Електричний струм у вакуумі

До того, як в радіотехніці стали використовувати напівпровідникові прилади, скрізь використовувалися електронні лампи.

Поняття вакууму
Електронна лампа представляла собою запаяний з обох кінців скляний тубус, в одному боці якого розташовувався катод, а в іншому анод. З тубуса відчалювали газ до такого стану, при якому молекули газу могли пролетіти від однієї стінки до іншої і при цьому не зіткнутися. Такий стан газу називається вакуум. Іншими словами вакуум – це сильноразреженний газ.

У таких умовах провідність всередині лампи можна забезпечити тільки шляхом введення всередину джерела заряджених частинок. Для того, щоб усередині лампи з’явилися заряджені частинки користувалися такою властивістю тіл, як термоелектронна емісія.

Термоелектронна емісія – це явище випускання тілом електронів, під дією високої температури. У дуже багатьох речовин термоелектронна емісія починається при температурах, при яких ще не може розпочатися випаровування самої речовини. У лампах з таких речовин робили катоди.

Електричний струм у вакуумі
Катод потім нагрівали, внаслідок чого він починав постійно випускати електрони. Ці електрони утворювали навколо катода електронне хмара. При підключенні до електродів джерела живлення, між ними утворювалося електричне поле.

При цьому, якщо позитивний полюс джерела з’єднати з анодом, а негативний з катодом, то вектор напруженості електричного поля буде спрямований у бік катода. Під дією цієї сили, деякі електрони вириваються з електронної хмари і починають рухатися до анода. Тим самим вони створюють електричний струм усередині лампи.

Якщо ж підключити лампу інакше, позитивний полюс з’єднати з катодом, а негативний з анодом, то напруженість електричного поля буде спрямована від катода до анода. Це електричне поле буде відштовхувати електрони назад до катода, і провідності не буде. Ланцюг залишиться розімкнутої. Це властивість отримало назву односторонньої провідності.

Вакуумний діод
Раніше одностороння провідність широко використовувалася в електронних приладах з двома електродами. Такі прилади називалися вакуумними діодами. Вони виконували в свій час роль, яку виконують зараз напівпровідникові діоди.

Найчастіше використовувалися для випрямлення електричного струму. В даний момент вакуумні діоди практично ніде не застосовуються. Замість них все прогресивне людство використовує напівпровідникові діоди.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Електричний струм у вакуумі