Elektromos áram a vákuum elektromos áramában - elektrodinamika - a fizika minden órája 11 osztály
ÚJ ANYAGTUDOMÁNY
A vákuum olyan gázállapot, amelyben a nyomás kisebb, mint a légköri nyomás. Különbséget kell tenni az alacsony, közepes és nagy vákuum között.
Nagy vákuum kialakításához a szükséges ritkítás, amelyhez a maradék gázban a molekulák átlagos szabad útvonala nagyobb, mint az edény méretei vagy az edényben lévő elektródák közötti távolság. Következésképpen, ha vákuum keletkezik az edényben, akkor a benne lévő molekulák alig ütköznek egymással, és az interelektromos tér szabadon utazik. Ebben az esetben az ütközések csak az elektródákkal vagy a hajó falával találkoznak.
Ahhoz, hogy egy áram vákuumban legyen, szabad elektronok forrását kell elhelyezni a vákuumban. A fémek legnagyobb elektronkoncentrációja. De szobahőmérsékleten nem hagyhatják el a fémeket, mert a Coulomb-pozitív ionok vonzerejének ereiben tartják. Ezeknek az erőknek a leküzdéséhez az elektronnak egy bizonyos energiát kell töltenie, amelyet munkaként neveznek, hogy elhagyja a fém felületét.
Ha az elektron kinetikus energiája meghaladja vagy megegyezik a munkafunkcióval, akkor a fém felületét elhagyja és szabaddá válik.
Az elektronok emissziójának folyamatát a fém felületéről emissziónak nevezzük. Attól függően, hogy az energiát átruházták az elektronokra, számos kibocsátás-típus különböztethető meg. Az egyik közülük egy termoelektronikus emisszió.
Ø A fűtött testek által kibocsátott elektronokat thermoelectronic emissziónak nevezik.
A termikus kibocsátások jelensége azt eredményezi, hogy a fűtött fémelektród folyamatosan elektronokat bocsát ki. Az elektronok elektronfelhőt képeznek az elektróda körül. Az elektród pozitív töltésű, és a feltöltött felhő elektromos mezőjének hatására a felhőből származó elektronok részlegesen visszatérnek az elektródába.
Az egyensúlyi állapotban az elektródok másodpercenként elhagyott elektronok száma megegyezik az elektródok számához tartozó elektronok számával.
Egy áram létezéséhez két feltételnek kell teljesülnie: a szabad töltött részecskék és az elektromos mező jelenléte. E feltételek megteremtéséhez két elektródát (egy katódot és egy anódot) helyezünk a ballonba, és kiszivattyúzzuk a léghengerből. A katód felmelegedése következtében elektronokat bocsátanak ki. A negatív potenciál a katódra és pozitív az anódra.
A vákuumban levő elektromos áram a termikus emisszió eredményeként kapott elektronok irányított mozgása.
A modern vákuumdióda üvegből vagy cermet ballonból áll, amelyből a levegőt 10-7 mm Hg nyomás alá pumpálják. Art. Két elektródát forrasztanak a ballonba, amelyek közül az egyik katód - úgy néz ki, mint egy függőleges fémhenger, amely volfrámból készül, és általában egy alkáliföldfém-réteggel van bevonva.
A katód belsejében egy szigetelt vezető található, amely felmelegíti a váltakozó áramot. A fűtött katód elektronokat hoz létre, amelyek elérik az anódot. A lámpa anód egy kerek vagy ovális henger, amelynek közös tengelye a katóddal van ellátva.
A vákuumdióda egyoldalú vezetőképességének köszönhető, hogy a fűtés miatt az elektronok a forró katódból indulnak ki, és a hideg anódra lépnek. Az elektronok csak a katódról az anódra mozoghatnak a diódán keresztül (vagyis az elektromos áram csak az ellenkező irányba áramolhat: az anódról a katódra).
Ábra reprodukált áram-feszültség jelleggörbét a dióda vákuum (negatív feszültség érték felel meg az esetben, ha a katód potenciál felett potenciálja az anód, azaz az elektromos mező „próbál”, hogy visszatérjen az elektronok vissza a katód).
Vákuumdiódákat használnak a váltakozó áram javításához. Ha a katód és az anód között egy másik elektród (rács) helyezkedik el, a rács és a katód közötti feszültség jelentéktelen változása is jelentősen befolyásolja az anódáramot. Az ilyen elektronikus cső (triód) lehetővé teszi a gyenge elektromos jelek erősítését. Ezért egy ideig ezek a lámpák voltak az elektronikus eszközök fő elemei.
A vákuumban lévő elektromos áramot egy elektronsugaras csőben (CRT) használták, amely nélkül sokáig lehetetlen volt elképzelni egy televíziót vagy egy oszcilloszkópot.
Az ábra a CRT egyszerűsített kialakítását mutatja.
A cső nyakában egy elektronikus "pisztoly" egy katód, amely intenzív elektronnyalábot bocsát ki. A lyukakkal ellátott speciális hengerrendszernek (1) ezt a gerendát összpontosítja, szűkítve. Amikor az elektronok eltalálják a képernyőt (4), elkezd ragyogni. Az elektronok áramlását függőleges (2) vagy vízszintes (3) lemezekkel lehet szabályozni.
