กระแสอิเล็กตรอนในสุญญากาศ กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

อีlกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

1. หลอดรังสีแคโทด

สูญญากาศเป็นสถานะของก๊าซในภาชนะที่โมเลกุลจะบินจากผนังด้านหนึ่งของภาชนะไปยังอีกที่หนึ่งโดยไม่เคยเกิดการชนกัน

ฉนวนสุญญากาศกระแสในนั้นสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการประดิษฐ์ของอนุภาคที่มีประจุ ด้วยเหตุนี้การปล่อย (การปล่อย) ของอิเล็กตรอนโดยสารจะถูกใช้ ในหลอดสุญญากาศที่มีแคโทดที่ให้ความร้อน จะเกิดการปล่อยความร้อน และในโฟโตไดโอดจะเกิดโฟโตอิเล็กตรอน

ให้เราอธิบายว่าทำไมโลหะจึงไม่มีการปล่อยอิเล็กตรอนอิสระโดยธรรมชาติ การมีอยู่ของอิเล็กตรอนดังกล่าวในโลหะเป็นผลมาจากความใกล้ชิดของอะตอมในคริสตัล อย่างไรก็ตาม อิเล็กตรอนเหล่านี้มีอิสระเพียงในแง่ที่ว่าพวกมันไม่ได้เป็นของอะตอมจำเพาะ แต่ยังคงเป็นของคริสตัลโดยรวม อิเล็กตรอนอิสระบางส่วนซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายที่พื้นผิวของโลหะจึงหลุดออกจากมัน พื้นที่ขนาดเล็กของพื้นผิวโลหะซึ่งก่อนหน้านี้เป็นกลางทางไฟฟ้าได้รับประจุบวกที่ไม่มีการชดเชยภายใต้อิทธิพลที่อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะกลับสู่โลหะ กระบวนการจากไปและกลับเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง อันเป็นผลมาจากการที่เมฆอิเล็กตรอนแบบเปลี่ยนได้ก่อตัวขึ้นเหนือพื้นผิวโลหะ และพื้นผิวโลหะก่อตัวเป็นชั้นไฟฟ้าสองชั้น เทียบกับกองกำลังจำกัดซึ่งต้องดำเนินการฟังก์ชันการทำงาน หากเกิดการปล่อยอิเล็กตรอน อิทธิพลภายนอกบางอย่าง (ความร้อน แสงสว่าง) ก็ได้ทำงานดังกล่าวแล้ว

การปล่อยความร้อนเป็นสมบัติของร่างกายที่ถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงเพื่อปล่อยอิเล็กตรอน

หลอดรังสีแคโทดเป็นกระติกน้ำแก้วที่สร้างสุญญากาศสูง (10 ถึง -6 องศา-10 ถึง -7 องศามิลลิเมตรปรอท) แหล่งที่มาของอิเล็กตรอนเป็นเกลียวลวดบาง ๆ (เป็นแคโทดด้วย) ฝั่งตรงข้ามแคโทดมีขั้วบวกในรูปทรงกระบอกกลวง ซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนจะเข้ามาหลังจากผ่านกระบอกโฟกัสที่มีไดอะแฟรมที่มีรูรับแสงแคบ ระหว่างแคโทดและแอโนดจะรักษาแรงดันไฟฟ้าไว้หลายกิโลโวลต์ อิเล็กตรอนที่เร่งด้วยสนามไฟฟ้าจะบินออกจากรูรับแสงของไดอะแฟรมและบินไปยังหน้าจอที่ทำจากสารที่เรืองแสงภายใต้การกระทำของอิเล็กตรอน

ใช้สองคู่เพื่อควบคุมลำอิเล็กตรอน แผ่นโลหะโดยอันหนึ่งเป็นแนวตั้งและอีกอันเป็นแนวนอน หากด้านซ้ายของแผ่นเปลือกโลกมีศักย์ลบ และด้านขวามีศักย์บวก ลำแสงจะเบี่ยงเบนไปทางขวา และหากขั้วของแผ่นเปลือกโลกเปลี่ยนไป ลำแสงก็จะเบี่ยงไปทางซ้าย หากมีการใช้แรงดันไฟฟ้ากับเพลตเหล่านี้ ลำแสงจะสั่นในระนาบแนวนอน ในทำนองเดียวกัน ลำแสงจะสั่นในระนาบแนวตั้ง หากมีแรงดันไฟสลับบนเพลตที่เบี่ยงเบนในแนวตั้ง แผ่นก่อนหน้านี้มีการเบี่ยงเบนในแนวนอน

2. กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

สูญญากาศคืออะไร?

นี่คือระดับของการเกิดก๊าซที่หายากซึ่งแทบไม่มีการชนกันของโมเลกุล

กระแสไฟฟ้าเป็นไปไม่ได้เพราะ จำนวนโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออนที่เป็นไปได้ไม่สามารถให้ค่าการนำไฟฟ้าได้

คุณสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศได้หากคุณใช้แหล่งกำเนิดของอนุภาคที่มีประจุ ลำแสงหลอดไดโอดสูญญากาศ

การกระทำของแหล่งกำเนิดอนุภาคที่มีประจุอาจขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน

3. ไดโอดสูญญากาศ

กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศเป็นไปได้ในหลอดอิเล็กตรอน

หลอดสุญญากาศเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน

ไดโอดสูญญากาศเป็นหลอดอิเล็กตรอนแบบสองขั้ว (A-anode และ K-cathode)

ภายในภาชนะแก้วมีแรงดันต่ำมาก

H - ฟิลาเมนต์ที่วางอยู่ภายในแคโทดเพื่อให้ความร้อน พื้นผิวของแคโทดที่ให้ความร้อนจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา หากขั้วบวกเชื่อมต่อกับแหล่งกระแส + และแคโทดกับ - วงจรจะไหล

กระแสความร้อนคงที่ ไดโอดสูญญากาศมีการนำทางเดียว

เหล่านั้น. กระแสในขั้วบวกเป็นไปได้ถ้าศักย์แอโนดสูงกว่าศักย์แคโทด ในกรณีนี้ อิเล็กตรอนจากเมฆอิเล็กตรอนจะถูกดึงดูดไปยังขั้วบวก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

4. โวลต์-แอมแปร์ลักษณะไดโอดสูญญากาศ

ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำที่ขั้วบวก ไม่ใช่อิเล็กตรอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากแคโทดไปถึงขั้วบวก และ ไฟฟ้าเล็ก. ที่ไฟฟ้าแรงสูง กระแสจะอิ่มตัว กล่าวคือ มูลค่าสูงสุด

ไดโอดสูญญากาศใช้ในการแก้ไข กระแสสลับ.

