Open Library - открытая библиотека учебной информации. Почему вакуумный диод обладает односторонней проводимостьюОдносторонняя проводимость - ток - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Односторонняя проводимость - токCтраница 1 Односторонняя проводимость тока в полупроводниковой структуре происходит вследствие образования на границе областей с электронной и дырочной проводимостью так называемого электронно-дырочного р-п-перехода. Рассмотрим процесс образования электронно-дырочного перехода и прохождение через него электрического тока. [1] Приборы, имеющие одностороннюю проводимость тока, называются электрическими вентилями. Сопротивление вентиля зависит от величины и знака приложенного напряжения. У идеального вентиля при одном ( прямом) знаке напряжения сопротивление равно нулю, а при другом ( обратном) - бесконечности. [3] Основным свойством диода является односторонняя проводимость тока. Ток возникает только При положительном потенциале на аноде относительно катода. При обратной - полярности анодный ток практически равен нулю, так как электрическое поле между анодом и катодом противодействует попаданию электронов на анод. [4] Основным свойством диода является односторонняя проводимость тока от анода к катоду. Ток возникает только при положительном потенциале на аноде относительно катода. При обратной полярности анодный ток практически равен нулю, так как электрическое поле между анодом и катодом противодействует попаданию электронов на анод. [6] Итак, диод обладает свойством односторонней проводимости тока: он пропускает через себя ток только в одном направлении - от катода к аноду. [8] Тиратрон, как и вакуумный триод, обладает односторонней проводимостью тока в анодной цепи. Во время отрицательного полупериода разряд в тиратроне гасится, ток через сопротивление нагрузки не проходит. Таким образом, данная схема позволяет осуществить однополупе-риодное выпрямление переменного напряжения. Изменяя потенциал сетки, можно изменять величину выпрямленного напряжения. Поэтому приведенная схема называется управляемым однополупериодным тиратронным выпрямителем. [10] Диодное детектирование является простейшим видом детектирования и основано на использовании односторонней проводимости тока диодом. Различают две схемы диодного детектора: последовательную и параллельную. [11] Итак, двухэлектродная электронная лампа, как и полупроводниковый диод, обладает свойством односторонней проводимости тока. [13] В результате термической обработки и формовки между слоем селена и катодным сплавом образуется электрический запирающий слой, обусловливающий одностороннюю проводимость тока. [15] Страницы: 1 2 www.ngpedia.ru Электронщик Вакуумом называется настолько разреженное скопление газа, которое практически исключает соударение молекул, что сводит электропроводность вакуума к минимуму. Вакуумный диод — это металлокерамический или диодный баллон, во внутренней полости которого отсутствует воздух. Как результат, показания по давлению внутри таких баллонов составляет 10 -6 — 10 -7 миллиметров ртутного столба. Структура диода вакуумного типаВо внутренней вакуумной полости баллона размещается пара электродов:
Изготавливаемый из металлов, вертикально расположенный элемент цилиндрической формы. На поверхности сформировано напыление из металлических оксидов (используются металлы земельно-щелочной группы) поэтому катод называется оксидным. Катоды данного типа отличаются тем, что в момент повышения температуры электроны отделяются от них гораздо активнее, чем от стандартных катодов металлического типа. По катоду проводится изолированный проводниковый элемент, который нагревается посредством тока переменной или постоянной частоты. Отделяющиеся от элемента отрицательно заряженные частицы находятся в потоке и притягиваются в сторону анодного электрода. Катоды диодов вакуумного типа выполняются преимущественно по подобию W и V литер. Это позволяет увеличить размер устройства по длине.
Округлый или элиптоидный цилиндрический элемент. Расположен на одной горизонтали с катодом. Аноды выполняются по форме кубообразные элементы с отсутствующими боковыми гранями. Если рассматривать его в разрезе, то можно увидеть закруглённый на углах четырёхугольник. Видимая конструкция обусловлена тем, что промежуток катод-анод по всем векторам направлений должен быть одинаковым. По этой причине и катоды, и аноды контуром похожи на эллипс. [idea]Для уменьшения нагреваемости анода, в его конструкцию обычно включаются специальные теплоотводные «ребра».[/idea] Закрепление катодов и анодов осуществляется посредством особых держателей. Электровакуумный диодПомимо вакуумных полупроводников были созданы также электровакуумные диоды. Под этим названием подразумевается двухэлектродная вакуумная электронная лампа. Конструкция этого устройства сходна с диодом вакуумного типа. На деле они практически не отличаются. Единственный несовпадающий момент заключается в том, что в электровакуумном диоде роль катодного электрода исполняет w-подобная, либо ровная нить.
