Ce constituie un curent electric în vid. Curent electric în vid
În această lecție, continuăm să studiem fluxul de curenți în diferite medii, în special în vid. Vom lua în considerare mecanismul de formare a sarcinilor libere, vom lua în considerare principalele dispozitive tehnice care funcționează pe principiile curentului în vid: o diodă și un tub catodic. De asemenea, indicăm principalele proprietăți ale fasciculelor de electroni.
Rezultatul experimentului este explicat după cum urmează: ca urmare a încălzirii, metalul din structura sa atomică începe să emită electroni, prin analogie cu emisia de molecule de apă în timpul evaporării. Metalul încălzit înconjoară norul de electroni. Acest fenomen se numește emisie termionică.
Figura: 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 să-l obții. Este suficient să luați un tub de vid, prin care trece curentul și să faceți o gaură în anod, către care merg electronii accelerați (așa-numitul pistol de electroni) (Fig. 3).
Figura: 3. Arma electronică
Fasciculele de electroni au o serie de proprietăți cheie:
Ca urmare a prezenței unei energii cinetice ridicate, acestea au un efect termic asupra materialului în care au tăiat. Această proprietate este utilizată în sudarea electronică. Este importantă sudarea electronică la menținerea purității materialelor, de exemplu la sudarea semiconductoarelor.
- La ciocnirea cu metale fascicule de electroni, încetinind, emit raze X utilizate în medicină și tehnologie (Fig. 4).
Figura: 4. O fotografie făcută folosind raze X ()
- Când un fascicul de electroni lovește unele substanțe numite fosfor, apare o strălucire, ceea ce face posibilă crearea unor ecrane care să ajute la monitorizarea mișcării fasciculului, desigur, invizibil cu ochiul liber.
- Capacitatea de a controla mișcarea fasciculelor folosind câmpuri electrice și magnetice.
Trebuie remarcat faptul că temperatura la care se poate realiza emisia termionică nu poate depăși temperatura la care este distrusă structura metalică.
La început, Edison a folosit următorul design pentru a genera curent în vid. Un conductor conectat la circuit a fost plasat în tubul de vid pe o parte și un electrod încărcat pozitiv pe cealaltă parte (vezi Fig. 5):
Figura: cinci
Ca urmare a trecerii curentului prin conductor, acesta începe să se încălzească, emițând electroni, care sunt atrași de electrodul pozitiv. În cele din urmă, apare o mișcare direcționată de electroni, care, de fapt, este un curent electric. Cu toate acestea, numărul de electroni astfel emiși este prea mic, ceea ce dă prea puțin curent pentru orice utilizare. Această problemă poate fi rezolvată prin adăugarea unui alt electrod. Un astfel de electrod potențial negativ se numește electrod incandescent indirect. Odată cu utilizarea acestuia, numărul de electroni în mișcare crește de mai multe ori (Fig. 6).
Figura: 6. Utilizarea unei bujii incandescente indirecte
Este demn de remarcat faptul că conductivitatea curentă în vid este aceeași cu cea a metalelor - electronică. Deși mecanismul pentru apariția acestor electroni liberi este complet diferit.
Pe baza fenomenului de emisie termionică, a fost creat un dispozitiv numit diodă de vid (Fig. 7).
Figura: 7. Desemnarea diodei de vid pe schema de conectare
Diodă de vid
Să aruncăm o privire mai atentă asupra diodei de vid. Există două tipuri de diode: o diodă cu filament și anod și o diodă cu filament cu anod și catod. Prima se numește diodă încălzită direct, a doua - încălzită indirect. În tehnologie, se utilizează atât primul, cât și cel de-al doilea tip, cu toate acestea, o diodă încălzită direct are un astfel de dezavantaj încât, atunci când este încălzită, rezistența filamentului se schimbă, ceea ce implică o schimbare a curentului prin diodă. Și întrucât pentru unele operații care utilizează diode este necesar un curent complet constant, este mai oportun să se utilizeze al doilea tip de diode.
