Трехэлектродная электронная лампа (триод)

· источник питания вакуумной лампы

· источник постоянного тока

· цифровой милливольтметр (постоянного тока)

· цифровой вольтметр

· ключ

В данном опыте демонстрируется возможность управления силой тока в цепи анода триода при изменении потенциала сетки. Демонстрируется работа триода в ключевом режиме (при этом осуществляется запирание анодного тока сеточным потенциалом) и в усилительном режиме, когда изменение анодного тока происходит при варьировании потенциала сетки. Включение триода с отрицательным потенциалом на сетке позволяет существенно повысить входное сопротивление триода, сократив ток через сетку до незначительной величины.

Соберите электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 1. Для питания сетки следует использовать источник постоянного тока, который входит в комплект. Потенциал на анод подается от выпрямителя В-24, или любого другого регулируемого источника постоянного тока. Для регулирования тока накала используется реостат R₁ (100 Ом), а для установки напряжения на сетке – потенциометр R₂ (470 Ом). В цепь анода включен резистор R₃ сопротивлением 360 Ом, напряжение на котором измеряется цифровым милливольтметром. Это сделано для того, чтобы получить возможность регистрировать силу тока в диапазоне от 10 мкА.

Рис. 1

1. Установите ток накала катода 500 мА, повернув ручку переменного резистора в крайне правое положение. Анодное напряжение также сделайте максимальным (30 В)

2. Изменяя потенциал сетки с помощью потенциометра и контролируя его по вольтметру, продемонстрируйте учащимся происходящие при этом изменения силы анодного тока, которая пропорциональна напряжению на резисторе R₃.

3. Плавной настройкой потенциометра R₂ добейтесь такого напряжения на промежутке «катод-сетка», чтобы полностью прекратилось свечение анода. Ток анода (напряжение на резисторе R₃) при этом должен стать равным нулю. Напряжение между сеткой и катодом, при котором анодный ток становится равным нулю, называют напряжением запирания вакуумного триода. Электроны, вылетевшие с катода, при этом не могут преодолеть потенциального барьера, создаваемого сеткой.

Сеточная характеристика при таком включении триода представлена на рис.2. В другом варианте включения вакуумного триода (на сетку подается положительный потенциал) напряжение на сетке ускоряет электроны. Сеточная характеристика в этом случае представлена на рис.3. При таком включении ток анода измеряется миллиамперметром.

* * *

Описанные выше демонстрационные опыты, в основном, исчерпывают то, что может быть показано на уроках физики в средней школе при изучении темы «Электрический ток в вакууме». Однако особенности устройства используемой в наборе электронной лампы позволяют выполнить еще ряд экспериментов, посвященных изучению зависимости сопротивления металла от температуры и закономерностей излучения электромагнитных волн нагретыми телами.