กระแสที่อินพุตของวงจรเรียงกระแสไดโอด

กระแสไฟขาออกของวงจรเรียงกระแส

5. คานอิเล็กตรอน

นี่คือกระแสของอิเล็กตรอนที่บินเร็วในหลอดสุญญากาศและอุปกรณ์ปล่อยก๊าซ

คุณสมบัติของคานอิเล็กตรอน:

เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้า

ถูกปฏิเสธใน สนามแม่เหล็กภายใต้อิทธิพลของกองกำลังลอเรนซ์

เมื่อชะลอความเร็วของลำแสงที่กระทบกับสาร รังสีเอกซ์จะถูกสร้างขึ้น

ทำให้เกิดการเรืองแสง (luminescence) ของของแข็งบางชนิดและ ของเหลว(สารเรืองแสง);

พวกเขาให้ความร้อนแก่สารตกลงบนนั้น

6. หลอดรังสีแคโทด (CRT)

ใช้ปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนและคุณสมบัติของลำอิเล็กตรอน

CRT ประกอบด้วยปืนอิเล็กตรอน แผ่นอิเล็กโทรดเบี่ยงเบนแนวนอนและแนวตั้ง และตะแกรง

ในปืนอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทดที่ให้ความร้อนผ่านอิเล็กโทรดกริดควบคุมและถูกเร่งโดยแอโนด ปืนอิเล็กตรอนจะโฟกัสลำแสงอิเล็กตรอนไปยังจุดหนึ่งและเปลี่ยนความสว่างของการเรืองแสงบนหน้าจอ การเบี่ยงเบนของเพลตแนวนอนและแนวตั้งทำให้คุณสามารถย้ายลำแสงอิเล็กตรอนบนหน้าจอไปยังจุดใดก็ได้บนหน้าจอ หน้าจอของหลอดถูกปกคลุมด้วยสารเรืองแสงซึ่งเรืองแสงเมื่อถูกทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอน

หลอดมีสองประเภท:

1) ด้วยการควบคุมไฟฟ้าสถิตของลำแสงอิเล็กตรอน (ความเบี่ยงเบนของลำแสงอิเล็กตรอนโดยสนามไฟฟ้าเท่านั้น);

2) ด้วยการควบคุมแม่เหล็กไฟฟ้า (เพิ่มขดลวดโก่งแม่เหล็ก)

แอปพลิเคชันหลักของ CRT:

kinescopes ในอุปกรณ์โทรทัศน์

จอคอมพิวเตอร์;

ออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์ในเทคโนโลยีการวัด

โฮสต์บน Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

สูญญากาศเป็นสถานะของก๊าซที่น้อยกว่าความดันบรรยากาศ การไหลของอิเล็กตรอนในสุญญากาศเป็นกระแสไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อน การประยุกต์ใช้ ไดโอดสูญญากาศ (หลอดไฟฟ้าสองขั้ว) ลักษณะแรงดันกระแสไฟของไดโอด

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 10/24/2008

แนวคิดของกระแสไฟฟ้าและสภาวะที่เกิดขึ้น ความเป็นตัวนำยิ่งยวดของโลหะที่ อุณหภูมิต่ำ. แนวคิดของอิเล็กโทรไลซิสและ การแยกตัวด้วยไฟฟ้า. กระแสไฟฟ้าในของเหลว กฎของฟาราเดย์ คุณสมบัติของกระแสไฟฟ้าในแก๊สสุญญากาศ

การนำเสนอเพิ่ม 01/27/2014

แนวคิดของกระแสไฟฟ้า พฤติกรรมการไหลของอิเล็กตรอนในสื่อต่างๆ หลักการทำงานของหลอดรังสีสุญญากาศอิเล็กตรอน กระแสไฟฟ้าในของเหลว ในโลหะ สารกึ่งตัวนำ แนวคิดและประเภทของการนำไฟฟ้า ปรากฏการณ์การเปลี่ยนผ่านของรูอิเล็กตรอน

การนำเสนอ, เพิ่ม 11/05/2014

แนวคิดพื้นฐานและส่วนพิเศษของอิเล็กโทรไดนามิกส์ เงื่อนไขการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้า การคำนวณงานและกำลังไฟฟ้า กฎของโอห์มสำหรับกระแสตรงและกระแสสลับ ลักษณะเฉพาะของโวลต์-แอมแปร์ของโลหะ อิเล็กโทรไลต์ ก๊าซ และไดโอดสุญญากาศ

การนำเสนอ, เพิ่ม 11/30/2013

แนวคิดของกระแสไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ ประเภทของแบตเตอรี่ไฟฟ้าและวิธีการแปลงพลังงาน อุปกรณ์ของเซลล์กัลวานิก คุณสมบัติของการทำงานของแบตเตอรี่ การจำแนกแหล่งที่มาปัจจุบันและการใช้งาน

