Задание 2, страница 164 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Рассмотрите рисунок 169. Назовите все приборы, из которых состоит цепь. Что происходит в цепи при прямом и обратном подключении источника тока? Как изменяются показания амперметра при увеличении напряжения на электродах лампы?

Назовите все приборы, из которых состоит цепь. В состав электрической цепи, показанной на рисунке 169, входят: вакуумный диод (электронная лампа с катодом в виде нити накала и анодом), отдельный источник тока (6–8 В) для питания цепи накала катода, регулируемый источник постоянного анодного напряжения (включающий батарею, реостат для изменения напряжения и ключ) и измерительные приборы: амперметр (А) для измерения силы анодного тока и вольтметр (V) для измерения напряжения между анодом и катодом (анодного напряжения). Ответ: Цепь состоит из вакуумного диода, источника тока для накала, источника постоянного тока, реостата, ключа, амперметра и вольтметра.

Что происходит в цепи при прямом и обратном подключении источника тока? При прямом подключении, как показано на схеме (анод к «+», катод к «–»), нагретый нитью накала катод испускает электроны в вакуум (термоэлектронная эмиссия). Положительный анод притягивает эти электроны, в результате чего в цепи возникает электрический ток, который регистрируется амперметром. При обратном подключении источника (если поменять его полярность на противоположную) анод станет отрицательным. Он будет отталкивать испущенные катодом электроны, и они не смогут долететь до анода. В этом случае ток через вакуумный диод протекать не будет, и амперметр покажет нулевое значение. Это свойство односторонней проводимости является основным для диода. Ответ: При прямом подключении в цепи протекает ток, при обратном подключении ток практически равен нулю.

Как изменяются показания амперметра при увеличении напряжения на электродах лампы? При увеличении анодного напряжения (напряжения на электродах лампы), которое регулируется реостатом, показания амперметра, измеряющего анодный ток, сначала растут. Это связано с тем, что чем выше положительный потенциал анода, тем большее количество электронов, испущенных катодом, он притягивает к себе, и тем больше сила тока. На начальном участке эта зависимость нелинейна и описывается законом трёх вторых ($I \sim U^{3/2}$). Однако, начиная с некоторого значения напряжения, все электроны, испускаемые катодом, уже достигают анода. В этом случае дальнейшее увеличение напряжения не приводит к росту тока. Ток достигает своего максимального значения, называемого током насыщения. Величина тока насыщения зависит от температуры катода. Ответ: При увеличении напряжения на электродах лампы показания амперметра сначала нелинейно увеличиваются, а затем достигают постоянного значения — тока насыщения.