Line 91... |
Line 91... |
91 |
\section{Výsledky a postup měření}
|
91 |
\section{Výsledky a postup měření}
|
92 |
\subsection{Měření emisního proudu pro kladné anodové napětí}
|
92 |
\subsection{Měření emisního proudu pro kladné anodové napětí}
|
93 |
|
93 |
|
94 |
Nejdříve jsme prozkoumali konstrukci vakuové aparatury a začali čerpat rotační vývěvou, po dosažení mezního tlaku této vývěvy, jsme Byla zapnuta ještě turbomolekulární vývěva. Mezitím jsme zapojili měřící sestavu dle přiloženého schématu. Po dosažení mezního tlaku skoro $10^-4 Pa$ jsme vyzkoušeli funkčnost celé aparatury, nejdříve žhavení, tedy zvýšením žhavícího proudu a následně i tok náboje k anodám. Nakonec jsme otestovali radiační pyrometr.
|
94 |
Nejdříve jsme prozkoumali konstrukci vakuové aparatury a začali čerpat rotační vývěvou, po dosažení mezního tlaku této vývěvy, jsme Byla zapnuta ještě turbomolekulární vývěva. Mezitím jsme zapojili měřící sestavu dle přiloženého schématu. Po dosažení mezního tlaku skoro $10^-4 Pa$ jsme vyzkoušeli funkčnost celé aparatury, nejdříve žhavení, tedy zvýšením žhavícího proudu a následně i tok náboje k anodám. Nakonec jsme otestovali radiační pyrometr.
|
95 |
|
95 |
|
96 |
Zvyšovali jsme postupně tuto teplotu katody a vždy změřili emisní charakteristiku až do oblasti nasycení, všechny hodnoty jsou uvedeny v tabulce 1. Pro každou teplotu jsme sestavili graf. Po extrapolaci hodnot $I_0$ jsme následně jsme daty proložili přímku a vyfitovali hodnoty $A=(5,4 \pm 1,6) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$ a $\varphi _{v}=(10,7 \pm 0,6)V$.
|
96 |
Zvyšovali jsme postupně tuto teplotu katody a vždy změřili emisní charakteristiku až do oblasti nasycení, všechny hodnoty jsou uvedeny v tabulce 1. Pro každou teplotu jsme sestavili graf. Po extrapolaci hodnot $I_0$ jsme následně jsme daty proložili přímku a vyfitovali hodnoty $A=(4,7 \pm 1,6) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$ a $\varphi _{v}=(4,7 \pm 0,6)V$.
|
97 |
|
97 |
|
98 |
\begin{table}[htbp]
|
98 |
\begin{table}[htbp]
|
99 |
\caption{Naměřené hodnoty emisního proudu v závislosti na napětí.}
|
99 |
\caption{Naměřené hodnoty emisního proudu v závislosti na napětí.}
|
100 |
\begin{center}
|
100 |
\begin{center}
|
101 |
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|}
|
101 |
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|}
|
Line 129... |
Line 129... |
129 |
\caption{Rychardsonova přímka}
|
129 |
\caption{Rychardsonova přímka}
|
130 |
\end{center}
|
130 |
\end{center}
|
131 |
\end{figure}
|
131 |
\end{figure}
|
132 |
|
132 |
|
133 |
|
133 |
|
134 |
Pokusili jsme se také ještě odhadnout a změřit
|
134 |
Pokusili jsme se také ještě odhadnout teplotu žhaveného vlákna podle příkonu.
|
135 |
|
135 |
|
136 |
\begin{figure}
|
136 |
\begin{figure}
|
137 |
\begin{center}
|
137 |
\begin{center}
|
138 |
\label{amplituda}
|
138 |
\label{amplituda}
|
139 |
\includegraphics [width=150mm] {zhaveni.png}
|
139 |
\includegraphics [width=150mm] {zhaveni.png}
|
140 |
\caption{Závislost teploty katody na žhavícím příkonu}
|
140 |
\caption{Závislost teploty katody na žhavícím příkonu}
|
141 |
\end{center}
|
141 |
\end{center}
|
142 |
\end{figure}
|
142 |
\end{figure}
|
143 |
|
143 |
|
144 |
\begin{table}[htbp]
|
- |
|
145 |
\caption{Teploty katody v závislosti na žhavícím výkonu}
|
- |
|
146 |
\begin{center}
|
- |
|
147 |
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
|
- |
|
148 |
\hline
|
- |
|
149 |
Příkon [W] & Teplota katody [K] & Vypoctena [K] & Chyba \% \\ \hline
|
- |
|
150 |
19,14 & 1961 & 2334 & 19 \\ \hline
|
- |
|
151 |
20,06 & 2062 & 2514 & 22 \\ \hline
|
- |
|
152 |
21,35 & 2108 & 2880 & 37 \\ \hline
|
- |
|
153 |
24,57 & 2156 & 2456 & 14 \\ \hline
|
- |
|
154 |
\end{tabular}
|
- |
|
155 |
\end{center}
|
- |
|
156 |
\label{}
|
- |
|
157 |
\end{table}
|
- |
|
158 |
|
- |
|
159 |
|
144 |
|
160 |
\section{Diskuse}
|
145 |
\section{Diskuse}
|
161 |
|
146 |
|
162 |
\begin{itemize}
|
147 |
\begin{itemize}
|
163 |
\item Změřili jsme závislost nasyceného proudu na teplotě. Měřený rozsah vyšel dobře do nasycené oblasti a naměřené hodnoty jsou proto téměř lineární.
