5.Vzyav parametrii geometrici ai lămpii (ele sunt înregistrate pe un panou de setare de laborator), formula (3) Se calculează taxa specifică a electronului. Găsiți valoarea medie a e / m și jumătate lățimea intervalului de încredere studentului.
6.Sravnite valoare obținută e / m cu masa. Analizeaza rezultatul comparației.
1. Ce este o diodă? Cum dioda cu vid?
2. Care este emisia thermionic, în cazul în care acest fenomen este folosit în această lucrare?
4. Ce este de saturație? Care este curentul de saturație? Poate fi modificat în dioda, de ce și cum?
5. Care este „legea trei jumatati“? Ce parte a caracteristicii curent-tensiune este supusă acestei legi? Utilizați pentru a răspunde la diagrame. De ce dioda nu se realizează legea lui Ohm?
6. Care este scopul construit teren de curent anodic de tensiunea de la puterea de trei secunde? Acesta este extras din ea și cum?
7. Care este taxa specifică unui electron, ceea ce este metoda de constatare în acest studiu?
8. Arată că calculul taxei specifice cu formula, obținut de la (3) obținut în SI rezultat C / kg.
9. Ce factori pot duce la o abatere de la „legea trei jumatati“?
Anexa la laboratorul №319
Calculul curentului într-o diodă de vacuum cu un electrod cilindric
Pentru a stabili legătura dintre curentul prin diodă și tensiunea aplicată, rezolva problema de mișcare a electronilor în spațiul catodic-anod. Pentru a face acest lucru, în primul rând trebuie să știți cum să distribuie potențialul câmpului electric în acest decalaj.
Luați în considerare o pereche de electrozi cilindrice coaxiale: un catod și un anod de raza rK a razei R (Figura 5).
Pentru a simplifica, vom face următoarele curse chetov dopa-scheniya:
1.Rasstoyanie între elec-trodes sunt mult mai mici decât lungimea lor, astfel încât potențialul de a schimba doar radial.
2.Prostranstvenny format taxa termionică are peste tot aceeași densitate și nu se schimbă cu timpul.
zero, cu catod 3.Potentsial (V0 = 0).
4.Nachalnaya thermoelectrons viteza zero.
5.Massa electron-pos-a fi, indiferent de viteza lor.
Potențialul V în spațiul
catod-anod poate fi găsit prin rezolvarea Fig.5
ecuația Poisson, care este dat în SI
unde Ñ 2 - operatorul Laplace
r - densitatea de încărcare de volum.
Semnul minus se datorează semna taxa de spațiu.
Volumetric Densitatea sarcinii asociate cu curent j densitate mod următor:
unde n - numărul de electroni pe unitatea de volum,
e - taxa de electroni,
v - viteza de electronilor direcționată mișcare.
Aici, semnul minus indică faptul că direcția curentului este opusă viteza purtătorilor de sarcină.
unde S - zona suprafeței cilindrului laterală raza r. apoi cea mai mare parte a densității de încărcare obținută următoarea expresie:
unde L - lungimea părții active a catodului.
viteza de electroni la un punct arbitrar poate fi determinată din condiția
Ținând cont de simetria axială a electrozilor și aceeași geometrie a câmpului electric în dioda (Fig.5), putem scrie ecuația Poisson (4) într-un sistem de coordonate cilindric prin r variabil, j, z
În această ecuație, derivata j este egal cu zero, datorită simetriei axiale a câmpului și derivata z este egală cu zero, bazat pe ipoteza electrozilor cilindrice lungi (revendicarea 1) făcute mai sus. Având în vedere cele de mai sus ecuația (9) este o ecuație într-un r variabil.
Substitui expresiile (7) și (8) în ecuația (9), obținem următoarea ecuație diferențială:
Noi căutăm un potențial V. satisface ecuația (10), sub formă de
unde D și a - constante ca necunoscutelor. Substituind expresie (12) în (10) randamentele de ecuații
Comparând exponenții și coeficienții de r în picioare în cele două părți ale ecuației, constatăm că
Astfel, expresia potențialului electric V ca funcție de r - distanța de la axa electrodului coaxial are forma
Dacă luăm r = R (R - raza anodului), atunci expresia (13) se poate obține curentul I al diodei de tensiune între electrozii săi U. care în acest caz coincide cu valoarea potențialului anodului
Deci, pentru a obține o „a doua lege a trei.“ Teoretic caracteristica curent-tensiune a diodei corespunzătoare acestei legi, reprezentat de curba 6 (a se vedea. Figura 2).
În mod similar, formula de calcul se obține pentru curentul anod când dioda cu electrozi plani [1].
4.Laboratornye lecții în fizica / ed. L.L.Goldina. Nauka, Moscova, 1983, pag 283.
Atelier 5.Fizichesky: Electricitate și Optică / ed. V.I.Iveronovoy. Nauka, Moscova, 1968. 59 p.
[1] Lengmyur Irving (1881-1957) - chimist american și fizician.