În ambele cazuri, temperatura filamentului pentru o emisie eficientă ar trebui să fie egală cu 
.
Diodele sunt utilizate pentru rectificarea curenților alternativi. Dacă o diodă este utilizată pentru a converti curenții cu valoare industrială, atunci se numește kenotron.
Un electrod situat lângă elementul emitent de electroni se numește catod (), celălalt se numește anod (). Cu o conexiune corectă, curentul crește odată cu creșterea tensiunii. Cu conexiunea inversă, curentul nu va curge deloc (Fig. 8). În acest fel, diodele de vid se compară favorabil cu diodele semiconductoare, în care, când sunt repuse în funcțiune, curentul, deși minim, este acolo. Datorită acestei proprietăți, diodele de vid sunt utilizate pentru rectificarea curenților alternativi.
Figura: 8. Caracteristica curent-tensiune a diodei de vid
Un alt dispozitiv creat pe baza proceselor de curgere a curentului în vid este un triod electric (Fig. 9). Proiectarea sa diferă de diodă prin prezența unui al treilea electrod, numit rețea. Un dispozitiv, cum ar fi un tub cu raze catodice, se bazează, de asemenea, pe principiile curentului în vid, care reprezintă cea mai mare parte a unor astfel de dispozitive precum osciloscopul și televizoarele cu lampă.
Figura: 9. Circuitul triodului 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 ca un tub cu raze catodice. În centrul activității sale, folosește proprietățile fasciculelor de electroni. Să luăm în considerare structura acestui dispozitiv. Tubul cu raze catodice constă dintr-un balon vid cu o expansiune, un pistol de electroni, doi catodi și două perechi de electrozi reciproc perpendiculari (Fig. 10).
Figura: 10. Structura tubului catodic
Principiul de funcționare este după cum urmează: electronii care scapă de pistol din cauza emisiilor termionice sunt accelerați din cauza potențialului pozitiv la anod. Apoi, aplicând tensiunea dorită perechilor de electrozi de control, putem devia fasciculul de electroni după cum ne place, orizontal și vertical. Apoi, fasciculul direcționat cade pe ecranul cu fosfor, ceea ce ne permite să vedem imaginea traiectoriei fasciculului pe acesta.
Un tub cu raze catodice este utilizat într-un dispozitiv numit osciloscop (Fig. 11), conceput pentru a studia semnalele electrice și în televizoarele cu tuburi de imagine, cu singura excepție că fasciculele de electroni sunt controlate de câmpuri magnetice.
Figura: 11. Osciloscop ()
În următoarea lecție, vom analiza trecerea curentului electric în lichide.
Lista de referinte
- Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizică (nivel de bază) - M.: Mnemosina, 2012.
- Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizica nota 10. - M.: Ileksa, 2005.
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z., Slobodskov B.A. Fizică. Electrodinamică. - M.: 2010.
- Physics.kgsu.ru ().
- Cathedral.narod.ru ().
Teme pentru acasă
- Ce este emisia electronică?
- Care sunt modalitățile de control al fasciculelor de electroni?
- Cum depinde conductivitatea unui semiconductor de temperatură?
- La ce se folosește electrodul de strălucire indirectă?
- * Care este principala proprietate a unei diode de vid? De ce este cauzat?
Curent electric în vid
Vidul este starea unui gaz în care presiunea este mai mică decât atmosferică. Distingeți între vidul mic, mediu și cel mare.
Pentru a crea un vid ridicat, rarefacția necesară, pentru care calea liberă medie a moleculelor este mai mare decât dimensiunile vasului sau distanța dintre electrozii din vas. Prin urmare, dacă se creează un vid în vas, atunci moleculele din el aproape nu se ciocnesc între ele și zboară liber prin spațiul interelectrod. În acest caz, ei se confruntă cu coliziuni numai cu electrozii sau cu pereții vasului.
