|
|
Термоэлектронная эмиссия в вакууме
· Одним из первых изучением тока в вакууме занимался изобретатель Томас Эдисон (1847–1931, США).
Вакуумный диод и его применение
Это свойство используют в электротехнике для преобразования переменного тока в постоянный. В цепи, содержащей диод, ток своего направления менять не может – протекает от анода к катоду, либо не протекает совсем. · Наряду с обычными, изготавливают диоды с катодом косвенного накала, в которых ток накала проходит не по катоду, а по подогревающей спирали.
Вакуумный триод имеет три электрода: анод, катод и сетку (управляющий электрод). С помощью сетки можно управлять силой тока анод–катод. · Конструктивно сетка представляет собой несколько витков проволоки, намотанной вокруг катода. Если на сетку подать неотрицательный потенциал относительно катода (Uск ³ 0), то электроны движутся от катода к аноду и в цепи анод–катод протекает ток. При Uск < 0 между катодом и сеткой создаётся поле, препятствующее движению электронов от катода к аноду. Чем ниже потенциал сетки относительно катода, тем сильнее поле и тем меньше электронов достигает анода. При некотором значении Uск = Uз анодный ток Iа полностью прекращается (лампа «запирается»). График Ia(Uск) имеет вид:
Таким образом, вакуумный триод применяется для увеличения мощности электрического тока, т. е. является усилителем.
Мощность сигнала цепи анода PА больше мощности сигнала цепи сетки PC в k раз.
· Под сигналом подразумевается наличие в цепи тока или напряжения. Электронные пучки и их свойства
1 – катод; 2 – электроны; 3 – электроды формирования пучка. Электронный луч – пучок электронов. При помощи электронного луча можно бомбардировать атомы вещества, получать рентгеновское излучение, плавить и резать металлы, чертить изображение в электронно-лучевых трубках и др. Электронно-лучевая трубка Электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) применяют в телевизорах (кинескопы), дисплеях и осциллографах. В них луч чертит на экране графическое изображение. ЭЛТ состоит из эвакуированного стеклянного баллона и электродов. Баллон с одной стороны ограничен плоским экраном 6, изнутри покрытым слоем люминофора (вещество, излучающее свет при попадании на него электронного луча).
Электроды: катод 1, управляющий электрод 2, анод 3; пластины, отклоняющие луч вертикально 4 и горизонтально 5. Потенциал анода выше потенциала катода на 15–25 тыс. В. Проходя через отверстие в аноде, электронный луч попадает в поля электродов 4 и 5 и достигает экрана. Изменением полей вертикального и горизонтального отклонения луча изменяют изображение, изменением потенциала управляющего электрода (т. е. изменением тока анод–катод) – его яркость. · Большинство ЭЛТ снабжено дополнительными (фокусирующими) электродами, позволяющими изменять диаметр луча и увеличивать чёткость изображения.   Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Возьмём эвакуированный (п.2.2.5.) стеклянный баллон с двумя металлическими пластинами внутри. Подключим к выводам пластин источник напряжения U. Амперметр регистрирует отсутствие тока в цепи. Нагреем катод. Прибор покажет наличие тока. Значит, происходит термоэлектронная эмиссия и под действием поля свободные электроны достигают анода. Работа поля по перемещению электрона от катода к аноду 
. Вся она идёт на увеличение кинетической энергии (разгон) электрона: 
.
Простейшая двухэлектродная лампа – вакуумный диод – построена на явлении термоэлектронной эмиссии и состоит из эвакуированного стеклянного баллона, с двумя металлическими электродами – анодом и катодом. Анод А изготовлен из пластины, катод К – из тонкой проволоки, свёрнутой в спираль и нагреваемой электрическим током от источника напряжения Uнакала. Подключим диод к источнику напряжения U. Если jА > jК, то по цепи будет протекать ток I.
Зависимость I(U) имеет вид:
Если диод включить в обратном направлении (jА < jК), то электрическое поле будет препятствовать движению электронов от катода к аноду и тока в цепи анод–катод не будет. Таким образом, диод проводит ток только в одном направлении: от анода к катоду при jА > jК.
5.1.3.4.3. Вакуумный триод и его применение
Ток сетка–катод много меньше тока анод–катод, а Uск < < Uак. Значит, затратив малую мощность на создание напряжения Uск, можно управлять током гораздо большей мощности в цепи анода.
, где k – коэффициент усиления сигнала по мощности.
Электроны, испускаемые катодом, можно при помощи электрических полей разгонять до высоких скоростей и формировать в пучки. Такие электроны летят уже не во всём пространстве, а вдоль одной линии.