Закон трех вторых. Измерение e/m по закону трех вторых участка ВАХ диода

Выполнил:  Художитков В.Э. гр. 032.1

Лабораторная работа №2.2

«Закон трех вторых. Измерение e/m по закону трех вторых участка ВАХ диода»

Цель работы: проверка выполнения закона трех вторых. Измерение отношения e/m для электрона.

Ход работы:

Измерение ВАХ диода в режиме закона трех вторых и ее построение в координатах (U^3/2,I) позволяет проверить факт выполнения такой зависимости

 (1)

(где e/m – удельный заряд электрона, r_a – радиус анода, β² – коэффициент, зависящий от отношения радиуса анода к радиусу катода) между потенциалом и током анода и область ее существования. По наклону ВАХ из формулы (1)  можно найти отношение e/m для электрона.

Для измерения ВАХ используется следующая схема:

Рис.1 Схема измерений ВАХ диода.

В результате получим несколько ВАХ для различных токов накала:

График 1. ВАХ при I_накала=100 мА.

График 2. ВАХ при I_накала=95 мА.

График 3. ВАХ при I_накала=90 мА.

График 4. ВАХ при I_накала=85 мА.

График 5. ВАХ при I_накала=80 мА.

График 6. ВАХ при I_накала=75 мА.

Используя кривую при I_накала=100 мА получим зависимость тока анода I от U^3/2 отраженную в таблице:

U, B	U3/2, В3/2	I, мA
0,5	0,353553	0,1
1	1	0,28
1,5	1,837117	0,37
2	2,828427	0,5
2,5	3,952847	0,65
3	5,196152	0,76
3,5	6,5479	0,87
4	8	1,03
4,5	9,545942	1,17
5	11,18034	1,3
5,5	12,89864	1,44
6	14,69694	1,6
6,5	16,57181	1,7
7	18,52026	1,85

Таблица 1.

По полученной таблице построим график I(U^3/2) для всех измеренных ВАХ:

График 7. Зависимость I(U^3/2).

 Далее используя уравнение (1) найдем отношение e/m  = 15 * 10¹² (табличное значение :  e/m  = 17,6 * 10¹⁰ ).