中财网寇世勋最新动态:陕西师范大学
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/05 05:09:59
热电子发射
图1所示J14457型真空二极管，可演示热电子发射和单向导电性。它采用直热式氧化物阴极（灯丝），自然冷却阳极（屏极），通过玻璃外壳，管内灯丝和屏极A明显可见。其结构及管脚连接见图所示，管脚1、4为灯丝，2、3为空脚。主要技术参数见下表。
电压
电流
灯丝
6.3V
0.8～1.5A
屏极
24V
2.5～4mA
屏极功耗≤1.5W
寿命＞500小时
演示时按图示电路连接，指示屏流值用演示电表的5mA档，把变阻器R在电路里的阻值调到最小，断开电键K1，闭合K2，电流计指针不偏转。说明二极管内没有自由移动电荷，因此电路中无电流。同时闭合K1、K2，二极管内灯丝被加热发红，电流计指针偏转。加大变阻器的阻值，灯丝的温度下降，电流随之减小。这表明屏极电压一定，灯丝温度高，发射的热电子多，电流就大，从而清楚地演示了热电子发射。如果把屏极电压E2（24V）极性反接，则电流立即变零。这表明真空二极管只有在屏极接电源的正极、灯丝接电源的负极时，才有屏极电流，从而说明了真空二极管的单向导电性。
实验中所用真空二极管也可选用5Y3、12F、2C2U等体积较大的整流用电子管，其灯丝电压和屏极电压应根据管型选用，也可用一般电子管收音机的小功率整流管（如5Z2P、6Z4等），把它们的两个屏极并联起来当作一个管子使用，只是其内部结构不易观察。
如果没有真空二极管，可按图2所示自制。取长约10cm、内径约2cm的玻璃管，其两端装有密封用橡皮塞。一个塞上装有从6～8W日光灯管上拆下的连有灯座的灯丝（拆时应小心不要把灯丝弄断），在灯座插脚上焊两根铜丝，穿过橡皮塞作灯丝引线。另一个橡皮塞装一根焊有直径约1cm的圆金属片作屏极，再插入一根玻璃管作抽气口。灯丝和屏极间距离约2cm。自制二极管的灯丝电压取6～8V，屏极电压50～100V。如因灯丝衰老，发射电子能力差，可适当提高灯丝电压（不要超过12V）和屏极电压。
演示时，要先开启抽气机，待连接的U形水银气压计指示接近真空时，才能开启电源。演示过程中，抽气机不能关闭，防止漏气烧毁灯丝。
图1所示J14457型真空二极管，可演示热电子发射和单向导电性。它采用直热式氧化物阴极（灯丝），自然冷却阳极（屏极），通过玻璃外壳，管内灯丝和屏极A明显可见。其结构及管脚连接见图所示，管脚1、4为灯丝，2、3为空脚。主要技术参数见下表。
电压
电流
灯丝
6.3V
0.8～1.5A
屏极
24V
2.5～4mA
屏极功耗≤1.5W
寿命＞500小时
演示时按图示电路连接，指示屏流值用演示电表的5mA档，把变阻器R在电路里的阻值调到最小，断开电键K1，闭合K2，电流计指针不偏转。说明二极管内没有自由移动电荷，因此电路中无电流。同时闭合K1、K2，二极管内灯丝被加热发红，电流计指针偏转。加大变阻器的阻值，灯丝的温度下降，电流随之减小。这表明屏极电压一定，灯丝温度高，发射的热电子多，电流就大，从而清楚地演示了热电子发射。如果把屏极电压E2（24V）极性反接，则电流立即变零。这表明真空二极管只有在屏极接电源的正极、灯丝接电源的负极时，才有屏极电流，从而说明了真空二极管的单向导电性。
实验中所用真空二极管也可选用5Y3、12F、2C2U等体积较大的整流用电子管，其灯丝电压和屏极电压应根据管型选用，也可用一般电子管收音机的小功率整流管（如5Z2P、6Z4等），把它们的两个屏极并联起来当作一个管子使用，只是其内部结构不易观察。
如果没有真空二极管，可按图2所示自制。取长约10cm、内径约2cm的玻璃管，其两端装有密封用橡皮塞。一个塞上装有从6～8W日光灯管上拆下的连有灯座的灯丝（拆时应小心不要把灯丝弄断），在灯座插脚上焊两根铜丝，穿过橡皮塞作灯丝引线。另一个橡皮塞装一根焊有直径约1cm的圆金属片作屏极，再插入一根玻璃管作抽气口。灯丝和屏极间距离约2cm。自制二极管的灯丝电压取6～8V，屏极电压50～100V。如因灯丝衰老，发射电子能力差，可适当提高灯丝电压（不要超过12V）和屏极电压。
演示时，要先开启抽气机，待连接的U形水银气压计指示接近真空时，才能开启电源。演示过程中，抽气机不能关闭，防止漏气烧毁灯丝。