В процессе функционирования диода температурный уровень нити должен подниматься, пока не достигнет определённого градуса. В этот момент запускается процесс термоэлектронной эмиссии. Когда аноды электроды получают напряжение со знаком «минус», происходит перенаправление электронов в обратную сторону, к катоду. В момент, когда на анод начинает поставляться напряжение со знаком «плюс», отсоединившиеся электроны вновь движутся к анодному электроду. Это провоцирует возникновение тока. Сферы примененияВакуумные и аналогичного типа диоды применяются в качестве выравнивателей частоты приложеного напряжения. Данное свойство качество является базовым для вакуумных выпрямителей. Они применяются как фиксаторы высокочастотных волн и выпрямители электронных потоков переменного характера. Диоды электровакуумного типа обладают односторонней электропроводностью. Причина этому в том, что электроны могут двигаться лишь по направлению катод-анод. Это позволяет эксплуатировать вакуумный диод в роли инвертера.
Применение вакуумных диодов позволяет питать радиотехнику от сети с переменным током. Параметры вакуумного диода определяют качество и назначение механизма, в котором он установлен. Однако вакуумные диоды имеют ограничения по рабочей частоте напряжения: 500 МГц. Принцип работыДиоды вакуумного типа работают следующим образом: [google_font font=»Open Sans» size=»25″ weight=»400″ italic=»0″ letter_spacing=»» color=»#626262″ subset=»»]
При возникновении нулевого напряжения (короткого замыкания) частицы движутся к в сторону анодного электрода. Это происходит за счёт преодоления быстрыми электронами потенциальной ямы. Ток отсекается, если пустить по аноду напряжение со знаком «минус» на 1В или даже менее того. Если подать положительное напряжение, то произойдёт формирование ускоряющего поля, увеличивающего анодный ток. На уровне близком к предельной катодной эмиссии рост тока снижает скорость и стабилизируется. Это называется эффектом «насыщения». Вольт-амперная характеристика (ВАХ)Вольт-амперная характеристика диодов вакуумного типа состоит из трёх участков:
Характеризуется медленным возрастанием тока и повышением уровня напряжения на анодном электроде, что рассматривается как следствие оказываемого электронным облаком (с отрицательным зарядом) сопротивления. Уровень тока на аноде весьма низок, но он увеличивается по экспоненте вместе с напряжением. Это происходит благодаря неоднородности скоростей движущихся электронов. Чтобы прекратить анодный ток потребуется отрицательное, запирающее напряжение на аноде.
Проявляется взаимозависимость тока и напряжения на аноде в соответствии с законом степени 3/2-х, где одна из переменных находится в зависимости от роста катодной температуры.
Если уровень напряжения продолжает увеличиваться, то происходит замедление, а затем и прекращение роста тока, поскольку все электроны приникают к аноду, эмиссионный потенциал катода израсходован.Ток, который при этом устанавливается на аноде, называется током насыщения.
Основные характеристики вакуумного диодаОхарактеризовать вакуумный диод можно по следующим параметрам:
Вычисление крутизны и внутреннего сопротивления осуществляется через анодное напряжение и уровень температуры на катоде.
elektronchic.ru 3. 5. Электрический ток в вакуумном диоде
Рис.3.4. Схема включения вакуумного диода. Явление испускания электронов нагретыми металлами называется термоэлектронной эмиссией. С повышением температуры возрастает кинетическая энергия электронов и они получают возможность, преодолев работу выхода, покинуть поверхность металла. Термоэлектронная эмиссия лежит в основе работы электронных ламп. Простейшая электронная лампа - вакуумный диод, - представляет собой вакууммированный стеклянный или металлический баллон, внутри которого находятся два электрода: нагреваемый нитью накала, металлический катод К и холодный металлический анод А. Высокий вакуум в диоде создается для того, чтобы электроны при своем движении не сталкивались с молекулами воздуха. На рис.3.4 приведена схема включения вакуумного диода. Батарея БН служит для нагревания нити накала и далее катода. Напряжение между анодом и катодом создается с помощью батареи Ба.Вакуумный диод обладает односторонней проводимостью, то есть электроны могут двигаться только от катода к аноду, притягиваясь Кулоновскими силами к положительно заряженному аноду. Если же анод заряжен батареей Ба отрицательно, то анод отталкивает испускаемые нагретым катодом электроны обратно и они образуют «электронное облако», которое сосредоточено вблизи катода. Такое же «электронное облако» образуется при нулевом и даже при положительном напряжении анода за счет притяжения электронов к катоду, где после вылета электронов возникает поверхностный, положительный заряд. При увеличении положительного анодного напряжения все большая часть электронов будет лететь прямо к аноду, не задерживаясь в «электронном облаке», его плотность начнет уменьшаться и количество электронов, притягиваемых анодом в каждую секунду, будет увеличиваться. Электроны, долетевшие до анода, двигаются далее по проводам под действием батареи Ба , доходят до катода и снова испускаются к аноду.
