Лабораторная работа 4.4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВАКУУМНОГО ТРИОДА
ПО АНОДНЫМ И СЕТОЧНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

Библиографический список

1.  . Курс общей физики. – М.: Наука, 1988. Т. 2.

2.  , . Курс общей физики. – М.: Наука, 1982. Т.2.

Цель работы – изучение работы трёхэлектродной вакуумной лампы и её возможное применение в качестве усилителя и гене­ратора.

Приборы и принадлежности: лабораторная установка «Определение параметров вакуумного триода».

Описание метода измерений
и экспериментальной установки

Триод представляет собой прибор, состоящий из вакуумной колбы с анодом и термокатодом, между которыми, в непосредственной близости от катода, расположен третий управляющий электрод – сетка.


При отрицательном относительно катода потенциале на сетке электрическое поле между катодом и сеткой с напряженостью действует на термоэлектрон с силой Fc = - eEc, направленной к катоду, т. е. навстречу силе Fa = eEa, где Ea – вектор напряжённости поля между анодом и катодом (рис. 1).

Следовательно, отрицательный потенциал сетки тормозит электроны и уменьшает анодный ток Ia. Поскольку сетка расположена значительно ближе к катоду, чем анод, подавая на сетку небольшой потенциал Uc (несколько вольт), можно получить такую же по величине напряженность Ес как Еа, возникающую при разности потенциалов анод — катод Ua в несколько сотен вольт. В этом смысл использования триода в качестве усилителя: слабым сигналом на сетке можно управлять током, протекающим в анодной цепи.

Положительный (относительно катода) потенциал сетки увеличивает анодный ток. Таким образом, анодный ток триода зависит не только от термоэлектронной эмиссии (тока накала катода), анодного напряжения, но и от потенциала на сетке.

График зависимости Ia(Ua) при Uс = const и Iн = const называют анодной характеристикой триода.

График зависимости Ia(Uс) при Uа = const и Iн = const называют сеточной характеристикой триода.

По характеристикам можно определить параметры лампы:

Статический коэффициент усиления

Внутреннее (динамическое) сопротивление

Крутизну сеточной характеристики

Легко видеть, что связь между характеристиками


Лампа Л с подогревным катодом, её цепь накала электрически не соединена с катодом, питается от лабораторной сети переменного тока напряжением в 6,3 В (рис.2). Двухполюсный переключатель П служит для изменения знака потенциала на сетке.

Порядок выполнения лабораторной работы.

Снять анодную характеристику, задавая 10 значений Ua и отмечая соответствующие значения Ia при Uc = const. Снять сеточные характеристики, задавая 10 значений Uc и отмечая соответствующие значения Ia при трёх постоянных значениях потенциала на аноде, Uа = const, заданных преподавателем. Построить характеристики Ia(Ua) при Uc = const, а также Iс(Uс) при Uа = const. По характеристикам найти параметры лампы.

Контрольные вопросы

Зачем в вакуумном триоде используется подогреваемый катод? Какова роль сетки в вакуумном триоде? Область применения вакуумных триодов.