ВУЗ:
Рубрика:
питания.
Будьте осторожны при работе с источником, он выдает 600 В, 400
мА – мало не покажется!
3. Придвигать анод к катоду до зажигания разряда (не касаться анодом
катода !), с помощью реостата установить разрядный ток I =10 мА.
4. Удалять анод от катода с шагом 5 мм, поддерживая с помощью
реостата неизменным разрядный ток. На каждом шаге измерять
напряжение на разряде U. Процесс проводить до такого расстояния
катод-анод x, пока возможно поддерживать разрядный ток.
5. Провести описанную процедуру для пяти значений разрядного тока,
увеличивая его каждый раз на 5 мА. Для каждого значения тока
подбирать максимальный промежуток изменения расстояния
x∆
.
6. Построить графики зависимости
(
)
xU для всех значений разрядного
тока. Аппроксимировать графики линейным трендом, определить в
каждом случае напряженность электрического поля
dxdUЕ
−
=
.
7. Полагая, что ток разряда равномерно распределен по сечению
плазменного столба, которое принять равным внутреннему сечению
разрядной трубки
2≈S
см
2
, найти для каждого случая плотность тока
SIj
≈
.
8. По формуле (8) найти значения удельной проводимости
λ
, с помощью
формул (7) и (12) определить для каждого случая степень ионизации
Nn
≈
η
. На основании результата сделать заключение о сохранении
при изменении тока зависимости, задаваемой формулой (8), т.е.
применимости закона Ома в данном случае. Для оценки принять
значения входящих параметров
≈
σ
10
-18
м
2
, V
≈
10
6
м/с.
1.5. Контрольные вопросы и задания
1. Почему под действием постоянной силы
eE
F
=
электроны в плазме и
проводнике движутся не равноускоренно, а равномерно?
2. Оцените напряженность поля E, при которой в проводнике нарушается
соотношение (13), т.е. становится неприменим закон Ома. Для оценки
возьмите медь (плотность
≈ξ
9 кг/дм
3
, атомный вес А = 64,
электропроводность
λ
=3·10
7
(Ом·м)
-1
) и считайте, что на каждый атом
приходится один свободный электрон. Тепловую скорость электронов
V оцените, полагая их энергию равной, согласно распределению
Ферми, нескольким эВ. Сравните плотность тока для такого поля с
максимально допустимой плотностью тока в медном проводнике j
m
=
10
3
А/см
2
.
3. На каких частицах рассеиваются переносящие ток электроны в данном
эксперименте?
4. Оцените при каком давлении газа становится неприменим закон Ома в
данном эксперименте. Почему закон Ома теряет силу даже в
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
питания. Будьте осторожны при работе с источником, он выдает 600 В, 400 мА – мало не покажется! 3. Придвигать анод к катоду до зажигания разряда (не касаться анодом катода !), с помощью реостата установить разрядный ток I =10 мА. 4. Удалять анод от катода с шагом 5 мм, поддерживая с помощью реостата неизменным разрядный ток. На каждом шаге измерять напряжение на разряде U. Процесс проводить до такого расстояния катод-анод x, пока возможно поддерживать разрядный ток. 5. Провести описанную процедуру для пяти значений разрядного тока, увеличивая его каждый раз на 5 мА. Для каждого значения тока подбирать максимальный промежуток изменения расстояния ∆x . 6. Построить графики зависимости U ( x ) для всех значений разрядного тока. Аппроксимировать графики линейным трендом, определить в каждом случае напряженность электрического поля Е = − dU dx . 7. Полагая, что ток разряда равномерно распределен по сечению плазменного столба, которое принять равным внутреннему сечению разрядной трубки S ≈ 2 см2, найти для каждого случая плотность тока j≈I S. 8. По формуле (8) найти значения удельной проводимости λ , с помощью формул (7) и (12) определить для каждого случая степень ионизации η ≈ n N . На основании результата сделать заключение о сохранении при изменении тока зависимости, задаваемой формулой (8), т.е. применимости закона Ома в данном случае. Для оценки принять значения входящих параметров σ ≈ 10-18м2, V ≈ 106 м/с. 1.5. Контрольные вопросы и задания 1. Почему под действием постоянной силы F = eE электроны в плазме и проводнике движутся не равноускоренно, а равномерно? 2. Оцените напряженность поля E, при которой в проводнике нарушается соотношение (13), т.е. становится неприменим закон Ома. Для оценки возьмите медь (плотность ξ ≈ 9 кг/дм3, атомный вес А = 64, электропроводность λ =3·107 (Ом·м)-1) и считайте, что на каждый атом приходится один свободный электрон. Тепловую скорость электронов V оцените, полагая их энергию равной, согласно распределению Ферми, нескольким эВ. Сравните плотность тока для такого поля с максимально допустимой плотностью тока в медном проводнике jm = 103 А/см2. 3. На каких частицах рассеиваются переносящие ток электроны в данном эксперименте? 4. Оцените при каком давлении газа становится неприменим закон Ома в данном эксперименте. Почему закон Ома теряет силу даже в PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- следующая ›
- последняя »