Рис.3.5. Вольт-амперные характеристики диода при различных температурах катода. В замкнутой цепи возникает электрический ток, называемый анодным током. Зависимость анодного токаIа от анодного напряжения Uа называется вольтамперной характеристикой диода. На рис.3.5 представлены три вольт-амперные характеристики, снятые при различных температурах катода Т1Т2Т3. На всех трех кривых видно, что при определенных значениях Uа=Uнас (напряжение насыщения) рост анодного тока прекращается, кривые становятся практически параллельными оси абсцисс. Максимальное значение анодного тока называется током насыщения Iнас. Это означает, что все электроны, покидающие катод в единицу времени, под действием достаточно сильного поля двигаются сразу к аноду, не создавая облака. Дальнейшее увеличение Uа не может привести к росту анодного тока, так как число электронов, вылетающих каждую секунду из катода, зависит от температуры катода, но не зависит от величины анодного напряжения. Поэтому, плотность тока насыщения jнас определяется плотностью тока термоэлектронной эмиссии (они равны по величине), которая рассчитывается по формуле Ричардсона-Дешмена: , гдеIнас - ток насыщения, k - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура, АВЫХ - работа выхода электрона из металла катода, С=1.2106 А/м2К2 - эмиссионная постоянная Ричардсона.На участках кривых при UАUнас зависимость анодного тока от анодного напряжения описывается формулой Богуславского-Ленгмюра или законом «трех вторых» , где В - константа, зависящая от размеров, формы и взаимного расположения катода и анода. С ростом температуры катода увеличивается число испускаемых им электронов, растет плотность «электронного облака». Для рассеивания объемного заряда облака требуется большее анодное напряжение. Поэтому при увеличении температуры катода насыщение анодного тока наступает при больших значениях Uа и сама величина тока насыщения Iнас также возрастает. Явление термоэлектронной эмиссии используется в различных электронных лампах, рентгеновских трубках, электронном микроскопе и т.д. Рассмотренная выше двухэлектродная лампа применяется в электро- и радиотехнике, автоматике и телемеханике для выпрямления переменного тока, усиления тока и электрических сигналов, для генерирования электромагнитных колебаний. studfiles.net Полупроводники и их электрические свойства. Электрический ток в полупроводниках. Полупроводниковый диод и его применение. | Поурочные планы по физике 8 классПолупроводники и их электрические свойства. Электрический ток в полупроводниках. Полупроводниковый диод и его применение. 27.02.2014 3844 0Цель: познакомить учащихся с полупроводниками. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Ход урока I. Организационный момент II. Проверка домашнего задания 1. Что такое термоэлектронная эмиссия? 2. При каких условиях происходит вылет электрона из вещества? 3. Что такое работа выхода? 4. Как устроен вакуумный диод? 5. Почему вакуумной диод обладает односторонней проводимостью? 6. Как устроена и где применяется электронно-вакуумная трубка? III. Изучение нового материала Многие вещества в кристаллическом состоянии не являются хорошими проводниками электрического тока, как металлы, но их нельзя отнести и к диэлектрикам, т. к. они не являются хорошими изоляторами. Наиболее характерным свойством полупроводников является, то, что их удельное сопротивление резко изменяется под влиянием некоторых внешних воздействий. Эксперимент Включим кремалевый кристалл при комнатной температуре в цепь, содержащую источник тока и гальванометр. При этом стрелка отклоняется незначительно. Полупроводники обладают большим сопротивлением. Если нагреем, то увидим, стрелка отклонилась на большой угол. Из таких полупроводников, удельное сопротивление которых резко изменяется с изменением температуры, изготавливают термисторы. (Используют для измерения температуры.) Сопротивление может изменяться при изменении освещенности, из таких полупроводников делают фоторезисторы. Было установлено, что электрический ток в полупроводниках не сопровождается переносом вещества - никаких химических изменений с ними не происходит. Отсюда следует, что носителями тока являются электроны. В полупроводниках валентные электроды сильнее связаны с атомами. Поэтому концентрация электродов проводимости мала. При низких температурах практически все валентные электроны прочно связаны с атомами, но при внешнем воздействии на кристалл электроны приобретают энергию, достаточную для разрыва ковалентных связей. У того атома, от которого электрон был переведен в свободное состояние, появилось вакантное место с недостающим электроном. Его называют «дыркой». «Дырка» ведет себя как