40 1 2 3 2 3 1 4 5 6 Электрический ток в вакууме
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-30
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
PAGE 1
Электрический ток в вакууме. Электровакуумные приборы и их применение. ОК-40
1
2
3
2
3
1
4
5
6
- Электрический ток в вакууме.
|
0
А +
_
К
Вакуумный сосуд. А –анод. К – катод.
- Вакуум - состояние газа, когда средняя длина пробега молекул больше размеров сосуда.
- Опыт показывает - вакуум является изолятором, так как в нем нет свободных заряженных частиц
|
Электрическая проводимость может быть обеспечена только испусканием заряженных частиц – электронной эмиссией электродов.
Виды электронной эмиссии:
- Фотоэлектронная эмиссия - вырывание электронов с поверхности электрода электромагнитным излучением.
- Ионно – электронная эмиссия – выбивание электронов с поверхности электрода положительными ионами.
- Вторичная электронная эмиссия – выбивание электронов с поверхности электрода при бомбардировке быстрыми электронами.
- Термоэлектронная эмиссия.
|
- Термоэлектронная эмиссия – испускание электронов с поверхности нагретого металла ( открыл в 1883 г. амер. уч. Т. Эдисон).
|
2
1
|
Вблизи поверхности металла образуется электронное облачко, находящееся в состоянии динамического равновесия
( сколько электронов влетает в облачко столько обратно возвращается в металл) .
Чтобы электрон смог покинуть металл, ему необходимо преодолеть потенциальный барьер т.е. совершить работу выхода:. (У чистых металлов несколько э-В).
- контактная разность потенциалов.
|
- При комнатной температуре энергии электронов недостаточно для совершения работы выхода.
- При нагревании до температуры 6001000С электроны приобретают энергию необходимую для преодоления потенциального барьера. Наблюдается интенсивная термоэлектронная эмиссия.
- На явлении термоэлектронной эмиссии основана работа электронных ламп и электронно –лучевых трубок.
- Двухэлектродная лампа – вакуумный диод.
Изобретен в 1904 г. анг. физиком Д. Флемингом.
|
+
А
_
Нить накала
Устройство вакуумного диода:
1-катод; 2 – анод; 3- нить накала, которые помещаются в стеклянный баллон, в котором создается вакуум.
Катод представляет никелевую трубочку, покрытую слоем оксидов бария, стронция, кальция, у которых низкая работа выхода электронов. Катод нагревается нитью накала до 1000С.
Нить накала из вольфрама нагревается переменным током6,3 В.
|
Вольт – амперная характеристика диода. Iа(mA) Т2
Т1
Ток насыщения
- Ua (B)
- Вольтамперная характеристика имеет нелинейный характер.
- Причина нелинейности – электронное облачко вблизи катода(объемный отрицательный электрический заряд). Под действием этого облачка электроны частично возвращаются в катод.
- При увеличении напряжения концентрация электронов в облачке уменьшается, электронное облачко постепенно рассасывается. Анодный ток увеличивается.
- При токе насыщения все электроны , излучаемые катодом достигают анода.
- При увеличении температуры (Т2Т1) катода ток насыщения увеличивается
- В случае оксидных катодов ток насыщения не наблюдается.
|
Основное свойство вакуумного диода – односторонняя проводимость. Это свойство используется в выпрямителях переменного тока.
- Трехэлектродная электронная лампа – триод.
Устройство триода (изобрел в 1907 г ам. уч. Ли де Форест)
Баллон , анод и катод триода имеют такую же конструкцию как и у диода. Но на пути электронов от катода к аноду располагается третий электрод – сетка(ближе к катоду). Сетка представляет собой проволочный каркас в виде винтовой линии.
+А +А
+С -С
-К +К
|
Роль сетки.
- Если на сетку подается положительный потенциал относительно катода, то электрическое поле между сеткой и катодом увеличивает число электронов, движущихся к аноду, анодный ток возрастает
- Если на сетку подается отрицательный потенциал относительно катода, то электрическое поле между сеткой и катодом препятствует движению электронов к аноду. Анодный ток уменьшается.
|
- Путем изменения напряжения между сеткой и катодом можно регулировать силу анодного тока.
- Применяется для усиления слабых электрических колебаний, в генераторах незатухающих электромагнитных колебаний.
- Электронно – лучевая трубка.
|
Y X
- +
|
|
Устройство электронно – лучевой трубки.
Электронно – лучевая трубка представляет собой вакуумный баллон в виде колбы. Расширенное дно колбы покрыто люминофором и образует экран трубки.
1-нить накала(6,3 В);
2- катод; 3- управляющий электрод;
4-первый анод; 5 – второй анод.
Y и Х – управляющие электроды.
6-экран.
|
Принцип действия электронно-лучевой трубки.
- Источником электронов служит катод, нагреваемый нитью накала.
- Электроны рзгоняются электрическим полем между катодом и двумя анодами (напряжение несколько тысяч волт).
- Управляющий электрод имеет относительно катода отрицательный потенциал и сжимает своим полем выходящий из катода электронный пучок. Изменяя напряжение между катодом и управляющим электродом можно изменять интенсивность электронного пучка (управляющий электрод действует как сетка в триоде).
- Изменяя напряжение на первом аноде можно фокусировать электронный пучок.
- Если подать перменное напряжение на горизонтально расположенные пластины, электроный луч будет смещаться по вертикали.
- Если подать перменное напряжение на вертикально расположенные пластины, то электронный луч будет смещаться по горизонтали.
- С помощью электрических и магнитных полей можно управлять движением электронов и заставить рисовать любую картину на экране.
|
- В электронно – лучевых трубках формируются узкие электронные пучки, управляемые электрическими и магнитными полями. Эти пучки используются в осциллографах, кинескопах телевизоров, дисплеях ЭВМ.