Pentru ca un curent să existe în vid, o sursă de electroni liberi trebuie plasată în vid. Cea mai mare concentrație de electroni liberi în metale. Dar la temperatura camerei, nu pot părăsi metalul, deoarece sunt ținute în el de forțele de atracție ale ionilor pozitivi din Coulomb. Pentru a depăși aceste forțe, electronul trebuie să cheltuiască o anumită cantitate de energie, numită funcție de lucru, pentru a părăsi suprafața metalică.
Dacă energia cinetică a unui electron depășește sau este egală cu funcția de lucru, atunci va părăsi suprafața metalică și va deveni liberă.
Procesul de emitere a electronilor de pe o suprafață metalică se numește emisie. În funcție de modul în care energia a fost transferată la electroni, se disting mai multe tipuri de emisii. Una dintre ele este emisia termoelectronică.
Ø Emisia de electroni de către corpurile încălzite se numește emisie termoelectronică.
Fenomenul emisiei termionice duce la faptul că un electrod metalic încălzit emite continuu electroni. Electronii formează un nor de electroni în jurul electrodului. În acest caz, electrodul este încărcat pozitiv și, sub influența câmpului electric al norului încărcat, electronii din nor revin parțial la electrod.
Într-o stare de echilibru, numărul de electroni care părăsesc electrodul pe secundă este egal cu numărul de electroni care s-au întors la electrod în acest timp.
2. Curent electric în vid
Pentru ca curentul să existe, trebuie îndeplinite două condiții: prezența particulelor încărcate liber și un câmp electric. Pentru a crea aceste condiții, doi electrozi (catod și anod) sunt așezați în balon și aerul este pompat din balon. Ca urmare a încălzirii catodului, electronii scapă din acesta. Un potențial negativ se aplică catodului și un potențial pozitiv anodului.
Curentul electric în vid este mișcarea direcțională a electronilor generați prin emisie termionică.
3. Diodă de vid
O diodă de vid modernă constă dintr-un balon de sticlă sau cermet, din care aerul este evacuat la o presiune de 10-7 mm Hg. Artă. În balon sunt lipiți doi electrozi, dintre care unul, catodul, are forma unui cilindru metalic vertical realizat din tungsten și de obicei acoperit cu un strat de oxizi metalici alcalino-pământoși.
Un conductor izolat este situat în interiorul catodului, care este încălzit de un curent alternativ. Catodul încălzit emite electroni care ajung la anod. Anodul lămpii este un cilindru rotund sau oval având o axă comună cu catodul.
Conductivitatea unilaterală a unei diode de vid se datorează faptului că, din cauza încălzirii, electronii zboară din catodul fierbinte și se deplasează către anodul rece. Electronii se pot deplasa numai prin diodă de la catod la anod (adică curentul electric nu poate curge decât în \u200b\u200bdirecția opusă: de la anod la catod).
Figura redă caracteristica curent-tensiune a unei diode de vid (o valoare de tensiune negativă corespunde cazului în care potențialul catodului este mai mare decât potențialul anodic, adică câmpul electric „încearcă” să returneze electronii înapoi în catod).
Diodele de vid sunt utilizate pentru rectificarea curentului alternativ. Dacă plasați un alt electrod (rețea) între catod și anod, atunci chiar și o ușoară modificare a tensiunii dintre rețea și catod va afecta semnificativ curentul anodului. Un astfel de tub electronic (triodă) poate amplifica semnale electrice slabe. Prin urmare, de ceva timp aceste lămpi au fost elementele principale ale dispozitivelor electronice.
4. Tub de raze catodice
Un curent electric în vid a fost utilizat într-un tub cu raze catodice (CRT), fără de care un televizor sau un osciloscop nu ar putea fi imaginat mult timp.
Figura prezintă un design simplificat al unui CRT.
„Pistolul” de electroni din gâtul tubului este catodul care emite un fascicul intens de electroni. Un sistem special de cilindri cu găuri (1) focalizează această grindă, făcându-l îngust. Când electronii lovesc ecranul (4), acesta începe să strălucească. Puteți controla fluxul de electroni folosind plăci verticale (2) sau orizontale (3).
Energia semnificativă poate fi transferată în electroni în vid. Fasciculele de electroni pot fi folosite chiar pentru a topi metalele în vid.
Lecția numărul 40-169 Curent electric în gaze. Curent electric în vid.
În condiții normale, gazul este un dielectric (R ), adică este format din atomi neutri și molecule și nu conține purtători liberi de curent electric. Conductor de gaz este un gaz ionizat, are conductivitate electron-ionică.Aer - dielectric
Ionizarea gazelor este descompunerea atomilor sau moleculelor neutre în ioni pozitivi și electroni sub acțiunea unui ionizator (ultraviolete, raze X și radiații radioactive; încălzire) și se explică prin descompunerea atomilor și moleculelor în coliziuni la viteze mari. Descărcare de gaz - trecerea curentului electric prin gaz. O descărcare de gaz se observă în tuburile de descărcare de gaz (lămpi) atunci când este expusă unui câmp electric sau magnetic. 
Recombinarea particulelor încărcate
Descărcare de gaz neasistentă este o descărcare care există doar sub influența ionizatorilor externi Gazul din tub este ionizat, electrozii sunt furnizați în tub apare o tensiune (U) și un curent electric (I). Odată cu creșterea U, curentul I crește Când toate particulele încărcate formate într-o secundă ajung la electrozi în acest timp (la o anumită tensiune (U *), curentul ajunge la saturație (I n). Dacă acțiunea ionizatorului se oprește, atunci se oprește și descărcarea (I \u003d 0). Descărcare de gaz autonomă - o descărcare într-un gaz care persistă după terminarea acțiunii ionizatorului extern datorită ionilor și electronilor rezultați din ionizarea impactului (\u003d ionizarea unui șoc electric); apare odată cu creșterea diferenței de potențial dintre electrozi (apare o avalanșă de electroni). La o anumită valoare de tensiune (Defalcare U) puterea curentă din nou crește. Ionizatorul nu mai este necesar pentru a menține descărcarea. Se produce ionizarea cu impact electronic. O descărcare de gaz care nu se autosusține se poate transforma într-o descărcare de gaz autosusținută cândU a \u003d U aprindere. Defectarea electrică a gazului - tranziția unei descărcări de gaz care nu se autosusține într-una independentă. Tipuri de descărcare de gaz auto-susținută:
1. strălucitoare - la presiuni scăzute (până la câțiva mm Hg) - observată în tuburile cu lumină de gaz și lasere de gaz. (lampă fluorescentă) 2. scânteie - la presiune normală (P =
P
aTM) și intensitatea câmpului electric mare E (fulgerul - puterea curentului de până la sute de mii de amperi). 3. coroană - la presiune normală într-un câmp electric neomogen (la vârf, focurile Sf. Elmo). 4.arc - apare între electrozi deplasați strâns - densitate mare de curent, tensiune scăzută între electrozi, (în spoturi, echipamente cinematografice de proiecție, sudură, lămpi cu mercur)
Plasma - aceasta este a patra stare de agregare a materiei cu un grad ridicat de ionizare datorită coliziunii moleculelor la viteză mare la temperaturi ridicate; apare în natură: ionosferă - plasmă slab ionizată, Soarele - plasmă complet ionizată; plasmă artificială - în lămpi cu descărcare de gaz. Plasma este: 1. - temperatură scăzută T 10 5 K. Proprietățile de bază ale plasmei: - conductivitate electrică ridicată; - interacțiune puternică cu câmpurile electrice și magnetice externe. La T \u003d 20 ∙ 10 3 ÷ 30 ∙ 10 3 K, orice substanță este plasmă. 99% din substanța din Univers este plasmă.