положительно заряженная частица. Электрон может занять вакантное место, тогда «дырка» образуется в соседнем атоме. Поэтому «дырка» блуждает по кристаллу. При создании электрического поля «дырки» двигаются в том направлении, куда бы двигались положительные заряды, а электроны в противоположном. В полупроводниках электрический ток создается «дырками» и электронами. Такое движение в кристалле без примесей называют собственной проводимостью. Проводимость, обусловленная наличием примесей в полупроводнике, называется примесной проводимостью. Примеси, поставляющие электроны проводимости без возникновения равного им количества «дырок», называются донорными, в таких кристаллах электроны являются основными носителями тока, но не единственными. Такие полупроводники n-типа. Примеси, захватывающие электроны и создающие тем самым подвижные «дырки», не увеличивая при этом число электронов, называют акусторными. Такие полупроводники получили название р-типа. Проводники обладают односторонней проводимостью р - п перехода контакта двух полупроводниковых кристаллов различного типа проводимости. Для создания такого перехода нужно создать в кристалле с дырочной проводимостью область электрической проводимости (или наоборот). Такую область создают путем введения в процессе выращивания кристалла, или атомы примеси вводят в готовый кристалл. Через границу, разъединяющую области кристалла с различными типами проводимости, происходит диффузия электронов и «дырок». Если р – n- переход соединить с источником тока так, чтобы с его положительным полюсом была соединена область с электронной проводимостью, то электроны и дырки удаляются внешним полем от запирающегося слоя в разные стороны, увеличивая его толщину. Сопротивление р - п перехода велико. Ток мал. Если соединить источник тока так, чтобы положительный полюс был соединен с областью дырочной проводимости, запирающий слой уменьшается. Этот способ называется включением в пропускном или в прямом направлении. Способность пропускать р – n- переход тока в одном направлении используется в приборах, которые называются полупроводниковыми диодами. Они используются для преобразования переменного тока в постоянный. Достоинства: малые размеры и масса, длительный срок службы, высокая механическая прочность, высокий КПД. Недостаток: не могут работать ниже -70 "С, при высоких температурах резко ухудшаются рабочие параметры. Далее открываем учебник с. 239, читаем и записываем о полупроводниковом триоде (транзистор). Нужно ответить на следующие вопросы: 1. Как устроен транзистор? 2. Как включают транзистор в электрическую цепь? 3. На чем основана способность транзистора увеличивать электрические сигналы? Домашнее задание § 50-51. Упражнение 24
tak-to-ent.net 8.2. Вакуумный диодВакуумный диод - двухполюсный прибор, основные элементы его конструкции схематично показаны на рис. 8.1. Там же показано условное обозначение диода. Схема включения диода в статическом режиме без нагрузки показана на рис. 8.2. К выводам нити накала подключают напряжение накала L/н (в маломощных лампах - единицы вольт). Ток накала раскаляет нить накала и нагрева ет катод. Начинается термоэлектронная эмиссия. Если анодное напряжение Uак=0, то выходящие из катода электроны заполняют междуэлектродное пространство. При этом потенциал пространства понижается. Распределение потенциала в пространстве соответствует кривой 1на рис. 8.3.Между анодом и катодом создается объемный (пространственный) заряд. Потенциал пространства везде отрицателен, анодного тока нет (Ia1 =0). При положительном анодном напряжении, равном Uак2, распределение потенциала соответствует кривой 2. Объемный заряд сохраняется, но область отрицательного потенциала уменьшается в пространстве. Потенциальный барьер уменьшается по величине. Некоторые электроны, выходящие из катода, преодолевают барьер, проходят за точку минимального потенциала, попадают в область, где градиент потенциала положителен, т. е. d(p/dx)>t. Эти электроны ускоряются полем, летят к аноду и создают анодный ток Ia1 =0 >0. Однако, часть электронов не может преодолеть потенциальный барьер, ибо вблизи катода поле замедляющее (d(p/dx<0). Эти электроны возвращаются обратно к катоду. Такой режим работы называется режимом объемного заряда. При этом ток анода меньше тока эмиссии Ia1<Iэ. В режиме объемного заряда увеличение анодного напряжения приводит к росту анодного тока. При большом анодном напряжении Uа3 распределение потенциала cooтветствует кривой 3. В этом случае объемного заряда практически нет, во всех точках пространства (d(p/dx)>0, т.