การนำเสนอเพิ่ม 01/18/2012

แนวคิดของกระแสไฟฟ้า การเลือกทิศทาง การกระทำ และความแข็งแกร่ง การเคลื่อนที่ของอนุภาคในตัวนำ คุณสมบัติของสาร วงจรไฟฟ้าและประเภทของการเชื่อมต่อ กฎ Joule-Lenz เกี่ยวกับปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากตัวนำ กฎของโอห์มเกี่ยวกับความแรงของกระแสในส่วนวงจร

การนำเสนอ, เพิ่ม 05/15/2009

การก่อตัวของกระแสไฟฟ้า การดำรงอยู่ การเคลื่อนที่ และปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่มีประจุ ทฤษฎีการปรากฏตัวของไฟฟ้าเมื่อโลหะสองชนิดที่ไม่เหมือนกันมาสัมผัสกัน การสร้างแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า การศึกษาผลกระทบของกระแสไฟฟ้า

การนำเสนอเพิ่ม 01/28/2554

ผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้า สาระสำคัญของกฎจูล-เลนซ์ แนวคิดเรื่องเรือนกระจกและเรือนกระจก ประสิทธิภาพการใช้พัดลมฮีทเตอร์และ เครื่องทำความร้อนสายเคเบิลดินเรือนกระจก ผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้าในเครื่องฟักไข่

การนำเสนอเพิ่ม 11/26/2013

การคำนวณวงจรไฟฟ้าเชิงเส้น กระแสตรง, การหากระแสในทุกสาขาของวิธีการของกระแสวน, การจัดเก็บ, การพับ. วงจรไฟฟ้าไม่เชิงเส้นของกระแสตรง การวิเคราะห์สถานะทางไฟฟ้าของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับเชิงเส้น

ภาคเรียนที่เพิ่ม 05/10/2013

แนวคิดของกระแสไฟฟ้า กฎของโอห์มสำหรับส่วนวงจร คุณสมบัติของกระแสในโลหะปรากฏการณ์ของตัวนำยิ่งยวด การปล่อยความร้อนในไดโอดสุญญากาศ ของเหลวไดอิเล็กตริก อิเล็กโทรไลต์และเซมิคอนดักเตอร์ กฎของอิเล็กโทรไลซิส

บทเรียน #40-169 กระแสไฟฟ้าในก๊าซ กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

ภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซจะเป็นไดอิเล็กตริก (R), เช่น. ประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุลที่เป็นกลางและไม่มีตัวนำกระแสไฟฟ้าอิสระ

แก๊สตัวนำเป็นก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออน มีการนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอน-ไอออนิก

ก๊าซไอออไนซ์- นี่คือการสลายตัวของอะตอมหรือโมเลกุลที่เป็นกลางเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอนภายใต้การกระทำของไอออไนเซอร์ (รังสีอัลตราไวโอเลต เอ็กซ์เรย์ และกัมมันตภาพรังสี; ความร้อน)

และอธิบายได้จากการสลายตัวของอะตอมและโมเลกุลในการชนกันด้วยความเร็วสูง

การปล่อยก๊าซ- กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแก๊ส มีการสังเกตการปล่อยก๊าซในท่อปล่อยก๊าซ (หลอด) เมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก

การรวมตัวกันของอนุภาคที่มีประจุ

แก๊สจะหยุดเป็นตัวนำ ถ้าไอออไนเซชันหยุด จะเกิดขึ้นเนื่องจากการรวมตัวกันใหม่ (การรวมตัวจะตรงกันข้ามกับ

อนุภาคที่มีประจุ) ประเภทของการปล่อยก๊าซ: อิสระและไม่พึ่งพาตนเอง

การปล่อยก๊าซที่ไม่ยั่งยืน- นี่คือการปลดปล่อยที่มีอยู่เฉพาะภายใต้การกระทำของไอออนไนซ์ภายนอก

ก๊าซในท่อถูกแตกตัวเป็นไอออน ให้ขั้วไฟฟ้าด้วย

แรงดันไฟฟ้า (U) และกระแสไฟฟ้าปรากฏในหลอด (I)

ด้วยการเพิ่มขึ้นของ U ความแรงในปัจจุบัน I จะเพิ่มขึ้น

เมื่ออนุภาคที่มีประจุทั้งหมดก่อตัวขึ้นในวินาทีถึงอิเล็กโทรดในช่วงเวลานี้ (ที่แรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน (U *) กระแสจะถึงจุดอิ่มตัว (I n) หากไอออไนเซอร์หยุด การคายประจุจะหยุดด้วย (I \u003d 0)

การปล่อยก๊าซอิสระ- การคายประจุในก๊าซที่ยังคงมีอยู่หลังจากการสิ้นสุดของไอออนไนเซอร์ภายนอกเนื่องจากไอออนและอิเล็กตรอนที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนของแรงกระแทก (= ไฟฟ้าช็อตไอออไนซ์) เกิดขึ้นเมื่อความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดเพิ่มขึ้น (เกิดหิมะถล่มอิเล็กตรอน)

ที่ค่าแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน (การสลาย U) ความแรงของกระแสอีกครั้ง

เพิ่มขึ้น ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องสร้างประจุไอออนเพื่อรักษาการปลดปล่อยอีกต่อไป

อิออไนเซชันกระทบอิเลคตรอนเกิดขึ้น

การปล่อยก๊าซที่ไม่ยั่งยืนในตัวเองสามารถเปลี่ยนเป็นการปล่อยก๊าซที่ยั่งยืนด้วยตนเองที่จุดไฟ U a = U

ไฟฟ้าสลายก๊าซ- การเปลี่ยนการปล่อยก๊าซที่ไม่ยั่งยืนให้เป็นอิสระ

ประเภทของการปล่อยก๊าซอิสระ:

1. ระอุ - ที่ ความกดดันต่ำ(มากถึงหลายมิลลิเมตรปรอท) - สังเกตได้จากหลอดก๊าซและเลเซอร์ก๊าซ (โคมไฟกลางวัน)

