Curentul electric în vid pe scurt fizica. Curentul electric în vid

Electricitate se poate forma nu numai în metale, ci și în vid, de exemplu în tuburile radio, în tuburile cu raze catodice. Să aflăm natura curentului în vid.

Metalele conțin un număr mare de electroni liberi, care se mișcă aleatoriu. Când un electron se apropie de suprafața unui metal, forțele atractive care acționează asupra acestuia din partea ionilor pozitivi și îndreptate spre interior împiedică electronul să părăsească metalul. Lucrul care trebuie făcut pentru a îndepărta un electron dintr-un metal în vid se numește functia de lucru. Este diferit pentru diferite metale. Deci, pentru wolfram este egal cu 7,2*10 -19 j. Dacă energia unui electron este mai mică decât funcția de lucru, acesta nu poate părăsi metalul. Există mulți electroni, chiar și la temperatura camerei, a căror energie nu este cu mult mai mare decât funcția de lucru. După ce au părăsit metalul, se îndepărtează de acesta la o distanță scurtă și, sub influența forțelor de atracție ale ionilor, se întorc la metal, drept urmare un strat subțire de electroni care ieși și se întorc, care sunt în echilibru dinamic. , se formează lângă suprafață. Datorită pierderii de electroni, suprafața metalului devine încărcată pozitiv.

Pentru ca un electron să părăsească metalul, acesta trebuie să lucreze împotriva forțelor de respingere ale câmpului electric al stratului de electroni și împotriva forțelor câmpului electric al suprafeței încărcate pozitiv a metalului (Fig. 85. a). La temperatura camerei aproape nu există electroni care ar putea scăpa dincolo de stratul dublu încărcat.

Pentru ca electronii să scape dincolo de stratul dublu, ei trebuie să aibă o energie mult mai mare decât funcția de lucru. Pentru a face acest lucru, electronilor le este transmisă energie din exterior, de exemplu prin încălzire. Emisia de electroni de către un corp încălzit se numește emisie termoionică. Este una dintre dovezile prezenței electronilor liberi în metal.

Fenomenul de emisie termoionică poate fi observat într-un astfel de experiment. După ce electrometrul a fost încărcat pozitiv (de la o tijă de sticlă electrificată), îl conectăm cu un conductor la electrodul A al lămpii cu vid demonstrative (Fig. 85, b). Electrometrul nu se descarcă. După ce a închis circuitul, încălzim firul K. Vedem că acul electrometrului scade - electrometrul este descărcat. Electronii emiși de filamentul fierbinte sunt atrași de electrodul încărcat pozitiv A și neutralizează sarcina acestuia. Fluxul de electroni termoionici de la filament la electrodul A sub influența unui câmp electric a format un curent electric în vid.

Dacă electrometrul este încărcat negativ, atunci nu se va descărca într-un astfel de experiment. Electronii care ies din filament nu mai sunt atrași de electrodul A, ci, dimpotrivă, sunt respinși din acesta și revin înapoi în filament.

Să asamblam un circuit electric (Fig. 86). Când firul K nu este încălzit, circuitul dintre acesta și electrodul A este deschis - acul galvanometrului este la zero. Nu există curent în circuitul său. Închizând cheia, încălzim filamentul. Un curent a trecut prin circuitul galvanometrului, deoarece electronii termoionici au închis circuitul dintre filament și electrodul A, formând astfel un curent electric în vid. Curentul electric în vid este un flux direcționat de electroni sub influența unui câmp electric. Viteza mișcării direcționale a electronilor care formează curent în vid este de miliarde de ori mai mare decât viteza mișcării direcționale a electronilor care formează curent în metale. Astfel, viteza fluxului de electroni la anodul lămpilor receptorului radio atinge câteva mii de kilometri pe secundă.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Elcurent electric în vid

1. Tub catodic

Vidul este o stare de gaz dintr-un vas în care moleculele zboară de la un perete al vasului la altul fără să se ciocnească vreodată între ele.

