真空実験についての質問です！

質問

先日、真空実験の際に2極真空管を用いたのですが、電源の電圧を上げていない(ゼロのまま)なのにプレート電流が流れてしまいました。また、このときプレート電圧は負の値を示していました。

これがなぜ起こったのかわからなくて困っています。よろしくお願いいたします。

回答No.2

sat000

真空では無く、真空管の実験ですね。
回路構成が不明なので正確には答えようがありませんが、プレート電圧が0 Vに保持されている場合であっても、熱電子が出ている場合はプレートに到達するので小さな電流が流れても不思議ではありません(というかわずかに流れます)。
でも、負に帯電ということから、プレートは浮かせてますね？
プレートを浮かせている場合は、プレートに熱電子が流れ込まない電圧になるまでプレートが負に帯電します。
帯電する理由は、プレートに熱電子が流れてきても、プレートが浮いていて電子の行き先が無いためです。
電流計をどこに入れたのですか？
プレートとカソードの間ですか？
もしそうなら、電流計が閉回路を作るため負に帯電という現象は観察されないはずです。
負に帯電ということはプレートは浮いていると考えられるため、電流計はプレートとカソード間に入れてないのではないかと推測します。
ひょっとして、プレート-電流計-電圧計-接地という接続ですか？
もしそうなら、プレートの帯電の様子を見るためには適した回路構成です。
プレートの帯電量が一定値になるまでの時間、小さな電流が減少しながら流れるのが観察されるはずです。

回答No.1

nekonynan

測定装置が可笑しくなった　壊れた、事前調整をしてない、公正不足、測定器の取り扱いミスなどなどですね。
　電源の電圧を上げていない(ゼロのまま)
⇒公正されてなく正しい値を示してないで実際は電圧が掛かっていた可能性が一番高そうです

お礼

回答ありがとうございます。

なるほど、装置の取り扱いミス、測定装置の不具合はたしかに考えましたけどやっぱりそれしか考えられないですね。

疑問が解消されてすっきりしました。本当にありがとうございます。