2. จุดประกาย - ที่แรงดันปกติ (P = พี ATM) และความตึงเครียดสูง สนามไฟฟ้า E (สายฟ้า - ความแรงของกระแสสูงถึงหลายแสนแอมแปร์)

3. โคโรนา - ที่ความดันปกติในสนามไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอ (ที่ปลายไฟของ St. Elmo)

4. อาร์ค - เกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดที่ขยับอย่างใกล้ชิด - ความหนาแน่นกระแสสูง, แรงดันไฟต่ำระหว่างอิเล็กโทรด, (ในสปอตไลท์, อุปกรณ์ฟิล์มฉายภาพ, การเชื่อม, หลอดปรอท)

พลาสม่า- นี่เป็นสถานะรวมที่สี่ของสสารที่มีระดับสูงของการแตกตัวเป็นไอออนเนื่องจากการชนกันของโมเลกุลที่ความเร็วสูงที่อุณหภูมิสูง เกิดขึ้นในธรรมชาติ: ไอโอสเฟียร์เป็นพลาสมาที่แตกตัวเป็นไอออนอ่อน ๆ ดวงอาทิตย์เป็นพลาสมาที่แตกตัวเป็นไอออนอย่างเต็มที่ พลาสมาเทียม - ในหลอดปล่อยก๊าซ

พลาสมาเกิดขึ้น: 1. - อุณหภูมิต่ำ T< 10 5 К; 2. — высокотемпературная» Т >10 5 ก.

คุณสมบัติหลักของพลาสมา:

— การนำไฟฟ้าสูง

— ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กภายนอก

ที่ T \u003d 20∙ 10 3 ÷ 30∙ 10 3 K สารใด ๆ ที่เป็นพลาสมา 99% ของสสารในจักรวาลเป็นพลาสมา

กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

สูญญากาศเป็นก๊าซที่หายากมาก แทบไม่มีการชนกันของโมเลกุล ความยาว

เส้นทางอิสระของอนุภาค (ระยะห่างระหว่างการชน) มากกว่าขนาดของเรือ

(P "P ~ 10 -13 mm Hg. Art.) สูญญากาศมีลักษณะการนำไฟฟ้า

(กระแสคือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน) แทบไม่มีความต้านทาน ( R
).

ในสุญญากาศ:

- กระแสไฟฟ้าเป็นไปไม่ได้เพราะ จำนวนโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออนที่เป็นไปได้ไม่สามารถให้ค่าการนำไฟฟ้าได้

- เป็นไปได้ที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศหากใช้แหล่งกำเนิดของอนุภาคที่มีประจุ

— การกระทำของแหล่งกำเนิดอนุภาคที่มีประจุอาจขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน

การปล่อยความร้อน- ปรากฏการณ์การหลบหนีของอิเล็กตรอนอิสระจากพื้นผิวของวัตถุร้อน การปล่อยอิเล็กตรอนโดยวัตถุที่เป็นของแข็งหรือของเหลวเกิดขึ้นเมื่อถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สอดคล้องกับการเรืองแสงที่มองเห็นได้ของโลหะร้อน อิเล็กโทรดโลหะที่ให้ความร้อนจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมาอย่างต่อเนื่อง ก่อตัวเป็นเมฆอิเล็กตรอนรอบๆ ตัวมันเอง

ในสภาวะสมดุล จำนวนอิเล็กตรอนที่ออกจากอิเล็กโทรดจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ส่งคืน (เนื่องจากอิเล็กโทรดจะมีประจุบวกเมื่อสูญเสียอิเล็กตรอน) ยิ่งอุณหภูมิของโลหะสูงขึ้น ความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนก็จะยิ่งสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศเป็นไปได้ในหลอดอิเล็กตรอน หลอดสุญญากาศเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน

ไดโอดสูญญากาศ

ไดโอดสูญญากาศเป็นหลอดอิเล็กตรอนแบบสองขั้ว (A-anode และ K-cathode) ความดันต่ำมากถูกสร้างขึ้นภายในภาชนะแก้ว (10 -6 ÷10 -7 มม. ปรอท) ไส้หลอดจะถูกวางไว้ในแคโทดเพื่อให้ความร้อน พื้นผิวของแคโทดที่ให้ความร้อนจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา หากเชื่อมต่อขั้วบวก

ด้วย "+" ของแหล่งกำเนิดกระแสและแคโทดที่มี "-" จากนั้นกระแสความร้อนคงที่จะไหลในวงจร ไดโอดสูญญากาศมีการนำทางเดียว

เหล่านั้น. กระแสในขั้วบวกเป็นไปได้ถ้าศักย์แอโนดสูงกว่าศักย์แคโทด ในกรณีนี้ อิเลคตรอนจากเมฆอิเล็กตรอนจะถูกดึงดูดไปที่แอโนด ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

CVC (ลักษณะแรงดัน) ของไดโอดสุญญากาศ

ที่ขั้วไฟฟ้าแรงดันต่ำที่ขั้วบวก ไม่ใช่อิเล็กตรอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากแคโทดจะไปถึงขั้วบวก และกระแสไฟมีขนาดเล็ก ที่ไฟฟ้าแรงสูง กระแสจะอิ่มตัว กล่าวคือ มูลค่าสูงสุด ไดโอดสูญญากาศเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าทางเดียวและใช้เพื่อแก้ไขกระแสสลับ

คานอิเล็กตรอนเป็นกระแสของอิเล็กตรอนที่บินเร็วในหลอดสุญญากาศและอุปกรณ์ปล่อยก๊าซ

คุณสมบัติของคานอิเล็กตรอน:

— เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้า

- เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กภายใต้การกระทำของแรงลอเรนซ์

- รังสีเอกซ์เกิดขึ้นเมื่อลำแสงกระทบกับสารช้าลง

- ทำให้เกิดการเรืองแสง (เรืองแสง) ของวัตถุที่เป็นของแข็งและของเหลว (สารเรืองแสง)

