Робота 19 вивчення принципу дії та характеристик електронних ламп
Мета роботи: Вивчення принципу дії електронної лампи і зняття характеристик діода і тріода; визначення параметрів тріода за відсутності опору в ланцюзі анода.
Прилади й приналежності. Досліджувана лампа, випрямляч, міліамперметр, вольтметри.
Електронна лампа являє собою скляний, металевий або керамічний балон з упаяними металевими електродами. У балоні створюється розрідження повітря до тиску порядку
Явище випускання електронів нагрітими тілами лежить в основі роботи електронної лампи і називається термоелектронної емісією.
Катод лампи зазвичай виготовляється у вигляді нитки з тугоплавкого металу. При нагріванні катода електрони емісії утворюють навколо нього негативний просторовий заряд, так зване електронне хмара. Поблизу катода воно утримується кулоновскими силами, які виникають між електронним хмарою і позитивно зарядженим в результаті емісії електронів поверхневим шаром металу.
Другий електрод є анодом лампи. При позитивному потенціалі анода щодо катода електрони емісії рухаються під дією електричного поля між катодом і анодом, і в лампі виникає електричний струм.
Присутність просторового заряду призводить до такого перерозподілу потенціалу між катодом і анодом, який чинить гальмівну дію на електрони. Із зростанням позитивного потенціалу анода щільність електронної хмари поступово зменшується і при певній напрузі між катодом і анодом наближається до нуля. При цьому рух електронів визначається електричним полем, що залежать тільки від різниці потенціалів між катодом і анодом і конфігурації електродів лампи.
Діод. Найпростішою електронної лампою є діод (двох електродний лампа). Для того, щоб діод пропускав електричний струм, катод повинен мати негативний, а анод - позитивний потенціал. Зміна знака потенціалу анода дозволяє "замкнути" лампу, тобто припинити проходження струму через неї. Одностороння провідність діода використовується для випрямлення змінного струму.
Найважливішою характеристикою діода є залежність сили струму, поточного через лампу (анодного струму), від різниці потенціалів між катодом і анодом (анодної напруги). Її називають вольтамперної або анодної характеристикою діода (ВАХ).
Анодний струм залежить від анодного напруги і від температури катода. При постійній температурі катода анодний струм
На рис.1 представлена типова вольтамперная характеристика діода. Для ділянки кривої abc характерно нелінійне зростання анодного струму, на ділянці cd анодний струм майже не змінюється при збільшенні анодної напруги. Це пояснюється тим, що при деякому анодній напрузі переважна кількість електронів емісії досягає анода, і лише незначна їх частина розсіюється, не досягнувши анода.
Максимальне значення анодного струму при даній температурі катода називається струмом насичення лампи. Сила струму насичення
де n - число електронів, що випускаються катодом в одиницю часу,
