ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЙ ЛАМПЫ
Цель работы: ознакомление с принципом работы трехэлектродной лампы и методом определения основных параметров.
Приборы и принадлежности: трехэлектродная лампа, источник постоянного анодного напряжения до 250-300 В (выпрямитель), источник сеточного напряжения до 12 В, источник тока накала с переменным напряжением 6,3 В, вольтметр на 150 В, вольтметр на 15 В, миллиамперметр до 40 мА, реостат на 2000 Ом, реостат на 50 Ом, переключатель.
Методика и техника эксперимента
Для экспериментального изучения работы трехэлектродной лампы используется электрическая цепь, схема которой изображена на рисунке.
В сеточной части цепи установлен переключатель, позволяющий изменять сеточное напряжение с прямого (сетка соединена с положительным полюсом батареи E1) на обратное (сетка соединена с отрицательным полюсом батареи E1). Величину сеточного напряжения можно регулировать с помощью потенциометра R1. Требуемая величина анодного напряжения устанавливается с помощью потенциометра R2. Величина анодного тока измеряется миллиамперметром, включенным в анодную часть цепи, а анодное и сеточное напряжения - вольтметрами Va и Vс.
Для определения параметров триода следует построить сеточные характеристики при двух значениях анодного напряжения Ua1 и Ua2. На линейном участке графика выбрать два значения сеточного напряжения Uc1 и Uc2. На построенных кривых обозначить точки, соответствующие выбранным значениям сеточного напряжения (точки А, В и D).
На линейных участках производные можно рассчитывать как отношение конечных приращений тока и напряжений. Введем обозначения , , .
Для дифференциального или внутреннего сопротивления триода формула имеет вид:
. (3.4)
Крутизну сеточной характеристики триода можно рассчитать по формуле:
. (3.5)
Статический коэффициент усиления триода рассчитывается как
. (3.6)
Коэффициент усиления m, крутизна сеточной характеристики S и внутреннее сопротивление Ri связаны между собой соотношением, носящим название уравнением связи параметров лампы:
(3.7)
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с экспериментальной установкой. Включить выпрямитель, прогреть его в течение 5 минут.
2. Заполнить таблицу с данными об амперметре и вольтметрах, рассчитать цену деления и абсолютную погрешность каждого прибора.
3. С помощью реостата R2 установить анодное напряжение Ua1 = 80 В.
4. С помощью переключателя К1 подать на сетку отрицательное относительно катода напряжение.
5. Увеличивая сеточное напряжение с помощью реостата R1, добиться такого его значения Uc зап, при котором прекращается анодный ток. Это значение занести в таблицу 3.3.
6. С шагом в 1В увеличивать напряжение на сетке от Uc зап до Uc = 0, снимая показания анодного тока и занося полученные значения в таблицу.
7. С помощью переключателя К2 подать на сетку положительное относительно катода напряжение.
8. Увеличивая напряжение на сетке до 6 В с шагом 1 В, снять показания анодного тока и занести результаты измерений в таблицу.
9. С помощью реостата R2 установить анодное напряжение Ua2 = 120 В.
10. Повторить измерения, выполняя пункты 4-8.
11. По данным измерений построить на миллиметровке сеточные характеристики для двух значений анодного напряжения Ua1 = 80 В и Ua2 = 120 В.
12. По построенным сеточным характеристикам с помощью формул (3.4) – (3.6) рассчитать внутреннее сопротивление Ri, крутизну S и статический коэффициент усиления m для линейного участка характеристики.
13. Проверить уравнение связи параметров лампы, используя формулу (3.7).
Т а б л и ц а 3.3
Uа1.=80 В
| Uа2.=120 В
| Uс, В
| Iа, дел.
| Iа, А
| Uс, В
| Iа, дел.
| Iа, А
|
|
|
|
|
|
| Контрольные вопросы
1. Что такое работа выхода электрона из металла?
2. Какое явление называется термоэлектронной эмиссией?
3. Расскажите об устройстве трёхэлектродной лампы.
4. Что такое анодная и сеточная характеристики триода?
5. Назовите основные параметры триода, дайте их определения.
6. Как экспериментально получить основные параметры триода?
IV. ПОСТОЯННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
|