- ให้ความร้อนกับสารที่ตกลงมา

หลอดรังสีแคโทด (CRT)

— ใช้ปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนและคุณสมบัติของลำอิเล็กตรอน

องค์ประกอบของ CRT: ปืนอิเล็กตรอน แผ่นอิเล็กโทรดเบี่ยงเบนแนวนอนและแนวตั้ง และหน้าจอ

หลอดมีสองประเภท:

1. มีการควบคุมลำแสงอิเล็กตรอนแบบไฟฟ้าสถิต (การโก่งตัวของลำแสงอิเล็กตรอนด้วยสนามไฟฟ้าเท่านั้น)

2. มีระบบควบคุมแม่เหล็กไฟฟ้า (มีการเพิ่มขดลวดแม่เหล็ก)

แอปพลิเคชันหลักของ CRT: kinescopes ในอุปกรณ์โทรทัศน์ จอคอมพิวเตอร์; ออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์ในเทคโนโลยีการวัด

คำถามสอบ

47. ในกรณีใดต่อไปนี้เป็นปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนที่สังเกตได้?

ก. การแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมภายใต้อิทธิพลของแสง B. ไอออนไนซ์ของอะตอมเป็นผล การปะทะกันไอออนที่อุณหภูมิสูง B. การปล่อยอิเล็กตรอนจากพื้นผิวของแคโทดที่ให้ความร้อนในหลอดโทรทัศน์ ง. เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลต์

ความว่างเปล่า - นี่คือวิธีที่คำว่าสุญญากาศแปลมาจากภาษาละติน เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกสุญญากาศว่าพื้นที่ที่มีก๊าซซึ่งมีความดันหลายร้อย และอาจต่ำกว่าความดันบรรยากาศหลายพันเท่า บนโลกของเรา สุญญากาศถูกสร้างขึ้นมาโดยธรรมชาติ ตั้งแต่ใน ร่างกายสถานะดังกล่าวเป็นไปไม่ได้

ประเภทของสุญญากาศ

กระแสไฟฟ้าทำงานอย่างไรในสุญญากาศ? เช่นเดียวกับกระแสใด ๆ กระแสสุญญากาศจะปรากฏขึ้นในแหล่งกำเนิดที่มีอนุภาคที่มีประจุฟรี

อนุภาคใดสร้างกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ ในการสร้างสุญญากาศในภาชนะปิดใด ๆ จำเป็นต้องสูบแก๊สออกจากถัง นี้มักจะทำกับ ปั๊มสุญญากาศ. นี่คืออุปกรณ์ที่จำเป็นในการสูบก๊าซหรือไอน้ำออกให้ได้แรงดันที่จำเป็นสำหรับการทดลอง

สูญญากาศมีสี่ประเภท: สูญญากาศต่ำ, สูญญากาศปานกลาง, สูญญากาศสูงและสูญญากาศสูงพิเศษ

ข้าว. 1. ลักษณะสุญญากาศ

กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

กระแสในสุญญากาศไม่สามารถมีอยู่ได้ด้วยตัวมันเอง เนื่องจากสุญญากาศเป็นไดอิเล็กตริก ในกรณีนี้ คุณสามารถสร้างกระแสโดยใช้การปล่อยความร้อน การปล่อยความร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่อิเล็กตรอนถูกปล่อยออกมาจากโลหะเมื่อถูกความร้อน อิเล็กตรอนดังกล่าวเรียกว่าเทอร์โมอิเล็กตรอนและร่างกายทั้งหมดเป็นตัวปล่อย

ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Thomas Edison ในปี 1879

ข้าว. 2. การปล่อยความร้อน

การปล่อยแบ่งออกเป็น:

อิเล็กทรอนิกส์รอง (เคาะออกด้วยอิเล็กตรอนเร็ว);
thermionic (การระเหยของอิเล็กตรอนจากแคโทดร้อน);
โฟโตอิเล็กทรอนิคส์ (อิเล็กตรอนถูกกระแทกด้วยแสง);
อิเล็กทรอนิกส์ (น็อกเอาต์ด้วยสนามที่แข็งแกร่ง)

อิเล็กตรอนสามารถบินออกจากโลหะได้หากมีพลังงานจลน์เพียงพอ จะต้องมากกว่าฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอนสำหรับโลหะที่กำหนด อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทดก่อให้เกิดเมฆอิเล็กตรอน ครึ่งหนึ่งกลับสู่ตำแหน่งเดิม ในสภาวะสมดุล จำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ส่งคืน ความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยตรง (เช่น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความหนาแน่นของเมฆก็จะมากขึ้น)

เมื่ออิเล็กโทรดเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิด a สนามไฟฟ้า. หากขั้วบวกของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าเชื่อมต่อกับขั้วบวก (ขั้วไฟฟ้าเย็น) และขั้วลบกับขั้วลบ (ขั้วไฟฟ้าร้อน) ความแรงของสนามไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังขั้วไฟฟ้าที่ให้ความร้อน

การประยุกต์ใช้กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ หนึ่งในอุปกรณ์ดังกล่าวคือไดโอดสูญญากาศ

ข้าว. 3. ไดโอดสูญญากาศ

ประกอบด้วยทรงกระบอกซึ่งประกอบด้วยอิเล็กโทรด 2 ขั้ว - แคโทดและแอโนด

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

เราเรียนรู้สั้น ๆ เกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศในบทความนี้ สำหรับการดำรงอยู่ในสุญญากาศก่อนอื่นจำเป็นต้องมีอนุภาคที่มีประจุฟรี พิจารณาประเภทของสูญญากาศและลักษณะของมันด้วย สิ่งที่จำเป็นสำหรับการศึกษาคือแนวคิดเรื่องการปล่อยความร้อน ข้อมูลสามารถนำมาใช้จัดทำรายงานและรายงานในบทเรียนฟิสิกส์ได้

กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ

เป็นไปได้ไหมที่จะเผยแพร่กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ (จากสุญญากาศแบบละติน - ความว่างเปล่า)? เนื่องจากไม่มีตัวพาประจุไฟฟ้าฟรีในสุญญากาศจึงเป็นไดอิเล็กตริกในอุดมคติ การปรากฏตัวของไอออนจะนำไปสู่การหายตัวไปของสุญญากาศและการผลิตก๊าซไอออไนซ์ แต่การปรากฏตัวของอิเล็กตรอนอิสระจะช่วยให้กระแสไหลผ่านสุญญากาศ จะรับอิเล็กตรอนอิสระในสุญญากาศได้อย่างไร? ด้วยความช่วยเหลือของปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน - การปล่อยอิเล็กตรอนโดยสารเมื่อถูกความร้อน

ไดโอดสูญญากาศ ไตรโอด หลอดรังสีแคโทด (ในทีวีรุ่นเก่า) เป็นอุปกรณ์ที่มีการทำงานตามปรากฏการณ์การปล่อยความร้อน หลักการทำงานพื้นฐาน: การปรากฏตัวของวัสดุทนไฟที่กระแสไหล - แคโทด, อิเล็กโทรดเย็นที่รวบรวมเทอร์โมอิเล็กตรอน - แอโนด

เต็ม เครื่องดูดฝุ่น ไม่สามารถรับปั๊มใด ๆ ไม่ว่าเราจะสูบฉีดออกไปมากเพียงใด ร่องรอยของก๊าซก็ยังคงอยู่ในนั้นเสมอ ดังนั้นในหลอดไฟ กระแสไฟฟ้าที่เราเพิ่งพบนั้นไม่ได้ผ่านในสุญญากาศจริง ๆ แต่ในก๊าซที่หายากมาก

ปั๊มสมัยใหม่ให้สุญญากาศสูงจนโมเลกุลที่เหลืออยู่ในท่อระบายออกแทบไม่มีผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและกระแสไหลในลักษณะเดียวกับในสุญญากาศเต็ม อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี หลอดไฟไม่ได้ตั้งใจที่จะอพยพออกไปถึงระดับนี้ ในตะเกียงดังกล่าวอิเล็กตรอนชนกับโมเลกุลของแก๊สซ้ำแล้วซ้ำอีก ในการกระแทก พวกมันถ่ายเทพลังงานบางส่วนไปยังโมเลกุลของแก๊ส โดยปกติพลังงานนี้จะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่แก๊ส แต่ภายใต้เงื่อนไขบางประการ โมเลกุลหรืออะตอมของก๊าซจะปล่อยก๊าซออกมาในรูปของแสง หลอดส่องสว่างดังกล่าวสามารถเห็นได้เหนือประตูรถไฟใต้ดิน บนหน้าต่างร้านค้า และป้ายร้านค้า

การไหลของกระแสไฟฟ้าในก๊าซเป็นปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนและหลากหลายมาก รูปแบบหนึ่งของมันคือ อาร์คไฟฟ้าใช้ในงานเชื่อมไฟฟ้าและการหลอมโลหะ

อุณหภูมิในนั้นที่ความดันบรรยากาศประมาณ 3700 องศา ในการอาร์คที่เผาไหม้ในก๊าซที่ถูกบีบอัดถึง 20 บรรยากาศ อุณหภูมิจะสูงถึง 5900 องศา นั่นคืออุณหภูมิของพื้นผิวดวงอาทิตย์

อาร์คไฟฟ้าเปล่งแสง แสงสีขาวดังนั้นจึงใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ทรงพลังในหลอดฉายภาพและไฟค้นหา

อีกรูปแบบหนึ่งของการปล่อยไฟฟ้าคือการสลายก๊าซ เราจะนำลูกบอลโลหะที่มีประจุตรงข้ามกันสองลูกมารวมกัน (ดูภาพบนหน้าปก) ในกรณีนี้สนามไฟฟ้าระหว่างกันจะเพิ่มขึ้น ในที่สุด มันก็มีขนาดใหญ่มากจนดึงอิเล็กตรอนจากโมเลกุลของอากาศระหว่างลูกบอล อากาศจะแตกตัวเป็นไอออน อิเล็กตรอนและไอออนอิสระที่เกิดขึ้นจะพุ่งเข้าหาลูกบอล ระหว่างทางพวกมันทำลายโมเลกุลใหม่ สร้างไอออนใหม่ อากาศจะกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าชั่วขณะ

เมื่อเข้าใกล้ลูกบอลไอออนจะทำให้ประจุของลูกบอลเป็นกลาง ฟิลด์หายไป ไอออนที่เหลือจะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลอีกครั้ง อากาศเป็นฉนวนอีกครั้ง

ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในเสี้ยววินาที การสลายตัวจะมาพร้อมกับประกายไฟและรอยแตก ประกายไฟเป็นผลมาจากการเรืองแสงของโมเลกุลที่ตื่นเต้นจากผลกระทบของประจุที่บิน เสียงแตกเกิดจากการขยายตัวของอากาศเนื่องจากความร้อนในเส้นทางของประกายไฟ

ปรากฏการณ์นี้คล้ายกับฟ้าผ่าและฟ้าร้องในขนาดย่อ ที่จริงแล้ว ฟ้าผ่าเป็นประจุไฟฟ้าแบบเดียวกันที่เกิดขึ้นเมื่อเมฆที่มีประจุตรงข้ามสองก้อนเข้าใกล้หรือระหว่างก้อนเมฆกับโลก