Un izolator de vid, un curent în el poate apărea numai din cauza introducerii artificiale de particule încărcate; în acest scop, se utilizează emisia (emisia) de electroni de către substanțe. Emisia termoionică are loc în tuburile vidate cu catozi încălziți, iar emisia fotoelectronică are loc într-o fotodiodă.

Să explicăm de ce nu există o emisie spontană de electroni liberi din metal. Existența unor astfel de electroni într-un metal este o consecință a apropierii apropiate a atomilor din cristal. Cu toate acestea, acești electroni sunt liberi doar în sensul că nu aparțin unor atomi anumiți, ci rămân aparținând cristalului în ansamblu. Unii dintre electronii liberi, găsindu-se ca rezultat al mișcării haotice în apropierea suprafeței metalului, zboară dincolo de granițele sale. O micro-secțiune a suprafeței metalice, care anterior era neutră din punct de vedere electric, capătă o sarcină pozitivă necompensată, sub influența căreia electronii emiși revin în metal. Procesele de plecare și întoarcere au loc continuu, în urma cărora se formează un nor de electroni înlocuibil deasupra suprafeței metalice, iar suprafața metalului formează un strat electric dublu, împotriva forțelor de reținere a cărora trebuie îndeplinită funcția de lucru. Dacă are loc emisia de electroni, înseamnă că unele influențe externe (încălzire, iluminare) au făcut o astfel de muncă

Emisia termoionică este o proprietate a corpurilor la care sunt încălzite temperatura ridicata, emit electroni.

Un tub catodic este un balon de sticlă în care se creează un vid înalt (10 până la -6 grade - 10 până la -7 grade mm Hg). Sursa de electroni este o spirală de sârmă subțire (aka catod). Vizavi de catod se află un anod sub formă de cilindru gol, în care intră fasciculul de electroni după ce trece printr-un cilindru de focalizare care conține o diafragmă cu deschidere îngustă. Între catod și anod este menținută o tensiune de câțiva kilovolți. Electronii accelerați de câmpul electric zboară din diafragmă și zboară către un ecran format dintr-o substanță care strălucește sub influența impactului electronilor.

Pentru controlul fasciculului de electroni se folosesc două perechi de plăci metalice, dintre care una este amplasată vertical, iar cealaltă orizontal. Dacă placa din stânga are un potențial negativ și cea dreaptă are un potențial pozitiv, atunci fasciculul se va abate spre dreapta, iar dacă polaritatea plăcilor este schimbată, fasciculul se va abate spre stânga. Dacă pe aceste plăci se aplică tensiune, fasciculul va oscila în plan orizontal. În mod similar, fasciculul va oscila în plan vertical dacă există o tensiune alternativă pe plăcile de deviere verticale. Plăcile anterioare sunt plăci de deviere orizontale.

2. Curentul electric în vid

Ce este un vid?

Acesta este un grad de rarefacție a gazului la care practic nu există ciocniri de molecule;

Curentul electric nu este posibil deoarece numărul posibil de molecule ionizate nu poate asigura conductivitate electrică;

Este posibil să creați curent electric în vid dacă utilizați o sursă de particule încărcate; diodă de vid tub fascicul

Acțiunea unei surse de particule încărcate se poate baza pe fenomenul de emisie termoionică.

3. Dioda de vid

Curentul electric în vid este posibil în tuburile vidate.

Un tub de vid este un dispozitiv care utilizează fenomenul de emisie termoionică.

O diodă în vid este un tub electronic cu doi electrozi (A - anod și K - catod).

În interiorul recipientului de sticlă se creează o presiune foarte scăzută

H - filament plasat în interiorul catodului pentru a-l încălzi. Suprafața catodului încălzit emite electroni. Dacă anodul este conectat la + al sursei de curent, iar catodul este conectat la -, atunci circuitul curge

curent termoionic constant. Dioda de vid are conductivitate unidirecțională.

