E2 – источник питания;
R1 – дискретно переключаемые постоянные резисторы
| }
| Регулируемый балластный резистор большой величины
|
R2 и R3 – переменные резисторы
|
R4 – резистор, ограничивающий максимальное значение тока.
RШ – шунт(расширяет пределы измерения).
pA – ампреметр.
pU – вольтметр.
RДОБ – дополнительное сопротивление вольтметра.
V1 – цифровой индикатор.
Экспериментальная часть:
Таблица 1.
Ia, (мкА)
| Ua,(В)
|
0,3
| 0,15
|
1,6
| 1,67
|
| 1,5
|
| 1,54
|
| 1,55
|
| 1,54
|
| 1,57
|
| 1,67
|
| 1,9
|
Начало свечения
Свечение
половины цифры
Свечение всей цифры
График 1: ВАХ тлеющего разряда.
На графике участок А-Б соответствует несамостоятельному темному разряду (отсутствует свечение). Точка Б соответствует напряжению зажигания, т.е. характеризует переход из несамостоятельного в самостоятельный разряд. Участок Б-В соответствует неустойчивому переходному разряду от темного к самостоятельному тлеющему и переходит в участок В-Г, соответствующий нормальному тлеющему разряду.
Напряжению зажигания соответствует точка Б (1,67 В). А нормальному тлеющему разряду соответствует отрезок В-Г.
Таблица 2. График 2: ВАХ дугового разряда
При напряжении накала 6,3 В
Ia, (мА)
| Ua,(В)
|
|
|
1,6
| 1,54
|
| 0,79
|
| 0,83
|
| 0,86
|
| 0,93
|
| 0.94
|
|
|
| 1,1
|
| 1.12
|
| 1,1
|
Участок А-Б соответствует протеканию электронного тока, аналогичного току электровакуумного диода. В точке Б в разрядном промежутке начинаются процессы ионизации и возникает разряд. При Ia= 35 (мА) начинается свечение.Затем наблюдается уменьшение тока при малом изменении напряжения - участок Б-В. На участке В-Г рост тока имеет место при почти постоянном напряжении, т.е. возникает дуговой разряд
Таблица 3. График 3: ВАХ дугового разряда
При напряжении накала 5,03 В
Ia, (мА)
| Ua,(В)
|
|
|
1,6
| 1,4
|
| 0,88
|
| 0,86
|
| 0,79
|
| 0,8
|
| 0.81
|
| 0,75
|
| 0,82
|
| 0,83
|
| 0,82
|
Участок А-Б соответствует протеканию электронного тока, аналогичного току электровакуумного диода. В точке Б в разрядном промежутке начинаются процессы ионизации и возникает разряд. При Iа = 55 (мА).Небольшое уменьшение напряжения между катодом и анодом, приводящее к появлению на ВАХ порога возникновения разряда - участок Б-В, - связанно с перераспределением потенциала в межэлектродном пространстве, а также с процессом ступенчатой ионизации газа. На участке В-Г ток через прибор меньше тока эмиссии катода. А рост тока здесь имеет место при почти постоянном напряжении. Дальнейший рост тока может привести к переходу несамостоятельного дугового разряда в самостоятельный дуговой - участок Г-Д.
Вывод:
В результате проделанной работы и обработки экспериментальных данных были изучены процессы и явления, связанные с возникновением и развитием самостоятельного и несамостоятельного разрядов в газе. Экспериментально были определены вольтамперные характеристики самостоятельного тлеющего и несамостоятельного дугового разрядов (при двух разных напряжениях накала). Также было сделано качественное описание построенных ВАХ. ВАХ дугового разряда не соответствуют теоретической ВАХ, это объясняется несовершенством лабораторной установки, а так же погрешностью оператора