ตอนนี้เราจะไม่นำลูกบอลที่ชาร์จไว้ล่วงหน้าสองลูกมารวมกัน แต่เป็นอิเล็กโทรดคาร์บอนหรือโลหะสองอันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดที่ทรงพลังเพียงพอ การปลดปล่อยที่เกิดขึ้นระหว่างพวกเขาไม่หยุดเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำให้อิเล็กโทรดไม่ถูกทำให้เป็นกลางโดยไอออนที่ตกลงมา แทนที่จะเกิดการแยกตัวของอากาศในระยะสั้น อาร์คไฟฟ้าที่เสถียรจะถูกสร้างขึ้น (รูปที่ 12) ซึ่งเราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น อุณหภูมิสูงที่พัฒนาขึ้นในส่วนโค้งจะรักษาสถานะไอออไนซ์ของอากาศระหว่างอิเล็กโทรด และยังสร้างการปล่อยความร้อนจากแคโทดอย่างมีนัยสำคัญ

ก่อนที่จะพูดถึงกลไกที่กระแสไฟฟ้าแพร่กระจายในสุญญากาศ จำเป็นต้องเข้าใจก่อนว่าเป็นสื่อประเภทใด

คำนิยาม.สูญญากาศคือสถานะของก๊าซซึ่งเส้นทางอิสระของอนุภาค เกินขนาดเรือ. นั่นคือสถานะดังกล่าวที่โมเลกุลหรืออะตอมของก๊าซลอยจากผนังด้านหนึ่งของภาชนะไปยังอีกผนังหนึ่งโดยไม่ชนกับโมเลกุลหรืออะตอมอื่น นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเรื่องความลึกของสุญญากาศ ซึ่งแสดงลักษณะของอนุภาคจำนวนน้อยที่ยังคงอยู่ในสุญญากาศเสมอ

สำหรับการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้าจำเป็นต้องมีตัวพาประจุไฟฟ้าฟรี พวกมันมาจากไหนในพื้นที่ของอวกาศที่มีเนื้อหาต่ำมาก เพื่อตอบคำถามนี้ จำเป็นต้องพิจารณาการทดลองของ Thomas Edison นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน (รูปที่ 1) ในระหว่างการทดลอง วางแผ่นสองแผ่นใน ห้องสูญญากาศและปิดนอกวงจรด้วยอิเล็กโตรมิเตอร์ที่รวมอยู่ด้วย หลังจากให้ความร้อนจานเดียว อิเล็กโทรมิเตอร์แสดงค่าเบี่ยงเบนจากศูนย์ (รูปที่ 2)

ผลของการทดลองอธิบายได้ดังนี้ จากการให้ความร้อน โลหะเริ่มปล่อยอิเล็กตรอนออกจากโครงสร้างอะตอม โดยการเปรียบเทียบกับการปล่อยโมเลกุลของน้ำระหว่างการระเหย โลหะร้อนล้อมรอบทะเลสาบอิเล็กตรอน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการปล่อยความร้อน

ข้าว. 2. แบบแผนของการทดลองเอดิสัน

เทคนิคมาก ความสำคัญมีการใช้ลำแสงอิเล็กตรอนที่เรียกว่า

คำนิยาม.ลำอิเล็กตรอนเป็นกระแสของอิเล็กตรอนที่มีความยาวมากกว่าความกว้างมาก การรับมันค่อนข้างง่าย ก็เพียงพอแล้วที่จะใช้หลอดสุญญากาศที่กระแสไหลผ่านและสร้างรูในขั้วบวกซึ่งอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายไป (ที่เรียกว่าปืนอิเล็กตรอน) (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. ปืนอิเล็กตรอน

คานอิเล็กตรอนมีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการ:

เนื่องจากการมีอยู่ของพลังงานจลน์สูง พวกมันจึงมีผลทางความร้อนต่อวัสดุที่ชน คุณสมบัตินี้ใช้ในการเชื่อมแบบอิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมด้วยอิเล็กทรอนิกส์มีความจำเป็นในการใช้งานที่การรักษาความบริสุทธิ์ของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญ เช่น เมื่อเชื่อมเซมิคอนดักเตอร์

เมื่อชนกับโลหะ ลำแสงอิเล็กตรอน เคลื่อนที่ช้าลง ปล่อยรังสีเอกซ์ที่ใช้ในทางการแพทย์และเทคโนโลยี (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. ภาพที่ถ่ายด้วย รังสีเอกซ์ ()

เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนกระทบกับสารบางชนิดที่เรียกว่าฟอสเฟอร์ จะเกิดแสงขึ้น ซึ่งทำให้สามารถสร้างหน้าจอที่ช่วยติดตามการเคลื่อนไหวของลำแสงได้ ซึ่งแน่นอนว่ามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

ความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนที่ของคานโดยใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

ควรสังเกตว่าอุณหภูมิที่ปล่อยความร้อนได้จะต้องไม่เกินอุณหภูมิที่โครงสร้างโลหะถูกทำลาย

ในตอนแรก Edison ใช้โครงสร้างต่อไปนี้เพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าในสุญญากาศ ตัวนำที่รวมอยู่ในวงจรถูกวางไว้ที่ด้านหนึ่งของหลอดสุญญากาศ และวางอิเล็กโทรดที่มีประจุบวกที่อีกด้านหนึ่ง (ดูรูปที่ 5):

อันเป็นผลมาจากกระแสไหลผ่านตัวนำมันเริ่มร้อนขึ้นและปล่อยอิเล็กตรอนซึ่งถูกดึงดูดไปยังอิเล็กโทรดบวก ในท้ายที่สุดมีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนโดยตรงซึ่งอันที่จริงแล้วเป็นกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม จำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมามีน้อยเกินไป ทำให้กระแสไฟน้อยเกินไปสำหรับการใช้งานใดๆ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มอิเล็กโทรดอื่น อิเล็กโทรดศักย์ลบดังกล่าวเรียกว่าอิเล็กโทรดอินแคนเดสเซนต์ทางอ้อม ด้วยการใช้งาน จำนวนอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จะเพิ่มขึ้นหลายเท่า (รูปที่ 6)