Curent electric în vid.
). În vid: - curentul electric este imposibil, deoarece numărul posibil de molecule ionizate nu poate asigura conductivitate electrică; - puteți crea un curent electric în vid dacă utilizați o sursă de particule încărcate; - acțiunea sursei de particule încărcate se poate baza pe fenomenul de emisie termionică. Emisia termionică - fenomenul emisiei de electroni liberi de la suprafața corpurilor încălzite, emisia de electroni de către corpurile solide sau lichide are loc atunci când sunt încălzite la temperaturi corespunzătoare strălucirii vizibile a unui metal fierbinte. Electrodul metalic încălzit emite continuu electroni, formând un nor de electroni în jurul său.Într-o stare de echilibru, numărul de electroni care părăsesc electrodul este egal cu numărul de electroni care se întorc la el (deoarece electrodul este încărcat pozitiv atunci când electronii sunt pierduți). Cu cât temperatura metalului este mai mare, cu atât este mai mare densitatea norului de electroni. Curentul electric în vid este posibil în tuburile de vid. O lampă electronică este un dispozitiv care utilizează fenomenul de emisie termionică. 
Diodă de vid.
CVC (caracteristică curent-tensiune) a unei diode de vid.
Curent de intrare redresor diodă La tensiuni reduse ale anodului, nu toți electronii emiși de catod ajung în anod, iar curentul este mic. La tensiuni ridicate, curentul ajunge la saturație, adică valoare maximă. Dioda de vid este unilaterală conductivă și este utilizată pentru rectificarea în curent alternativ. Fascicole de electroni este un flux de electroni care zboară rapid în tuburi de vid și dispozitive de descărcare a gazului. Proprietățile fasciculelor de electroni: - deviază în câmpuri electrice; - deviat în câmpuri magnetice sub acțiunea forței Lorentz; - la decelerarea unui fascicul care lovește o substanță, apare radiația cu raze X; - provoacă strălucire (luminescență) a unor solide și lichide (luminofori); - încălziți substanța, căzând pe ea.
Tub cu raze catodice (CRT)
Curentul electric este o mișcare ordonată a sarcinilor electrice. Poate fi obținut, de exemplu, într-un conductor care conectează un corp încărcat și neîncărcat. Cu toate acestea, acest curent se va opri imediat ce diferența de potențial dintre aceste corpuri devine zero. Curentul comandat) va exista și în conductorul care conectează plăcile condensatorului încărcat. În acest caz, curentul este însoțit de neutralizarea sarcinilor de pe plăcile condensatorului și continuă până când diferența de potențial a plăcilor condensatorului devine zero.
Aceste exemple arată că un curent electric într-un conductor apare doar atunci când există potențiale diferite la capetele conductorului, adică atunci când există un câmp electric în el.
Dar, în exemplele luate în considerare, curentul nu poate fi pe termen lung, întrucât în \u200b\u200bprocesul de mișcare a sarcinilor, potențialele corpurilor se egalizează rapid și câmpul electric din conductor dispare.
Prin urmare, pentru a obține curent, este necesar să se mențină diferite potențiale la capetele conductorului. Pentru a face acest lucru, puteți transfera sarcini de la un corp la altul înapoi printr-un alt conductor, formând un circuit închis pentru aceasta. Cu toate acestea, sub acțiunea forțelor aceluiași câmp electric, un astfel de transfer de sarcini este imposibil, deoarece potențialul celui de-al doilea corp este mai mic decât potențialul primului. Prin urmare, transferul este posibil doar prin forțe de origine non-electrică. Prezența unor astfel de forțe este asigurată de o sursă de curent inclusă în circuit.
Forțele care acționează în sursa curentă transferă încărcătura dintr-un corp cu un potențial mai mic într-un corp cu un potențial mai mare și efectuează lucrări în același timp. Prin urmare, trebuie să aibă energie.
Sursele de curent sunt celulele galvanice, bateriile, generatoarele etc.
