarzenia katody równych
i
. W związku z tym należy sporządzić dwie charakterystyki prądowo-napięciowe lampy przy danych temperaturach żarzenia katody.
Jak widać z rysunku każdej temprtaturze katody odpowiada inne natężenie prądu nasycenia. Im wyższa jest temperatura katody, tym większe jest natężenie prądu nasycenia. Z uzyskanych charakterystyk wyznacza się wartość prądu nasycenia odpowiadające różnym temperaturą katody, ale tej samej wartości napięcia anodowego (na rysunku wartości natężenia prądów odpowiadają odcinkom
,
). Temperaturę żarzenia katody można znaleźć wykorzystując zależność oporu katody od temperatury:
gdzie
opór w temperaturze T
- opór w temperaturze
temperaturowy współczynnik oporu (dla wolframu
)
skąd
przy czym
.
Opór
z dostateczną dokładnością można wyznaczyć z prawa Ohma:
gdzie Iz - prąd żarzenia Uz - napięcie żarzenia