Дослідження роботи триелектродної електронної лампи

Мета роботи – зняття вольт-амперних (анодних і сіткових) характеристик триелектродної лампи і визначення її основних параметрів.

Вольт-амперною характеристикою називається залежність струму від напруги.

Триелектродна електронна лампа (тріод) являє собою скляний балон з трьома електродами (катод, анод і сітка), що знаходяться всередині балону, з якого ретельно викачане повітря (тиск складає мільйонні частки мм.рт.ст). При цьому створюють таку форму електродів і їхнє розміщення, щоб при невеликих змінах напруги між катодом і керуючим електродом (сіткою) одержувати різкі і великі зміни величини анодного струму, що проходить крізь лампу. З цією метою анод (3) і сітку (2) виконують у вигляді коаксіальних циліндрів, а розжарений катод (1) – уздовж осі циліндра (див. рис.10.1). Сітка має вигляд гвинтової лінії з досить великим кроком, щоб надати можливість електронам, що вилітають з поверхні катода, пройти до анода і створити анодний струм. Катод робиться або у вигляді нитки або теж у вигляді циліндра. Від кожного електрода назовні виведені контакти в цоколь лампи для включення тріода в електричне коло. Такі тріоди використовують в лампових генераторах і підсилювачах змінного струму. Пізніше на зміну їм прийшли сучасні напівпровідникові прилади.

 

Рис.10.1

 

Але тріоди продовжують використовувати в електроніці там, де потрібна особлива надійність, і вони знаходять застосування в навчальному лабораторному практикумі для вивчення термоелектронної емісії, що лежить в основі роботи всіх пристроїв, де створюється електричний струм у вакуумі (вакуумні діоди і тріоди, електронно-променеві трубки, прискорювачі та ін.) чи в газі (газорозрядні трубки).

Термоелектронна емісія – це випускання електронів з поверхні нагрітих твердих чи рідких тіл. Для нагрівання катода використовується нитка розжарювання, що вводиться всередину катода.

Найменша температура катода, при якій починається досить інтенсивна емісія, складає приблизно 1000 ⁰С, але вимагає спеціального покриття поверхні катода (плівки торію, цезію, барію, окисів деяких металів). 

Число електронів, що вилітають щомиті з розжареного катода, визначається його площиною, матеріалом і залежить від температури. Однак при відсутності електричного поля між катодом і анодом електрони, що випускаються, не досягають анода, а оточують його у вигляді хмари. При позитивному потенціалі на аноді електричне поле буде прискорювати електрони, вони будуть рухатися до анода і крізь лампу піде струм, величина якого зростатиме зі збільшенням різниці потенціалів між катодом і анодом. Починаючи з деякого визначеного значення напруги на аноді, подальше зростання сили струму взагалі припиняється, тобто струм досягає насичення. Це визначаеться тим, що всі електрони, які випускаються катодом, досягають анода.

Струм, величина якого перестає залежати від напруги, є струмом насичення. У лампах з оксидним катодом досягти насичення не можна, тому що при великих значеннях напруги відбувається руйнування катода.

Якщо аноду надати негативний потенціал, а катоду позитивний, то електрони під дією сил електричного поля будуть відштовхуватися від анода, і струму в лампі не буде.

У тріоді при анодному потенціалі U_А  і постійній температурі катода сила струму в колі анода істотно залежить від потенціалу на сітці U_С. Сітка розташована ближче до катода, ніж анод, тому її поле більше впливає на потік електронів. При позитивному потенціалі на сітці її поле складається з полем анода, і потік електронів буде прискорюватися сильніше, анодний струм зростатиме дуже швидко. При деякому негативному потенціалі на сітці її поле гальмує електрони, анодний струм зменшується, і можна знайти такий негативний потенціал, при якому жоден електрон, що випускається катодом, не досягне анода, незважаючи на те, що на аноді потенціал буде позитивним. Найменша негативна напруга на сітці лампи, при якій лампа перестає проводити струм, – замикаюча напруга.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: