Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах icon

Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах




Скачати 64.07 Kb.
НазваЛабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах
Дата28.07.2012
Розмір64.07 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота № 4


Дослідження біляелектродного падіння напруги і градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах

Мета роботи: Отримання навиків вимірювання біляелектродного падіння потенціалу та градієнту потенціалу Е і вивчення їх залежності від параметрів люмінесцентних ламп (ЛЛ).


1.Опис експериментальної установки


У роботі використовується установка, електрична схема якої наведена на рис 4.1



Рис. 4.1 – Схема установки для вимірювання анодно-катодного падіння потенціалу в люмінесцентних лампах

На лабораторному столі знаходяться три ЛЛ різної довжини. Кожна лампа вмикається своїм тумблером 4.При подачі напруги U за допомогою стартера 5. Регулювання розрядного струму лампи здійснюють за допомогою опору 6 і вимірюється амперметром А. Напругу на лампі вимірюють за допомогою вольтметра V. На лабораторному столі знаходиться тубус-фотометр, за допомогою якого вимірюють розподіл яскравості уздовж лампи.


2.Завдання


1. Заміряти напругу на лампах різної довжини при різних розрядних струмах (= 0,1А; 0,2А; 0,3A; 0,4A; 0,5А).


2. Побудувати залежності напруги на лампі від відстані між електродами [ƒ()] для ламп різної довжини, і визначити й побудувати залежність анодно-катодного падіння потенціалу від розрядного струму – [= ƒ()].

3. За даними п. 1, 2 визначити градієнт потенціалу Е і побудувати залежність від розрядного струму: Е = ƒ().


4. Використовуючи тубус-фотометр виміряти (у відносних одиницях) розподіл яскравості за довжиною лампи, побудувати залежність L = ƒ() і визначити коефіцієнт зниження яскравості .


^ 3.Загальні положення


Біляелектродні процеси в ЛЛ відіграють важливу роль в реалізації різних режимів роботи оксидних катодів, що визначають строк служби ламп. Як відомо, в ЛЛ використовуються оксидні катоди, перевагою яких є низька робота виходу (1,2 – 1,3 еВ).

У зв’язку з цим числові значення катодного () і анодного () падіння потенціалів і характер їх зміни залежно від різних факторів мають велике значення для розробки і конструювання електродів ЛЛ. Особливістю дугового розряду в ЛЛ є його стягування на катоді в так звану “катодну пляму” (КП). Таким чином у робочому режимі емісія проходить не з усієї поверхні катоду, а з його невеликої ділянки (0,01 – 0,05 ), що має підвищену температуру (1200 – 1300К). Розігрів зони КП здійснюється за рахунок:

- бомбардування позитивними іонами, що виникають в результаті іонізації атомів ртуті у прикатодній області розряду. Швидкість іонізації залежить від катодного падіння потенціалу (). При аргоновому наповненні лампи і добре активованих катодах = 11 – 12 В. Зниження емісійної здатності покриття катодів і перехід до більш легких газів призводять до зростання ;

- бомбардування зони КП електронами в анодний півперіод при роботі лампи на змінній напрузі. Інтенсивність нагріву визначається величиною анодного падіння ().

Роздільне вимірювання і в лампі є досить складним. Але експериментально можна встановити, сумарне їх значення (). У цій лабораторній роботі визначається через вимірювання напруги на лампах з різною відстанню між електродом () і побудовою залежності ƒ(). Для ЛЛ з дуговим розрядом звичайно складає 12 – 20 В залежно від струму, типу катодів та інших умов. У ЛЛ стандартного типу катодне падіння потенціалу складає 10 -15 В, а анодне – 3 - 6 В. Катодне падіння зростає із зменшенням молекулярної маси наповнюючого газу і його тиску.



Рис. 4.2 – Залежність катодного падіння потенціалу від роду і тиску наповнюю чого газу ()


Катодне падіння потенціалу залежить від конструкції катоду і його емісійних властивостей, а також від сили струму. З ростом струму катодне падіння дещо зменшується, але до тих пір, поки менший, або дорівнює струму емісії . Коли стає більшим ніж , знову збільшується.

Основною частиною дугового розряду, що дає найбільшу частку резонансного випромінювання, є позитивний стовп розряду. Він складається з електронів, іонів і нейтральних атомів, які визначають всі елементарні процеси в розряді.

Однією з основних характеристик позитивного стовпу розряду є градієнт потенціалу Е, що визначається формулою

Е = , (4.1)

де - напруга в стовпі розряду, В;

- довжина позитивного стовпа, см.

Градієнт потенціалу встановлюється таким, що число пар зарядів в одиницю часу на одиницю довжини розряду за рахунок безперервної іонізації атомів ртуті в об’ємі лампи дорівнює числу рекомбінацій в об’ємі лампи і на стінках колби. Тобто градієнт потенціалу-це таке значення напруженості електричного поля, що підтримує постійну концентрацію заряджених часток. При цих умовах розряд не змінює своїх характеристик.

На рис. 4.3 і 4.4 наведені типові залежності значення градієнта потенціалу від розрядного струму для трубок різного діаметра, роду і тиску наповнюючого газу.



Рис. 4.3 – Залежність градієнта потенціалу від сили розрядного струму в трубках різного діаметра при двох тисках наповнюючого газу (Аr)




Рис. 4.4 – Залежність градієнта потенціалу від сили розрядного струму для різних типів наповнюючого газу

З ростом струму, діаметра і молекулярної маси газу градієнт потенціалу зменшується, оскільки зростає вірогідність дифузії заряджених часток до стінки колби.


^ 4. Вказівки до виконання роботи


1. Усі вимірювання треба проводити через 3 – 4 хв. Горіння лампи у досліджуваному режимі. Значення залежності напруги на лампі від сили розрядного струму занести в абл.. 4.1. Відстань між електродами вважати такою, що дорівнює ( - 8 см).


Таблиця 4.1 – Результати вимірювання ƒ()

Iл,А

Uл,В

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

, см
















, см
















, см

















2. За результатами абл.. 4.1 побудувати залежність ƒ() при =сonst і ƒ() при = сonst і визначити анодно-катодне падіння потенціалу () шляхом ектромоляції прямолінійної частини залежності ƒ() до = 0. На основі визначення для різниць розрядних токів побудувати залежність = ƒ().




Рис. 4.5- Залежність = ƒ().


3. На основі аналізу залежностей ƒ() визначити градієнт потенціалу Е формула (4.1) і побудувати залежність Е = ƒ().

4. Яскравість вимірюють по всій довжині лампи через 5 см.


Контрольні запитання


1. Які види розрядів існують в люмінесцентних лампах низького тиску, дайте характеристику цих видів розряду.

2. Назвіть основні області дугового розряду низького тиску, охарактеризуйте їх.

3. Елементарні процеси в дуговому розряді низького тиску.

4. Роль позитивного стовпа в дуговому розряді низького тиску.

5. Градієнт потенціалу позитивного стовпа, його роль в дуговому розряді.

6. Залежність градієнта потенціалу від діаметра трубки, струму лампи, тиску і роду наповнюю чого газу.

7. Яку роль відіграють біляелектродні області розряд?

8. Як визначається анодно-катодне падіння потенціалу?

9. Який тип розряду реалізується в ЛЛ, які дані, отримані у лабораторній роботіl, це підтверджують?

10. Конструкція електродів ЛЛ.

11. Опишіть особливості роботи електрода в режимі катода і анода.


Список літератури


1. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света.-М: Энергоатомиздат, 1991.-С. 351-360; 305-312.

2. Уэймаус Д. Газоразрядные лампы. - М: Энергия, 1977.- С. 109-120.

Схожі:

Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconЛабораторна робота №3 Дослідження параметрів люмінесцентних ламп
Мета роботи: Дослідження впливу величини розрядного струму люмінесцентних ламп на їх світлову віддачу, визначення частки випромінювання...
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconЛабораторна робота №11 Дослідження р–n переходу та його практичного використання
Дослідити вольт–амперну характеристику р–n переходу та ознайомитися із його використанням для випрямлення змінного струму та стабілізації...
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconЛабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання
Мета роботи: Вивчення конструкції та принципу дії ламп розжарювання, визначення їх електричних І світлових параметрів та впливу напруги...
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconДослідження нерозгалуженого лінійного електричного кола синусоїдного струму
Удлс-1 (блок змінної напруги стенда, що працює в режимі генерації синусоїдної напруги)
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconДослідження розгалуженого електричного кола синусоїдного струму
Удлс-1 (блок змінної напруги стенда удлс-1, який працює в режимі генерації синусоїдної напруги)
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconЛабораторна робота №6 Дослідження дифракції Фраунгофера на одній щілині
Дослідження дифракції Фраунгофера І встановлення закономірності розподілу інтенсивності лазерного випромінювання в дифракційній картині...
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconЛабораторна робота №7
Дослідження опору захисного заземлення та ізоляції струмоведучих частин електричних установок “
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconЛабораторна робота 3
Практичне застосування вимірювальних трансформаторів для виміру змінного струму І напруги. Перетворення змінного струму (різної форми...
Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconДокументи
1. /ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ь1.doc
2. /ЛАБОРАТОРНА...

Лабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи