Catálogo general eXperimentos de FísiCa

pOrTADOrEs DE CArgA MOvIénDOsE En EL vACíO
P3.8.1
Registro de la curva característica de un diodo en tubo (P3.8.1.1)
No de Cat. Artículo
555 610 Diodo de demostración 1 1
555 600 Portatubo 1 1
521 65 Fuente de alimentación para tubos de 0 a 500 V 1 1
531 120 Multímetro LDanalog 20 2
531 130 Multímetro LDanalog 30 1
500 641 Cable de seguridad, 100 cm, rojo 4 2
500 642 Cable de seguridad, 100 cm, azul 5 3
536 191 Resistencia de medida 10 kOhmios 1
521 40 Transformador variable, 0 ... 250 V 1
575 212 Osciloscopio de dos canales 400 1
575 231 Punta de prueba 100 MHz, 1:1 / 10:1 1
575 24 Cable de medición BNC/enchufe de 4 mm 1
Corriente del ánodo I A en funcion de la tensión que se genera en el ánodo U A
140 ExpErIMEnTOs DE FísICA
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P3.8.1.1
P3.8.1.2
ELECTrICIDAD
En un tubo diodo se encuentran dos electrodos: Un cátodo caliente
del cual se desprenden electrones por el efecto termoiónico Thomson,
y un ánodo. Una tensión positiva entre cátodo y ánodo genera
una corriente de emisión portada por los electrones libres hacia el
ánodo. Si esta tensión es baja, entonces la corriente de emisión es
obstruida por la carga espacial de los electrones emitidos, los cuales
apantallan el campo eléctrico delante del cátodo. Si uno aumenta la
tensión entre cátodo y ánodo, entonces las líneas de campo penetran
más en el espacio delante del cátodo y la corriente de emisión
crece. Este aumento de la corriente con la tensión es descrito por la
ley de Schottky-Langmuir:
I ∝ U
3
2
Tubo diodo
P3.8.1.1
Registro de la curva característica de un
diodo en tubo
P3.8.1.2
Rectificación de media onda con un diodo
en tubo
La corriente sigue aumentando hasta que la carga espacial delante
del cátodo desaparece y se alcanza el valor de saturación de la corriente
de emisión. Por el contrario, con una tensión negativa suficientemente
alta en el ánodo los electrones no pueden arribar al ánodo y
la corriente de emisión es cero.
En el experimento P3.8.1.1 se registran las curvas características de
un diodo en tubo, es decir, se mide la corriente de emisión en función
de la tensión anódica. Mediante la variación de la tensión de calentamiento
se muestra que la corriente de saturación depende de la
temperatura del cátodo.
El experimento P3.8.1.2 muestra la rectificación de media onda de
una señal alterna de tensión con un tubo diodo. Con tal propósito se
aplica una tensión alterna entre cátodo y ánodo mediante un transformador
de separación y se mide la caída de tensión en una resistencia
conectada en serie. Aquí se muestra que el diodo bloquea la
corriente al invertir la polaridad.