е. поле везде ускоряющее. Все электроны, выходящие из катода, устремляются к аноду. Теперь анодный ток равен току эмиссии: Ia1=Iэ. Такой режим называется режимом насыщения. В режиме насыщения дальнейший рост анодного напряжения не приводит к росту анодного тока. Анодной характеристикой диода называется зависимость Iа=f(Uак) при Uн= const. Полагая, что скорость электрона у поверхности катода равна нулю, запишем систему уравнений: уравнение d2U/dx2 = -qn/ε0, (8.1) уравнение непрерывности j = -qnv , (8.2) уравнение движения v2=2qU/m (8.3) В этих уравнениях х - расстояние от катода, п - плотность электронов, j плотность тока, v - скорость электронов, q и т - заряд и масса электрона. Решение этой системы уравнений дает выражение для теоретической вольт-амперной (анодной) характеристики диода: Iа=GU3/2(8.4) ЗдесьG =2,33 10-6S/r2, S - площадь анода, г - расстояние анод-катод. Параметр G - величина постоянная для данного диода, называется первеансом лампы Выражение (8.4) называют законом степени трех вторых. Заметим, что закон (8.4) справедлив только для режима объемного заряда. Характеристики реальных диодов по ряду причин идут более полого. На рис. 8.4 показаны теоретическая (пунктир) и реальная характеристики диода. Параметрами диода являются сопротивление постоянному току Rо=Uак/Iаи сопротивление переменному току (внутреннее сопротивление) Ri=dUa/dIа. При отрицательных анодных напряжениях анодного тока практически нет, т.е. диод обладает односторонней проводимостью. studfiles.net 6.4 Электровакуумный диодУстройство и принцип действия. Диод представляет собой электронную лампу, имеющую два электрода: катод и анод. Диод , применяемый как выпрямитель переменного тока, называют кенотро-ном. Он может выполнять и ряд других важных преобразовательных функций. Конструктивно вакуумный диод оформлен в виде стеклянного или металлического баллона, внутри которого создан высокий вакуум (~10–5 Па). В баллоне размещают два электрода: анод и катод. Катод является источником свободных электронов, анод служит приемником испускаемых катодом электронов. Для выяснения принципа действия диода воспользуемся схемой (рис. 33). Цепь питания катода кос-венного накала на схемах обычно не указывается. С потенциометра Rп на участок анод-катод диода по-дается напряжение Uа, называемое анодным. Когда это напряжение положительно, между анодом и ка-
анодный ток оказывается равным эмиссионному току, т.е. электронное облако полностью рассосалось. Для диодов с простыми катодами этот ток называется током насыще-ния. Ему соответствует анодное напряжение Uа нас. Для изменения тока насыщения необходимо менять температуру катода. Активированные катоды не имеют ярко выраженного участка насыщения характеристики (участок ab, рис. 34). Параметры диодов. Внутреннее сопротивление Ri = ∆Uа / Iа, т.е. отношение приращения анодного напряжения к приращению анодного тока на рабочем участке характеристики (участок 0а, рис. 34). Для выпрямительных ламп (кенотронов) его значения порядка нескольких сотен ом. Допустимая мощность рассеяния на аноде Ра доп выделяется при бомбардировке его электронами и при разогревании анода до некоторой допустимой температуры. Превышение Ра доп может привести к расплавлению анода. Для со-временных анодов Ра доп колеблется в пределах от долей ватт до десятков ватт. Максимальный анодный ток Iаmax ограничен током эмиссии катода, а также перегревом катода и анода. Значения Iаmax обычно лежат в пределах от 0,01 до 1 А. Максимальное обратное напряжение Uобр.max – это такое максимальное анодное напряжение обрат-ной полярности, при котором еще не наступает пробой промежутка между анодом и катодом. Оно зави-сит от электрической прочности диода и лежит в пределах от десятков вольт до десятков киловольт. studfiles.net Электрический ток в вакуумном диодеЭлектроника | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Электрический ток в вакуумном диоде | Рис.3.4. Схема включения вакуумного диода. |
Явление испускания электронов нагретыми металлами принято называть термоэлектронной эмиссией. С повышением температуры возрастает кинетическая энергия электронов и они получают возможность, преодолев работу выхода, покинуть поверхность металла. Термоэлектронная эмиссия лежит в основе работы электронных ламп. Простейшая электронная лампа - вакуумный диод, - представляет собой вакууммированный стеклянный или металлический баллон, внутри которого находятся два электрода: нагреваемый нитью накала, металлический катод К и холодный металлический анод А. Высокий вакуум в диоде создается для того, чтобы электроны при своем движении не сталкивались с молекулами воздуха. На рис.3.4 приведена схема включения вакуумного диода. Батарея БН служит для нагревания нити накала и далее катода. Напряжение между анодом и катодом создается с помощью батареи Ба.