A vákuumban lévő elektronok jelentős energiát képesek leadni. Az elektronikus gerendák még a fémek vákuumban való megolvasztására is felhasználhatók.
KÉRDÉS A DIÁKNAK AZ ÚJ ANYAG ELJÁRÁSÁBAN
1. Milyen célra készült a vákuumcsövekben a magas vákuum?
2. Miért viselkedik a vákuumdióda csak egy irányban?
3. Mi az elektronpisztoly célja?
4. Hogyan irányíthatja az elektronsugarakat?
1. Milyen tulajdonságokkal rendelkezik a vákuumdióda áramfeszültség jellemzője?
2. Megszólalt-e egy üvegszálas sugárzási lámpa a térben?
A TANULMÁNYI ANYAGOK ÉPÍTÉSE
1. Mit kell tennünk annak érdekében, hogy a háromelektród lámpa lehetséges diódként?
2. Hogyan képes a) növelni a gerenda elektronainak sebességét; b) megváltoztatja az elektron mozgásának irányát; c) hagyja abba a mozgó elektronokat?
1. A maximális anódáram 50 mA vákuumdiódában. Hány elektron fut ki a katódból minden másodpercben?
2. Az U 1 = 5 kV feszültséggel felgyorsított elektronsugaras lapok lapos kondenzátorba kerülnek a lemezek között, párhuzamosan. A kondenzátor hossza l = 10 cm, a lemezek közötti távolság d = 10 mm. Melyik a legkisebb U 2 feszültség a kondenzátoron, az elektronok nem fognak kilépni rajta?
Megoldásokat. Egy elektron mozgása hasonlít egy vízszintesen dobott test mozgására.
Az elektronsebesség v vízszintes komponense nem változik, ez egybeesik az elektronsebességgel a gyorsulás után. Ezt a sebességet az energia megőrzésének törvényével lehet meghatározni: Itt e az elemi elektromos töltés, én az elektron tömege. Függőleges gyorsulás az elektronra történő átvitel az F erő hatására a kondenzátor elektromos mezőjéből. Newton szerint a második törvény szerint,
ahol van a kondenzátor elektromos mezője.
Az elektronok nem távoznak ki a kondenzátorból, ha a d / 2 távolságban haladnak.
Tehát az elektron mozgásának ideje a kondenzátorban. Innen
Miután megvizsgáljuk az értékegységeket, és a számértékeket helyettesítjük, U2 = 100 B-t kapunk.
Mit tanultunk a lélekben?
• A vákuum egy olyan gáz, amely ritka, hogy a molekulák átlagos szabad útja meghaladja az edény lineáris méreteit.
• Az energia, amelyet egy elektronnak ki kell hagynia, hogy elhagyja a fémfelületet, az úgynevezett munkafunkció.
• A fűtött testek által kibocsátott elektronokat thermoelectronic emissziónak nevezik.
• A vákuumban levő elektromos áram a termikus kibocsátások hatására kapott elektronok irányított mozgása.
• A vákuumdióda egyirányú vezetőképességgel rendelkezik.
• A katódsugárcső lehetővé teszi az elektronok mozgásának szabályozását. A CRT lehetővé tette a televízió létrehozását.
1. Al-1: 17. §; podr-2: 9. §.
Рів1 № 6.12; 6,13 6.14.
Рів2 № 6,19; 6,20; 6,22, 6,23.
3. D: készítsd el a 4. független munkát.
A "DC JOGSZABÁLYOK" 4. SZAKOS MUNKAHELYRE VONATKOZÓ KÖVETELMÉNYEK
1. feladat (1,5 pont)
A mozgás, melynek során a részecskék elektromos áramot hoznak létre folyadékokban?
Az atomok mozgása.
A molekulák mozgása.
Az elektronok mozgása során.
D A pozitív és a negatív ionok mozgása.
Az ábrán a Tesla transzformátor segítségével létrehozott elektromos kisülés látható.
És az elektromos áram minden gázban megfordul az irányba, ahol a negatív ionok mozognak.
A gáz vezetőképessége csak elektronok mozgásának köszönhető.
A gáz vezetőképessége csak az ionok mozgásának tulajdonítható.
A gáz vezetőképessége csak elektronok és ionok mozgásának köszönhető.
A 3. feladat célja egy match (logikai pár) létrehozása. Minden betűvel jelölt sorhoz válassza ki a szám által jelzett utasítást.
És n-típusú félvezetők.
B P-típusú félvezetők.
A lyukvezetés.
1 Félvezetők, amelyekben a fő fuvarozók lyukak.
2 Félvezetők, amelyekben a töltések fő hordozói elektronok.
3 A félvezető vezetőképessége a lyukak mozgása miatt.
4 A félvezető vezetéke az elektronok mozgása miatt.
5 Félvezetők, amelyekben a töltések fő hordozói elektronok és lyukak.
Milyen vizes oldatú CuSO4 áramerősség elektrolízisét végezték el, ha 2 percen keresztül. 160 g réz felszabadult a katódon?