Acestea. curentul în anod este posibil dacă potențialul anodului este mai mare decât potențialul catodic. În acest caz, electronii din norul de electroni sunt atrași de anod, creând un curent electric în vid.

4. Curent-tensiunecaracteristicile diodei de vid

La tensiuni anodice mici, nu toți electronii emiși de catod ajung la anod, iar curentul electric este mic. La tensiuni înalte, curentul ajunge la saturație, adică. valoare maximă.

Pentru a redresa curentul alternativ se folosește o diodă în vid.

Curentul la intrarea redresorului cu diode

Curent de ieșire redresor

5. Fascicule de electroni

Acesta este un flux de electroni care zboară rapid în tuburi vid și dispozitive cu descărcare în gaz.

Proprietățile fasciculelor de electroni:

Deviații în câmpuri electrice;

Ele sunt deviate în câmpuri magnetice sub influența forței Lorentz;

Când un fascicul care lovește o substanță este decelerat, apar radiații cu raze X;

Provoacă strălucirea (luminescența) unor solide și lichide (luminofori);

Substanța este încălzită prin contactul cu ea.

6. Tub cu raze catodice (CRT)

Se folosesc fenomene de emisie termoionică și proprietăți ale fasciculelor de electroni.

Un CRT constă dintr-un tun cu electroni, plăci de electrozi de deviere orizontale și verticale și un ecran.

Într-un tun cu electroni, electronii emiși de un catod încălzit trec prin electrodul rețelei de control și sunt accelerați de anozi. Un tun de electroni concentrează un fascicul de electroni într-un punct și modifică luminozitatea luminii de pe ecran. Plăcile de deviere orizontale și verticale vă permit să mutați fasciculul de electroni de pe ecran în orice punct de pe ecran. Ecranul tubului este acoperit cu un fosfor care începe să strălucească atunci când este bombardat cu electroni.

Există două tipuri de tuburi:

1) cu control electrostatic al fasciculului de electroni (deviarea fasciculului electric numai de câmpul electric);

2) cu control electromagnetic (se adaugă bobine de deviere magnetică).

Principalele aplicații ale CRT:

Tuburi de imagine în echipamentele de televiziune;

display-uri de calculator;

osciloscoapele electronice în tehnologia de măsurare.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Vidul este starea unui gaz la o presiune mai mică decât cea atmosferică. Fluxul de electroni în vid este un tip de curent electric. Fenomenul de emisie termoionică, aplicarea acestuia. Dioda de vid (lampa cu doi electrozi). Caracteristicile curent-tensiune ale diodei.

rezumat, adăugat 24.10.2008


Conceptul de curent electric și condițiile de apariție a acestuia. Supraconductivitatea metalelor la temperaturi scăzute. Concepte de electroliză și disociere electrolitică. Curentul electric în lichide. legea lui Faraday. Proprietățile curentului electric în gaze și vid.

prezentare, adaugat 27.01.2014


Conceptul de curent electric. Comportarea fluxului de electroni în diferite medii. Principii de funcționare a unui tub cu fascicul de electroni în vid. Curentul electric în lichide, metale, semiconductori. Concept și tipuri de conductivitate. Fenomenul de tranziție electron-gaură.

prezentare, adaugat 11.05.2014


Concepte de bază și secțiuni speciale de electrodinamică. Condiții de existență a curentului electric, calculul muncii și puterea acestuia. Legea lui Ohm pentru curent continuu și alternativ. Caracteristicile curent-tensiune ale metalelor, electroliților, gazelor și unei diode în vid.

prezentare, adaugat 30.11.2013


Conceptul de curent electric ca mișcare ordonată a particulelor încărcate. Tipuri de baterii electrice și metode de conversie a energiei. Designul unei celule galvanice, caracteristici de funcționare a bateriei. Clasificarea surselor de curent și aplicarea lor.