|
148 |
\item Změřili jsme závislost nasyceného proudu na teplotě. Měřený rozsah vyšel dobře do nasycené oblasti a naměřené hodnoty jsou proto téměř lineární.
|
164 |
|
149 |
|
165 |
\item Naměřené hodnoty jsme pro porovnání zobrazili do jednoho grafu. Lineární extrapolací jsme určili hodnoty proudu pro nulové napětí. Hodnotami jsme následně proložili přímku a Vypočetli Richardsonovu konstantu $A=(5,4 \pm 1,6) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$ která se ovšem řádově liší od předpokládané hodnoty $A=(80) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$ výstupní práce pak vyšla $\varphi _{v}=(10,7 \pm 0,6)V$.
|
150 |
\item Naměřené hodnoty jsme pro porovnání zobrazili do jednoho grafu. Lineární extrapolací jsme určili hodnoty proudu pro nulové napětí. Hodnotami jsme následně proložili přímku a Vypočetli Richardsonovu konstantu $A=(4,7 \pm 1,6) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$ která se ovšem řádově liší od předpokládané hodnoty $A=(80) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$ výstupní práce pak vyšla $\varphi _{v}=(4,7 \pm 0,6)V$.
|
166 |
|
151 |
|
167 |
\item Chyby při určování konstant z fitu naměřených hodnot budou pravděpodobně způsobeny nějakou systematickou chybou.
|
152 |
\item Chyby při určování konstant z fitu naměřených hodnot budou pravděpodobně způsobeny nějakou systematickou chybou.
|
168 |
|
153 |
|
169 |
\item V důsledku poruchy aparatury se nepodařilo získat hodnoty pro záporná anodová napětí.
|
154 |
\item V důsledku poruchy aparatury se nepodařilo získat hodnoty pro záporná anodová napětí.
|
170 |
|
155 |
|
Line 173... |
Line 158... |
173 |
\item Naměřenou teplotu a žhavící výkon jsme uvedli v grafu. Je patrné, že tato závislost je nelineární a při vyšších teplotách vzrůstá podíl vyzářené tepelné energie.
|
158 |
\item Naměřenou teplotu a žhavící výkon jsme uvedli v grafu. Je patrné, že tato závislost je nelineární a při vyšších teplotách vzrůstá podíl vyzářené tepelné energie.
|
174 |
\end{itemize}
|
159 |
\end{itemize}
|
175 |
|
160 |
|
176 |
\section{Závěr}
|
161 |
\section{Závěr}
|
177 |
|
162 |
|
178 |
Při měření jsme si prakticky vyzkoušeli práci se sestavou vakuové techniky a zjistili komplikace při měření malých proudů v obvodu vakuové diody. Richardsonovu konstantu jsme určili fitováním grafu $A=(5,4 \pm 1,6) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$. Výstupní práci elektronů pro wolfram jsme určili $\varphi _{v}=(10,7 \pm 0,6)V$, která se od skutečné hodnoty $\varphi _{v} \approx 4.5V$ příliš výrazně neliší.
|
163 |
Při měření jsme si prakticky vyzkoušeli práci se sestavou vakuové techniky a zjistili komplikace při měření malých proudů v obvodu vakuové diody. Richardsonovu konstantu jsme určili fitováním grafu $A=(4,7 \pm 1,6) 10^4 Am^{-2}K^{-2}$. Výstupní práci elektronů pro wolfram jsme určili $\varphi _{v}=(4,7 \pm 0,6)V$, která se od skutečné hodnoty $\varphi _{v} \approx 4.5V$ příliš výrazně neliší.
|
179 |
|
164 |
|
180 |
\begin{thebibliography}{10} %REFERENCE
|
165 |
\begin{thebibliography}{10} %REFERENCE
|
181 |
%\bibitem{3} doc. Ing. Ivan Štoll, CSc., \emph{Mechanika}, Vydavatelství ČVUT Praha, 1994
|
166 |
%\bibitem{3} doc. Ing. Ivan Štoll, CSc., \emph{Mechanika}, Vydavatelství ČVUT Praha, 1994
|
182 |
%\bibitem{3} $<$http://fyzika.fjfi.cvut.cz$>$
|
167 |
%\bibitem{3} $<$http://fyzika.fjfi.cvut.cz$>$
|
183 |
|
168 |
|