ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Главная страница сайта Об авторах сайта Контакты сайта Краткие содержания, сочинения и рефераты

ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ


.

Читать реферат для студентов

При отличных от абсолютного нуля температурах в металлах имеются электроны, энергия которых соизмерима с работой выхода. С ростом температуры количество таких электронов резко увеличивается.

Испускание электронов с поверхности нагретого металла называетсятермоэлектронной эмиссией. Это явление используется в электронных лампах, электронно-лучевых трубках и в других электронных приборах. Термоэлектронную эмиссию можно исследовать с помощью схемы, представленной на рис. 8.4, а


Основным элементом схемы является двухэлектродная лампа, называемая вакуумным диодом. Диод представляет собой хорошо откаченный металлический или стеклянный баллон, внутри которого имеются два электрода - катод К и анод А.

Катод нагревается током от источника Ен. Температура катода может изменяться за счет изменения тока реостатом R. На электроды диода подается напряжение от источника ЕА. Анодное напряжение UA можно изменять потенциометром П и измерять вольтметром V. Анодное напряжение считается положительным, если потенциал анода выше потенциала катода. Миллиамперметр предназначен для измерения анодного тока IA.

При постоянном токе накала катода зависимость силы анодного тока от анодного напряжения UA называется вольт-амперной характеристикой диода. Для различных температур катода вольт-амперные характеристики диода представлены на рис. 8.4, б.

Характерные особенности вольт-амперной характеристики диода связаны со следующими процессами. Если UA = 0, то вылетевшие из катода электроны образуют около него отрицательный пространственный заряд – электронное облако. Это облако возвращает большинство вылетающих электронов обратно на катод. Небольшому количеству электронов все же удается долететь до анода, в результате в анодной цепи будет течь слабый ток I0.

Анодный ток обращаться в ноль, если между катодом и анодам приложено некоторое отрицательное напряжение U3.

Начальный участок вольт-амперной характеристики достаточно хорошо описывается законом трех вторых, полученным Ленгмюром и Богуславским:

, (8.2)

где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции лампы и конфигурации электродов.

С ростом анодного напряжения электрическое поле увлекает все большее число электронов из облака к аноду и при определенном значении UA облако исчезает. При этом все вылетевшие из катода электроны достигают анода. Дальнейший рост анодного напряжения не приводит к росту тока – ток достигает насыщения.

Очевидно, что именно ток насыщения характеризует термоэлектронную эмиссию. Измеряя плотность тока насыщения при различных токах накала, можно установить зависимость количества вылетающих с единицы поверхности катода электронов от температуры.

Зависимость плотности тока насыщения от температуры была сначала получена из классических представлений в 1901 г. Ричардсоном. В 1923 г. Дэшман, исходя из квантовых представлений получил следующую формулу:

(8.3)

где C - не зависящая от рода металла константа, теоретическое значение которой равно 120 А/см2К2. Выражение (8.3) называют формулой Ричардсона –Дэшмана. Экспериментальные значения константы С значительно меньше теоретического значения и сильно различаются для разных металлов. Температурный ход тока насыщения формула (8.3) передает вполне удовлетворительно (рис. 8.5). Для увеличения тока эмиссии необходимо повысить температуру катода, или использовать материал с малой работой выхода.



Повышение температуры катода снижает надежность лампы. Поэтому практически хороших характеристик добиваются за счет использования катодов из тугоплавких материалов, выдерживающих высокие температуры (например, вольфрама и никеля), и покрытия их поверхности мономолекулярным слоем другого металла с малой работой выхода.

В качестве материала покрытий используют цезий и оксид бария.

При изменении полярности напряжения между катодом и анодом ток через диод течь не будет.

Следовательно, диод обладает односторонней проводимостью и может быть использован для выпрямления переменного тока.


Другие страницы сайта


Для Вас подготовлен образовательный материал ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ

5 stars - based on 220 reviews 5
  • АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДА ОМСКА
  • АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ ЦЕПИ
  • ПРОВЕРКА СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
  • Векторының модулін табыңыз
  • 1)Социальная проблема - это сложная познавательная задача, решение которой представляет существенный теоретический или практический интерес. Проблема возникает как результат осознания
  • Эл. почта: nazarkirill1988@mail.ru
  • №13. Новый канон изображения в искусстве периода Амарны.
  • Правове регулювання використання лісових ресурсів 3 страница