Вакуумный диод обладает односторонней проводимостью, то есть электроны могут двигаться только от катода к аноду, притягиваясь Кулоновскими силами к положительно заряженному аноду. В случае если же анод заряжен батареей Ба отрицательно, то анод отталкивает испускаемые нагретым катодом электроны обратно и они образуют «электронное облако», ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ сосредоточено вблизи катода. Такое же «электронное облако» образуется при нулевом и даже при положительном напряжении анода за счет притяжения электронов к катоду, где после вылета электронов возникает поверхностный, положительный заряд. При увеличении положительного анодного напряжения все большая часть электронов будет лететь прямо к аноду, не задерживаясь в «электронном облаке», его плотность начнет уменьшаться и количество электронов, притягиваемых анодом в каждую секунду, будет увеличиваться. Электроны, долетевшие до анода, двигаются далее по проводам под действием батареи Ба , доходят до катода и снова испускаются к аноду.
В замкнутой цепи возникает электрический ток, называемый анодным током. Зависимость анодного тока Iа от анодного напряжения Uа принято называть вольтамперной характеристикой диода. На рис.3.5 представлены три вольт-амперные характеристики, снятые при различных температурах катода Т1<Т2<Т3. На всех трех кривых видно, что при определенных значениях Uа=Uнас (напряжение насыщения) рост анодного тока прекращается, кривые становятся практически параллельными оси абсцисс. Максимальное значение анодного тока принято называть током насыщения Iнас. Это означает, что все электроны, покидающие катод в единицу времени, под действием достаточно сильного поля двигаются сразу к аноду, не создавая облака. Дальнейшее увеличение Uа не может привести к росту анодного тока, так как число электронов, вылетающих каждую секунду из катода, зависит от температуры катода, но не зависит от величины анодного напряжения. По этой причине, плотность тока насыщения jнас определяется плотностью тока термоэлектронной эмиссии (они равны по величине), которая рассчитывается по формуле Ричардсона-Дешмена: , где Iнас - ток насыщения, k - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура, АВЫХ - работа выхода электрона из металла катода, С=1.2×106 А/м2К2 - эмиссионная постоянная Ричардсона.
На участках кривых при UА<<Uнас зависимость анодного тока от анодного напряжения описывается формулой Богуславского-Ленгмюра или законом «трех вторых», где В - константа͵ зависящая от размеров, формы и взаимного расположения катода и анода.
С ростом температуры катода увеличивается число испускаемых им электронов, растет плотность «электронного облака». Для рассеивания объемного заряда облака требуется большее анодное напряжение. По этой причине при увеличении температуры катода насыщение анодного тока наступает при больших значениях Uа и сама величина тока насыщения Iнас также возрастает.
Явление термоэлектронной эмиссии используется в различных электронных лампах, рентгеновских трубках, электронном микроскопе и т.д. Рассмотренная выше двухэлектродная лампа применяется в электро- и радиотехнике, автоматике и телемеханике для выпрямления переменного тока, усиления тока и электрических сигналов, для генерирования электромагнитных колебаний.
Читайте также
Рис.3.4. Схема включения вакуумного диода. Явление испускания электронов нагретыми металлами называется термоэлектронной эмиссией. С повышением температуры возрастает кинетическая энергия электронов и они получают возможность, преодолев работу выхода,... [читать подробенее]
oplib.ru