Deci, principalele condiții pentru apariția curentului electric: prezența unei surse de curent și a unui circuit închis.
Trecerea curentului într-un circuit este însoțită de o serie de fenomene ușor de observat. Deci, de exemplu, în unele lichide, când trece un curent prin ele, se observă eliberarea unei substanțe pe electrozii cufundați în lichid. Curentul din gaze este adesea însoțit de strălucirea gazelor etc. Curentul electric din gaze și vid a fost studiat de către fizicianul și matematicianul francez remarcabil - André Marie Ampere, datorită căruia știm acum natura acestor fenomene.
După cum știți, vidul este cel mai bun izolator, adică spațiul din care este pompat aerul.
Dar puteți obține un curent electric în vid, pentru care trebuie să introduceți purtători de încărcare în el.
Luați nava de pe care a fost evacuat aerul. Două plăci metalice - doi electrozi - sunt lipite în acest vas. Una dintre ele A (anod) este conectată la o sursă de curent pozitivă, cealaltă K (catod) - la una negativă. Tensiunea dintre acesta este suficientă pentru a aplica 80 - 100 V.
Să includem un miliammetru sensibil în circuit. Dispozitivul nu prezintă curent; acest lucru indică faptul că curentul electric nu există în vid.
Să modificăm experiența. Ca un catod, lipim un fir în vas - un fir, cu capetele scoase. Acest filament va fi în continuare catodul. Folosind o altă sursă de curent, o vom încălzi. Vom observa că imediat ce firul este încălzit, dispozitivul conectat la circuit arată un curent electric în vid și, cu cât este mai mare, cu atât firul este mai încălzit. Aceasta înseamnă că filamentul, atunci când este încălzit, asigură prezența particulelor încărcate în vid, este sursa lor.
Cum sunt încărcate aceste particule? Experiența poate oferi un răspuns la această întrebare. Să schimbăm polii electrozilor lipiți în vas - vom face firul un anod, iar polul opus - un catod. Și, deși filamentul este încălzit și trimite particule încărcate în vid, nu există curent.
Rezultă că aceste particule sunt încărcate negativ deoarece sunt respinse de electrodul A atunci când acesta este încărcat negativ.
Ce sunt aceste particule?
Conform teoriei electronice, electronii liberi dintr-un metal sunt în mișcare haotică. Când firul este încălzit, această mișcare este îmbunătățită. În același timp, unii electroni, dobândind energie, care este suficientă pentru a ieși, zboară din filament, formând un „nor electronic” în jurul său. Când se formează un câmp electric între filament și anod, electronii zboară la electrodul A, dacă este conectat la polul pozitiv al bateriei și sunt respinși înapoi la filament dacă este conectat la polul negativ, adică are o sarcină cu același nume ca electronii.
Deci, curentul electric în vid este un flux direcționat de electroni.
Vidul este starea unui gaz rarefiat în care calea liberă medie a moleculelorλ este mai mare decât dimensiunile vasului d, în care se află gazul.
Din definiția vidului rezultă că nu există practic nicio interacțiune între molecule, prin urmare, ionizarea moleculelor nu poate avea loc, prin urmare, purtătorii de sarcină liberă nu pot fi obținuți în vid, prin urmare, un curent electric este imposibil în acesta;
Pentru a crea un curent electric în vid, trebuie să plasați în el o sursă de particule încărcate liber. Electrozii metalici conectați la o sursă de curent sunt așezați în vid. Unul dintre ele este încălzit (numit catod), în urma căruia are loc procesul de ionizare, adică electronii zboară din substanță, se formează ioni pozitivi și negativi. Acțiunea unei astfel de surse de particule încărcate se poate baza pe fenomenul de emisie termionică.