prezentare, adaugat 18.01.2012


Conceptul de curent electric, alegerea direcției, acțiunii și puterii acestuia. Mișcarea particulelor într-un conductor, proprietățile acestuia. Circuite electrice și tipuri de conexiuni. Legea lui Joule-Lenz privind cantitatea de căldură eliberată de un conductor, legea lui Ohm asupra intensității curentului într-o secțiune a unui circuit.

prezentare, adaugat 15.05.2009


Formarea curentului electric, existența, mișcarea și interacțiunea particulelor încărcate. Teoria apariției electricității atunci când două metale diferite intră în contact, crearea unei surse de curent electric, studiul acțiunii curentului electric.

prezentare, adaugat 28.01.2011


Efect termic curent electric. Esența legii Joule-Lenz. Conceptul de seră și seră. Eficiența utilizării radiatoarelor și a încălzirii prin cablu a solului de seră. Efectele termice ale curentului electric în proiectarea incubatoarelor.

prezentare, adaugat 26.11.2013


Calculul circuitelor electrice liniare de curent continuu, determinarea curenților în toate ramurile metodelor de curenți de buclă, suprapunere, convoluție. Circuite electrice DC neliniare. Analiza stării electrice a circuitelor liniare de curent alternativ.

lucrare curs, adaugat 05.10.2013


Conceptul de curent electric. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit. Caracteristicile fluxului de curent în metale, fenomenul de supraconductivitate. Emisia termoionică în diode în vid. Lichide dielectrice, electrolitice și semiconductoare; legea electrolizei.

Orice curent apare numai în prezența unei surse cu particule libere încărcate. Acest lucru se datorează faptului că în vid nu există substanțe, inclusiv sarcini electrice. Prin urmare, vidul este considerat cel mai bun. Pentru a trece curentul electric prin acesta, este necesar să se asigure prezența unui număr suficient de încărcări gratuite. În acest articol ne vom uita la ce este curentul electric în vid.

Cum poate apărea curentul electric în vid?

Pentru a crea un curent electric complet în vid, este necesar să folosiți un astfel de fenomen fizic precum emisia termoionică. Se bazează pe proprietatea unei anumite substanțe de a emite electroni liberi atunci când este încălzită. Astfel de electroni care părăsesc un corp încălzit se numesc electroni termoionici, iar întregul corp este numit emițător.

Emisia termoionică stă la baza funcționării dispozitivelor de vid, mai bine cunoscute sub numele de tuburi de vid. Cel mai simplu design conține doi electrozi. Unul dintre ele este catodul, care este o spirală, al cărui material este molibdenul sau wolfram. El este cel care este încălzit de curent electric. Al doilea electrod se numește anod. Este într-o stare rece, îndeplinind sarcina de a colecta electroni termoionici. De regulă, anodul este realizat sub formă de cilindru, iar în interiorul acestuia este plasat un catod încălzit.

Aplicarea curentului în vid

În ultimul secol, tuburile cu vid au jucat un rol principal în electronică. Și, deși au fost de mult înlocuite cu dispozitive semiconductoare, principiul de funcționare al acestor dispozitive este folosit în tuburile cu raze catodice. Acest principiu este utilizat în lucrările de sudare și topire în vid și în alte zone.

Astfel, una dintre varietățile de curent este un flux de electroni care curge în vid. Când catodul este încălzit, apare un câmp electric între acesta și anod. Acesta este cel care dă electronilor o anumită direcție și viteză. Un tub de electroni cu doi electrozi (diodă), care este utilizat pe scară largă în inginerie radio și electronică, funcționează pe acest principiu.

Dispozitivul modern este un cilindru din sticlă sau metal, din care aerul a fost pompat în prealabil. Doi electrozi, un catod și un anod, sunt lipiți în interiorul acestui cilindru. Pentru a spori caracteristici tehnice Sunt instalate grile suplimentare, cu ajutorul cărora fluxul de electroni crește.

