Лабораторная работа 4.5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЬТ– АМПЕРНЫХ И ПУСКОВЫХ
СЕТОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИРАТРОНА
Библиографический список
1. . Курс физики. – М.: Высшая школа, 1985.
2. . Курс общей физики. – М.: Наука, 1988. Т. 2.
Цель работы – изучение работы газонаполненных электронных ламп и закономерностей электрического тока в газе.
Приборы и принадлежности: лабораторная установка «Определение характеристик тиратрона».
Описание метода измерений
и экспериментальной установки
Тиратроном называют триод, баллон которого наполнен инертным газом или парами ртути. Проводимость газового промежутка катод-анод при малых анодных напряжениях Ua невелика и определяется слабым несамостоятельным разрядом. Изменение сеточного напряжения при Ua1 действует на анодный ток почти так, как и в вакуумном триоде (кривая 1 на рис. 1). Величина анодного тока очень мала – порядка нескольких микроампер.
При большом напряжении Ua2, способном вызвать самостоятельный разряд, назначение сетки совершенно иное, чем в вакуумном триоде. Если при включенном анодном напряжении подать на сетку большой отрицательный потенциал, то поле на участке катод-сетка затормозит термоэлектроны так, что при включении анодного напряжения ударной ионизации не будет и анодный ток не пойдет. При уменьшении отрицательного потенциала на сетке (при включенном анодном напряжении) сначала возникает ток самостоятельной проводимости (участок аб на рис.1), а затем наступит самостоятельный разряд и ток резко возрастет (от микроампер до ампер или меньших значений, определяемых сопротивлением анодной цепи) тиратрон зажжется.
При изменении напряжения на сетке анодный ток остается постоянным, а изменяется только сеточный ток. К сетке притягиваются и рекомбинируют на ней ионы с зарядом противоположного знака. Обволакивая сетку, облако таких ионов экранирует ее. Сетка не управляет током зажжённого тиратрона и его можно погасить только выключив анодное напряжение.
Вольт– амперная характеристика Ic(Uc) характеризует интенсивность рекомбинации ионов на сетке зажжённой лампы. Пусковая сеточная характеристика Uз(Uа) определяет величину
сеточного напряжения зажигания Uз (рис.1) в зависимости
от приложенного анодного напряжения Uа.
Тиратрон Т с подогреваемым катодом заполнен парами ртути, цепь накала тиратрона электрически не соединена с катодом и питается от лабораторной сети переменного тока напряжением 6,3 В (рис. 2).
Анодное напряжение на тиратроне устанавливается потенциометрическим регулятором напряжения П2. Сеточная цепь тиратрона состоит из потенциометрического регулятора напряжения П1, приборов для определения сеточного тока и напряжения и ключа К, позволяющего изменять полярность напряжения на сетке.
Порядок выполнения лабораторной работы
В ходе работы снимают пусковую и вольт– амперную сеточные характеристики тиратрона. Пусковая сеточная характеристика Uз(Uа) определяет величину сеточного напряжения зажигания Uз в зависимости от приложенного анодного напряжения Uа, а вольт– амперная сеточная характеристика Ic(Uc) устанавливает зависимость сеточного тока Ic от приложенного сеточного напряжения Uc.
1. Снятие пусковой сеточной характеристики тиратрона.
В начале работы установить: ключ К в положение «-», потенциометром П2 в цепи анода анодное напряжение Uа = 0, потенциометром П1 в цепи сетки максимальное по модулю отрицательное напряжение на сетке
(-Uc = max). Затем, установив потенциометром П2 заданное преподавателем значение Uа, плавно уменьшать напряжение -Uc до момента зажигания тиратрона
(появления анодного тока). Зафиксировать значение сеточного напряжения -Uc = Uз (напряжению зажигания). Повторить опыт для пяти других значений Uа. Построить график зависимости
Uз(Uа).
2. Снятие вольт– амперной сеточной характеристики тиратрона.
Для снятия сеточной характеристики сначала установить ключ К в положение «+» (положительное напряжение на сетке), потенциометром П1 сеточное напряжение Uc = 0, потенциометром П2 заданное преподавателем анодное напряжение Uа, а затем изменять сеточное напряжение от Uc = 0 до Uc = max с шагом, заданным преподавателем. Для каждого значения Uc записать значение сеточного тока Ic. Затем, установив ключ К в положение «-» (отрицательное напряжение на сетке), повторить вышеуказанные действия при отрицательном напряжении на сетке. Построить график зависимости Ic(Uc).
Контрольные вопросы
Что называется тиратроном? Что называется несамостоятельным газовым разрядом? Опишите явление ударной ионизации газа. Что называется самостоятельным газовым разрядом? Какова роль сетки в тиратроне?Содержание
Лабораторная работа 4.1. Измерение сопротивления
проводника мостиком Уитстона………………………………3
Лабораторная работа 4.2. Определение температурного
коэффициента сопротивления проводников
и полупроводников……………………………………………..7
Лабораторная работа 4.3. Определение вольтамперной
характеристики вакуумного диода и проверка закона
Богуславского-Ленгмюра………………………………………10
Лабораторная работа 4.4. Определение параметров
вакуумного триода по анодным и сеточным
характеристикам………………………………………………..15
Лабораторная работа 4.5. Определение вольтамперных
и пусковых сеточных характеристик тиратрона……………..18
