Методические указания к выполнению лабораторных занятий по дисциплине «физика» Алмалык 2020

Теория метода и описание установки.

Двухэлектродная электронная лампа (диод) представляет собой вакуумную лампу (давление в ней примерно 10^–7 мм рт.ст.) с двумя электродами, выполняющими совершенно различные функции, – анодом A и катодом K (рис. 2, б).
Анодом служит металлический цилиндр, вдоль оси которого расположена нить накала – катод – тончайшая вольфрамовая проволочка. Концы нити накала и анод включаются в цепь с помощью медных ножек, выведенных через цоколь.
Сущность происходящих в диоде физических процессов состоит в следующем. При нагревании током нити накала возникает термоэлектронная эмиссия. Отдельные, наибо­лее быстрые электроны получают энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера, вылетают за пределы нити и образуют в баллоне электронное облако, препятст­вующее дальнейшему вылету электронов. Если анод и катод соединить вне лампы проводником, то часть электро­нов, оседающая на аноде, вызовет слабый ток во внешней цепи. Если же сообщить аноду некоторое положительное напряжение, то к нему устремится большее количество электронов – ток во внешней цепи усилится. Если продолжать увеличивать напряжение на аноде при том же накале, то ток будет расти, но лишь до определенного предела. Это связано с тем, что число электронов, достигающих анода за единицу времени, становится равным числу электронов, вылетающих за то же время с катода. Установившийся при этом в цепи максимальный термоэлектронный токи возможный при данной температуре накала, называется током насыщения. Для увеличения тока в лампе надо увеличить температуру накала. Ток насыщения может быть и для неизменного напряжения на аноде.
Графики, выражающие первую и вторую зависимости, называются соответственно температурной и анодной характеристиками лампы. Эти характеристики, зависящие от конструктивных особенностей лампы, позволяют определить пригодность лампы для тех или иных целей, и в первую очередь в качестве выпрямителей (диод пропускает ток в одном направлении).