Curentul electric poate trece în vid cu condiția ca în el să fie plasați purtători de încărcare gratuită. La urma urmei, un vid este absența oricărei substanțe. Aceasta înseamnă că nu există purtători de taxe care să furnizeze curentul. Conceptul de vid poate fi definit ca atunci când calea liberă a unei molecule este mai mare decât dimensiunea vasului.

Pentru a afla cum este posibil să se asigure trecerea curentului în vid, vom efectua un experiment. Pentru aceasta avem nevoie de un electrometru și un tub cu vid. Adică un balon de sticlă cu vid care conține doi electrozi. Una dintre ele este realizată sub forma unei plăci de metal, să-i spunem anodul. Iar al doilea sub forma unei spirale de sârmă din material refractar se va numi catod.

Să conectăm electrozii lămpii la electrometru, astfel încât catodul să fie conectat la corpul electrometrului, iar anodul la tijă. Să dăm încărcătura electrometrului. Prin plasarea unei sarcini pozitive pe tija sa. Vom vedea că încărcarea va rămâne pe electrometru, în ciuda prezenței lămpii. Acest lucru nu este surprinzător deoarece nu există purtători de sarcină între electrozii din lampă, adică nu poate apărea nici un curent pentru ca electrometrul să se descarce.

Figura 1 - un tub de vid conectat la un electrometru încărcat

Acum să conectăm o sursă de curent la catod sub forma unei spirale de sârmă. În acest caz, catodul se va încălzi. Și vom vedea că sarcina electrometrului va începe să scadă până când va dispărea complet. Cum s-a putut întâmpla acest lucru deoarece nu existau purtători de sarcină în spațiul dintre electrozii lămpii pentru a furniza curent de conducere.

Este evident că au apărut cumva purtătorii de taxe. Acest lucru s-a întâmplat deoarece atunci când catodul a fost încălzit, electroni au fost emiși de la suprafața catodului în spațiul dintre electrozi. După cum știți, metalele au electroni de conducție liberă. Care sunt capabile să se deplaseze în volumul de metal între nodurile rețelei. Dar nu au suficientă energie pentru a părăsi metalul. Deoarece sunt ținute de forțele Coulomb de atracție dintre ionii pozitivi ai rețelei și electroni.

Electronii suferă o mișcare termică haotică în timp ce se deplasează de-a lungul unui conductor. Apropiindu-se de limita metalului, unde nu există ioni pozitivi, aceștia încetinesc și în cele din urmă se întorc în interior sub influența forței Coulomb, care tinde să apropie două sarcini diferite. Dar dacă metalul este încălzit, mișcarea termică crește, iar electronul capătă suficientă energie pentru a părăsi suprafața metalului.

În acest caz, în jurul catodului se formează un așa-numit nor de electroni. Aceștia sunt electroni care au scăpat de pe suprafața conductorului și, în absența unui câmp electric extern, se vor întoarce înapoi în el. Deoarece, prin pierderea de electroni, conductorul devine încărcat pozitiv. Acesta este cazul dacă am încălzi mai întâi catodul, iar electrometrul ar fi descărcat. Nu ar fi niciun câmp înăuntru.

Dar pentru că există o sarcină pe electrometru, acesta creează un câmp care face ca electronii să se miște. Amintiți-vă, la anod avem o sarcină pozitivă față de acesta, iar electronii tind să curgă sub influența câmpului. Astfel, se observă un curent electric în vid.

Dacă spunem că conectăm electrometrul în sens invers, ce se va întâmpla? Se pare că va exista un potențial negativ la anodul lămpii și unul pozitiv la catod. Toți electronii emiși de pe suprafața catodului se vor întoarce imediat înapoi sub influența câmpului. Deoarece catodul va avea acum un potențial pozitiv și mai mare, va atrage electroni. Și la anod va exista un exces de electroni care resping electronii de pe suprafața catodului.

