Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu





Kako se električna struja može pojaviti u vakuumu

Da bi se stvarala potpuna električna struja u vakuumu, neophodno je koristiti takav fizički fenomen kao termičku emisiju. Zasnovan je na svojstvu određene supstance za emitovanje slobodnih elektrona nakon zagrevanja. Takvi elektroni koji dolaze iz zagrejanog tijela nazivaju se termoelektroni, a celo telo se zove emiter.

Termoelektronska emisija podleže funkcionisanju vakuumskih uređaja, poznatijih kao elektronske cijevi. Najjednostavniji dizajn sadrži dve elektrode. Jedna od njih je katoda, to je spirala, čiji materijal je molibden ili volfram. To je ono što se zagreva električnom strujom. Druga elektroda se naziva anoda. U hladnom je stanju, vrši zadatak sakupljanja termoelektrana. Po pravilu, anoda se pravi u obliku cilindra, a unutar nje je postavljena zagrejana katoda.

Primena struje u vakuumu

U prošlom veku elektronske lampe su igrale vodeću ulogu u elektronici. I, iako su ih dugo zamijenili poluprovodničkim uređajima, princip rada ovih uređaja se koristi u elektronskim snopovima. Ovaj princip se koristi za zavarivanje i topljenje u vakuumu i drugim poljima.


Dakle, jedna od varijacija struje a je tok elektrona, koji teče u vakuumu. Kada se katod zagreva, pojavljuje se električno polje između njega i anode. Elektronama daje određeni pravac i brzinu. Ovaj princip se zasniva na elektronskoj sijalici sa dvije elektrode (dioda), koji se široko koristi u radio-inženjeringu i elektronici.


Uređaj modernog je balon od stakla ili metala, iz koga je vazduh ranije bio evakuisan. Unutar ovog cilindra, spajaju se dve katodne i anodne elektrode. Da bi se poboljšale tehničke karakteristike, instalirane su dodatne mreže pomoću kojih se povećava elektronska struja.

Električna struja je uređeno kretanje električnih naelektrisanja. Može se dobiti, na primer, u provodniku koji povezuje napunjeno i neispunjeno tijelo. Međutim, ova struja će prestati čim potencijalna razlika ovih tela postane nula. Naručeni pokret kretanja (električna struja) takođe će postojati u provodniku koji povezuje ploče napunjenog kondenzatora. U ovom slučaju, struju prati neutralizacija punjenja na pločama kondenzatora i nastavlja se dok razlika potencijalnih kondenzatorskih ploča ne postane nula.

Ovi primeri pokazuju da električna struja u provodniku nastupa samo kada postoje različiti potencijali na krajevima provodnika, odnosno kada postoji električno polje u njemu.

Ali u razmatranim primjerima, struja ne može biti dugačka, pošto se u procesu prenosa punjenja potencijali tela brzo izjednačavaju i električno polje provodnika nestaje.

Stoga, kako bi se dobila struja, neophodno je održavati različite potencijale na krajevima provodnika. Da biste to uradili, možete preneti punjenja sa jednog tijela u drugi preko drugog provodnika, formirajući zatvoreni krug za ovo. Međutim, pod dejstvom sila istog električnog polja, takav transfer punjenja je nemoguć, jer je potencijal drugog tela manji od potencijala prvog. Prema tome, prenos je moguć samo sile neelektričnog porijekla. Prisustvo takvih sila obezbeđuje izvor struje koji je uključen u kolo.

Snage koje deluju u trenutnom izvoru prenose punjenje sa tela sa manjim potencijalom u telo sa većim potencijalom i istovremeno obavljanje posla. Stoga, ona mora imati energiju.

Trenutni izvori su galvanske ćelije, akumulatori, generatori itd.

Dakle, osnovni uslovi za pojavu električne struje: prisustvo strujnog izvora i zatvorenog kola.

Prolaz struje u kolu je praćen brojnim lako vidljivim fenomenima. Tako, na primjer, u nekim tečnostima, kada struja protiče kroz njih, oslobađanje supstance se primećuje na elektrodama spuštenim u tečnost. Struja u gasovima često prati sjaj gasova itd. Izvanredni električar u gasovima i vakuumu bio jezuzetan francuski fizičar i matematičar André Marie Amper

Kao što je poznato

Ali moguće je dobiti električnu struju u vakuumu, za koji je neophodno uvesti u njega nosače punjača.

Uzmite posudu iz koje se vazduh pumpa. U ovom posudu se lete dve metalne ploče - dve elektrode. Jedan od nji A (anoda) je povezan sa pozitivnim izvora struje, druga K (katoda) - sa negativnom. Napon između dovoljno da se primjenjuje 80 - 100 V.

Hajde da povežemo osetljivi miliametar na kolo. Uređaj ne pokazuje nikakvu struju; ovo ukazuje na to da nema struje u vakuumu.

Mi ćemo izmeniti iskustvo. Kao katod spustimo u žicu žicu navoj, sa potisnutim krajevima Ova nit će ostati katoda. Uz pomoć drugog izvora struje, zagrijat ćemo ga. Napominjemo da, kada se filament zagreje, uređaj uključen u kolo pokazuje električnu struju u vakuumu, a što je veće, jača se filament greje. Stoga, filament, kada se zagreva, obezbeđuje prisustvo naelektrisanih čestica u vakuumu, to je njihov izvor.

Kako se ove čestice naplaćuju? Odgovor na ovo pitanje može dati iskustvo.Varijable Poljaci su zalemljeni za elektrode plovila - nit će anode i suprotan pol - katode. Iako je žarulja vruća i šalje čestice napunjene u vakuum, nema struje.

Slijedi da su ove čestice negativno napunjene, jer odbacuju elektrodu A kada je negativno napunjena.

Koje su ove čestice?

Prema elektronskoj teoriji, slobodni elektrini u metalu su u haotičnom pokretu. Kada se filament zagreje, ovaj pokret se intenzivira. Međutim, neki elektroni dobija energije, što je dovoljno da se izlaz, emituje iz filament formiranje oko nje "elektronski oblak". Kada između vlakno i anoda, električno polje, elektroni lete prema elektroda A, ako je spojen na pozitivni pol akumulatora, a odbijen nazad na vlakno kada je spojen na negativni pol, t. E. je napunjena istog imena sa elektronima.

Dakle, električna struja u vakuumu je usmeren tok elektrona.

Related news

Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu image, picture, imagery


Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu 38


Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu 22


Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu 53


Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu 99


Elektronska struja u vakuumu. Struje, električna struja u vakuumu 11