Emisia termionică este procesul de emitere a electronilor dintr-un catod încălzit. Fenomenul emisiei termionice face ca un electrod metalic încălzit să emită continuu electroni. Electronii formează un nor de electroni în jurul electrodului. Electrodul este încărcat pozitiv și, sub influența câmpului electric al norului încărcat, electronii din nor revin parțial la electrod. Într-o stare de echilibru, numărul de electroni care părăsesc electrodul pe secundă este egal cu numărul de electroni care revin la electrod în acest timp. Cu cât temperatura metalului este mai mare, cu atât este mai mare densitatea norului de electroni. Lucrarea pe care trebuie să o facă electronul pentru a lăsa metalul se numește funcția de lucru A.
[A out] \u003d 1 eV
1 eV este energia pe care o dobândește un electron când se deplasează într-un câmp electric între puncte cu o diferență de potențial de 1 V.
1 eV \u003d 1,6 * 10 -19 J
Diferența dintre temperaturile electrozilor calzi și reci lipiți într-un vas din care este evacuat aerul duce la conducerea unilaterală a curentului electric între ei.
Când electrozii sunt conectați la o sursă de curent, între ei apare un câmp electric. Dacă polul pozitiv al sursei de curent este conectat la un electrod rece (anod), iar polul negativ este conectat la unul încălzit (catod), atunci vectorul puterii câmpului electric este direcționat către electrodul încălzit. Sub acțiunea acestui câmp, electronii părăsesc parțial norul de electroni și se deplasează spre electrodul rece. Circuitul electric este închis și în el se stabilește un curent electric. Cu polaritatea opusă pornirii sursei, intensitatea câmpului este direcționată de la electrodul încălzit la cel rece. Câmpul electric împinge electronii norului înapoi spre electrodul încălzit. Circuitul se dovedește a fi deschis.
Un dispozitiv care are o direcție unidirecțională a curentului electric se numește diodă de vid. Se compune dintr-un tub de vid (vas), din care este pompat aerul și în care există electrozi conectați la o sursă de curent. Caracteristica curent-tensiune a unei diode de vid. Semnați secțiunile modului de trecere a diodei caracteristice I - V și închise ?? La tensiuni reduse ale anodului, nu toți electronii emiși de catod ajung în anod, iar curentul electric este mic. La tensiuni ridicate, curentul ajunge la saturație, adică valoare maximă. O diodă de vid este utilizată pentru rectificarea curentului electric alternativ. În prezent, diodele de vid nu sunt practic utilizate.
Dacă se face o gaură în anodul tubului de vid, atunci o parte din electronii accelerați de câmpul electric va zbura în această gaură, formând un fascicul de electroni în spatele anodului. Fasciculul de electroni esteun flux de electroni care zboară rapid în tuburi de vid și dispozitive de descărcare a gazului.
Proprietățile fasciculelor de electroni:
- deviază în câmpuri electrice;
- deviat în câmpuri magnetice sub acțiunea forței Lorentz;
- la decelerarea unui fascicul care cade pe o substanță, apare radiația cu raze X;
- provoacă strălucirea (luminescența) unor corpuri solide și lichide;
- încălziți substanța, căzând pe ea.
Tub cu raze catodice (CRT).
CRT utilizează fenomenele de emisie termionică și proprietățile fasciculelor de electroni.
Într-un pistol cu \u200b\u200belectroni, electronii emiși de un catod încălzit trec printr-un electrod al rețelei de control și sunt accelerați de anodi. Pistolul de electroni focalizează fasciculul de electroni într-un punct și schimbă strălucirea strălucirii de pe ecran. Plăcile orizontale și verticale deviante vă permit să mutați fasciculul de electroni 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 (devierea fasciculului electric numai de câmpul electric);
2) cu control electromagnetic (se adaugă bobine magnetice de deviere).
În tuburile cu raze catodice se formează fascicule înguste de electroni, controlate de câmpuri electrice și magnetice. Aceste fascicule sunt utilizate în: tuburi pentru imagini TV, afișaje pentru computer, osciloscoape electronice în tehnologia de măsurare.