Figura 2 - curent versus tensiune pentru un tub vidat

Această lampă se numește diodă în vid. Este capabil să treacă curentul doar într-o singură direcție. Caracteristica curent-tensiune a unei astfel de lămpi este formată din două secțiuni. În prima secțiune, legea lui Ohm este îndeplinită. Adică, pe măsură ce tensiunea crește, tot mai mulți electroni emiși de la catod ajung la anod și, prin urmare, curentul crește. În a doua secțiune, toți electronii emiși de la catod ajung la anod și cu o creștere suplimentară a tensiunii, curentul nu crește. Pur și simplu nu există numărul potrivit de electroni. Această zonă se numește saturație.

În această lecție continuăm să studiem fluxul de curenți în diverse medii, în special în vid. Vom lua în considerare mecanismul de formare a sarcinilor libere, luăm în considerare principalele dispozitive tehnice care funcționează pe principiile curentului în vid: o diodă și un tub catodic. Vom indica, de asemenea, proprietățile de bază ale fasciculelor de electroni.

Rezultatul experimentului este explicat astfel: ca urmare a încălzirii, metalul începe să emită electroni din structura sa atomică, similar cu emisia de molecule de apă în timpul evaporării. Metalul încălzit este înconjurat de un nor de electroni. Acest fenomen se numește emisie termoionică.

Orez. 2. Schema experimentului lui Edison

Proprietatea fasciculelor de electroni

În tehnologie, utilizarea așa-numitelor fascicule de electroni este foarte importantă.

Definiție. Un fascicul de electroni este un flux de electroni a cărui lungime este mult mai mare decât lățimea sa. Este destul de ușor de obținut. Este suficient să luați un tub de vid prin care curge curent și să faceți o gaură în anod, către care merg electronii accelerați (așa-numitul pistol de electroni) (Fig. 3).

Orez. 3. tun cu electroni

Fasciculele de electroni au o serie de proprietăți cheie:

Ca urmare a energiei lor cinetice mari, au un efect termic asupra materialului pe care îl impactează. Această proprietate este utilizată în sudarea electronică. Sudarea electronică este necesară în cazurile în care menținerea purității materialelor este importantă, de exemplu, la sudarea semiconductorilor.

• La ciocnirea cu metale fascicule de electroni, încetinind, emit raze X folosite în medicină și tehnologie (Fig. 4).

Orez. 4. Fotografie realizată cu raze X ()

• Atunci când un fascicul de electroni lovește anumite substanțe numite fosfor, apare o strălucire, ceea ce face posibilă crearea de ecrane care ajută la monitorizarea mișcării fasciculului, care, desigur, este invizibil cu ochiul liber.
• Abilitatea de a controla mișcarea fasciculelor folosind câmpuri electrice și magnetice.

Trebuie remarcat faptul că temperatura la care se poate realiza emisia termoionică nu poate depăși temperatura la care structura metalică este distrusă.

La început, Edison a folosit următorul design pentru a genera curent în vid. Un conductor conectat la un circuit a fost plasat pe o parte a tubului vidat, iar un electrod încărcat pozitiv a fost plasat pe cealaltă parte (vezi Fig. 5):

Orez. 5

Ca urmare a trecerii curentului prin conductor, acesta începe să se încălzească, emițând electroni care sunt atrași de electrodul pozitiv. În final, are loc o mișcare direcționată a electronilor, care, de fapt, este un curent electric. Cu toate acestea, numărul de electroni astfel emis este prea mic, rezultând un curent prea mic pentru orice utilizare. Această problemă poate fi depășită prin adăugarea unui alt electrod. Un astfel de electrod cu potențial negativ se numește electrod cu filament indirect. Odată cu utilizarea sa, numărul de electroni în mișcare crește de câteva ori (Fig. 6).

Orez. 6. Folosind un electrod cu filament indirect

Este de remarcat faptul că conductivitatea curentului în vid este aceeași cu cea a metalelor - electronice. Deși mecanismul de apariție a acestor electroni liberi este complet diferit.

Pe baza fenomenului de emisie termoionică a fost creat un dispozitiv numit diodă în vid (Fig. 7).