ข้าว. 6. การใช้ปลั๊กเรืองแสงทางอ้อม

ควรสังเกตว่าค่าการนำไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าในสุญญากาศนั้นเหมือนกับค่าของโลหะ - อิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่ากลไกของการปรากฏตัวของอิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

ตามปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนได้ อุปกรณ์ที่เรียกว่าไดโอดสูญญากาศได้ถูกสร้างขึ้น (รูปที่ 7)

ข้าว. 7. การกำหนดไดโอดสูญญากาศบนวงจรไฟฟ้า

มาดูไดโอดสูญญากาศกันดีกว่า ไดโอดมีสองประเภท: ไดโอดที่มีไส้และแอโนดและไดโอดที่มีไส้หลอด แอโนดและแคโทด อันแรกเรียกว่าไดเร็กฟิลาเมนต์ไดโอด ฟิลาเมนต์ที่สอง - ทางอ้อม ในเทคโนโลยีมีการใช้ทั้งประเภทแรกและประเภทที่สองอย่างไรก็ตามไดโอดที่ให้ความร้อนโดยตรงมีข้อเสียเปรียบที่เมื่อถูกความร้อนความต้านทานของเกลียวจะเปลี่ยนไปซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสผ่านไดโอด และเนื่องจากการทำงานบางอย่างที่ใช้ไดโอดนั้นต้องการกระแสคงที่อย่างสมบูรณ์ จึงเหมาะสมกว่าที่จะใช้ไดโอดประเภทที่สอง

ในทั้งสองกรณี อุณหภูมิของไส้หลอดสำหรับการปล่อยอย่างมีประสิทธิภาพจะต้องเท่ากับ .

ไดโอดใช้เพื่อแก้ไขกระแสสลับ หากใช้ไดโอดเพื่อแปลงกระแสอุตสาหกรรมจะเรียกว่าคีโนตรอน

อิเล็กโทรดที่อยู่ใกล้กับองค์ประกอบที่เปล่งอิเล็กตรอนเรียกว่าแคโทด () อีกขั้วหนึ่งเรียกว่าแอโนด () ที่ การเชื่อมต่อที่ถูกต้องเมื่อแรงดันเพิ่มขึ้น กระแสจะเพิ่มขึ้น ด้วยการเชื่อมต่อย้อนกลับ กระแสจะไม่ไหลเลย (รูปที่ 8) ด้วยวิธีนี้ ไดโอดสุญญากาศจึงเปรียบเทียบได้ดีกับไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งเมื่อเปิดสวิตช์อีกครั้ง กระแสไฟจะถึงแม้จะน้อยที่สุดก็ตาม ด้วยเหตุนี้จึงใช้ไดโอดสูญญากาศเพื่อแก้ไขกระแสสลับ

ข้าว. 8. ลักษณะแรงดันกระแสของไดโอดสุญญากาศ

อุปกรณ์อื่นที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของกระบวนการของกระแสไหลในสุญญากาศคือไฟฟ้าไตรโอด (รูปที่ 9) การออกแบบแตกต่างจากไดโอดหนึ่งโดยมีอิเล็กโทรดที่สามเรียกว่ากริด เครื่องมือเช่นหลอดรังสีแคโทดซึ่งใช้หลักการของกระแสในสุญญากาศซึ่งเป็นส่วนหลักของเครื่องมือเช่นออสซิลโลสโคปและโทรทัศน์แบบหลอดขึ้นอยู่กับหลักการของกระแสในสุญญากาศ

ข้าว. 9. ไดอะแกรมของไตรโอดสุญญากาศ

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ตามคุณสมบัติของการแพร่กระจายของกระแสในสุญญากาศ อุปกรณ์ที่สำคัญเช่นหลอดรังสีแคโทดได้รับการออกแบบมา หัวใจของการทำงาน เธอใช้คุณสมบัติของลำแสงอิเล็กตรอน พิจารณาโครงสร้างของอุปกรณ์นี้ หลอดรังสีแคโทดประกอบด้วยกระติกน้ำสูญญากาศที่มีส่วนต่อขยาย ปืนอิเล็กตรอน แคโทดสองอัน และอิเล็กโทรดตั้งฉากกันสองคู่ (รูปที่ 10)

ข้าว. 10. โครงสร้างของหลอดรังสีแคโทด

หลักการทำงานมีดังนี้: อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากปืนอันเป็นผลมาจากการปล่อยความร้อนจะเร่งขึ้นเนื่องจากศักย์บวกที่ขั้วบวก จากนั้นด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการกับคู่ของอิเล็กโทรดควบคุม เราสามารถเบี่ยงเบนลำแสงอิเล็กตรอนได้ตามต้องการทั้งในแนวนอนและแนวตั้ง หลังจากนั้นลำแสงพุ่งไปที่หน้าจอสารเรืองแสงซึ่งช่วยให้เราเห็นภาพวิถีลำแสงบนมัน

หลอดรังสีแคโทดใช้ในอุปกรณ์ที่เรียกว่าออสซิลโลสโคป (รูปที่ 11) ซึ่งออกแบบมาเพื่อศึกษาสัญญาณไฟฟ้า และในโทรทัศน์แบบไคเนสโคปิก ยกเว้นว่ามีลำแสงอิเล็กตรอนควบคุมด้วยสนามแม่เหล็ก

ในบทต่อไป เราจะวิเคราะห์เส้นทางของกระแสไฟฟ้าในของเหลว

บรรณานุกรม

Tikhomirov S.A. , Yavorsky B.M. ฟิสิกส์ (ระดับพื้นฐาน) - M.: Mnemosyne, 2012
Gendenstein L.E. , Dick Yu.I. ฟิสิกส์เกรด 10 – ม.: อิเล็กซ่า, 2548.
Myakishev G.Ya. , Sinyakov A.Z. , Slobodskov B.A. ฟิสิกส์. ไฟฟ้ากระแส. – ม.: 2010.