Orez. 7. Desemnarea unei diode în vid pe o schemă electrică

Dioda de vid

Să aruncăm o privire mai atentă la dioda de vid. Există două tipuri de diode: o diodă cu filament și anod și o diodă cu filament, anod și catod. Prima se numește diodă cu filament direct, a doua se numește diodă cu filament indirect. In tehnologie se folosesc atat primul cat si al doilea tip, insa, dioda cu filament direct are dezavantajul ca la incalzire, rezistenta filamentului se modifica, ceea ce atrage dupa sine o modificare a curentului prin dioda. Și deoarece unele operațiuni care folosesc diode necesită un curent complet constant, este mai indicat să folosiți al doilea tip de diode.

În ambele cazuri, temperatura filamentului pentru emisia efectivă trebuie să fie egală cu .

Diodele sunt folosite pentru a redresa curenții alternativi. Dacă se folosește o diodă pentru a converti curentii valoare industrială, atunci se numește kenotron.

Electrodul situat lângă elementul emițător de electroni se numește catod (), celălalt se numește anod (). Când este conectat corect, curentul crește pe măsură ce crește tensiunea. Când este conectat în sens invers, curentul nu va curge deloc (Fig. 8). În acest fel, diodele de vid se compară favorabil cu diodele semiconductoare, în care, atunci când sunt repornite, curentul, deși minim, este prezent. Datorită acestei proprietăți, diodele de vid sunt folosite pentru a redresa curenții alternativi.

Orez. 8. Caracteristica curent-tensiune a unei diode în vid

Un alt dispozitiv creat pe baza proceselor de curgere a curentului în vid este o triodă electrică (Fig. 9). Designul său diferă de designul diodei prin prezența unui al treilea electrod, numit grilă. Un dispozitiv, cum ar fi un tub catodic, care alcătuiește cea mai mare parte a dispozitivelor, cum ar fi un osciloscop și televizoare cu tub, se bazează, de asemenea, pe principiile curentului în vid.

Orez. 9. Circuit triodă de vid

Tub catodic

După cum sa menționat mai sus, pe baza proprietăților de propagare a curentului în vid, a fost proiectat un dispozitiv atât de important precum un tub catodic. Își bazează activitatea pe proprietățile fasciculelor de electroni. Să ne uităm la structura acestui dispozitiv. Un tub catodic constă dintr-un balon de vid cu o expansiune, un tun de electroni, doi catozi și două perechi de electrozi reciproc perpendiculare (Fig. 10).

Orez. 10. Structura unui tub catodic

Principiul de funcționare este următorul: electronii emiși din tun datorită emisiei termoionice sunt accelerați datorită potențialului pozitiv la anozi. Apoi, aplicând tensiunea dorită perechilor de electrozi de control, putem devia fasciculul de electroni după dorință, orizontal și vertical. După care fasciculul direcționat cade pe ecranul cu fosfor, ceea ce ne permite să vedem imaginea traiectoriei fasciculului de pe acesta.

Un tub cu raze catodice este folosit într-un instrument numit osciloscop (Fig. 11), conceput pentru a studia semnalele electrice, și în televizoarele CRT, cu singura excepție că fasciculele de electroni de acolo sunt controlate de câmpuri magnetice.

Orez. 11. Osciloscop ()

În lecția următoare ne vom uita la trecerea curentului electric în lichide.

Bibliografie

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizica (nivel de bază) - M.: Mnemosyne, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizica clasa a X-a. - M.: Ilexa, 2005.
3. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z., Slobodskov B.A. Fizică. Electrodinamică. - M.: 2010.

1. Fizica.kgsu.ru ().
2. Cathedral.narod.ru ().

Teme pentru acasă

1. Ce este emisia electronică?
2. Care sunt modalitățile de control al fasciculelor de electroni?
3. Cum depinde conductivitatea unui semiconductor de temperatură?
4. Pentru ce este folosit un electrod cu filament indirect?
5. *Care este principala proprietate a unei diode în vid? Cu ce ​​se datorează?