التيار الكهربائي في الفراغ . الانبعاث الإلكتروني. تيار كهربائي في الفراغ

التيار الكهربائي في الفراغ

هل من الممكن أن ينتشر التيار الكهربائي في الفراغ (من الفراغ اللاتيني - الفراغ)؟ نظرًا لعدم وجود ناقلات شحن مجانية في الفراغ، فهو عازل مثالي. ومن شأن ظهور الأيونات أن يؤدي إلى اختفاء الفراغ وإنتاج الغاز المتأين. لكن ظهور الإلكترونات الحرة سيضمن تدفق التيار عبر الفراغ. كيف تحصل على إلكترونات حرة في الفراغ؟ استخدام ظاهرة الانبعاث الحراري - انبعاث الإلكترونات من المادة عند تسخينها.

الصمام الثنائي الفراغي والصمام الثلاثي وأنبوب أشعة الكاثود (في أجهزة التلفزيون القديمة) هي أجهزة يعتمد تشغيلها على ظاهرة الانبعاث الحراري. المبدأ الأساسي للتشغيل: وجود مادة حرارية يتدفق من خلالها التيار - الكاثود، القطب البارد الذي يجمع الإلكترونات الحرارية - الأنود.

ممتلىء مكنسة لا يمكن الحصول عليها بواسطة أي مضخة. بغض النظر عن مقدار ضخ المصباح، ستبقى آثار الغاز فيه دائمًا. لذلك، في المصباح، لا يمر التيار الكهربائي الذي تعرفنا عليه للتو في الفراغ، ولكن في غاز مخلخل للغاية.

توفر المضخات الحديثة فراغًا عاليًا بحيث لا يكون للجزيئات المتبقية في أنبوب التفريغ أي تأثير تقريبًا على حركة الإلكترونات ويتدفق التيار بنفس الطريقة كما في الفراغ الكامل. ومع ذلك، في بعض الحالات، لا يتم إخلاء المصباح عمدًا إلى هذا الحد. في مثل هذا المصباح، تصطدم الإلكترونات بشكل متكرر بجزيئات الغاز على طول طريقها. عندما تضرب، فإنها تنقل جزءًا من طاقتها إلى جزيئات الغاز. عادة ما تستخدم هذه الطاقة لتسخين الغاز، ولكن في ظل ظروف معينة تبعثها جزيئات أو ذرات الغاز على شكل ضوء. يمكن رؤية هذه الأنابيب المضيئة فوق أبواب مترو الأنفاق وعلى نوافذ المتاجر ولافتات المتاجر.

يعد مرور التيار الكهربائي في الغاز ظاهرة معقدة ومتنوعة للغاية. ومن أشكاله القوس الكهربائي الذي يستخدم في اللحام الكهربائي وصهر المعادن.

درجة الحرارة فيه الضغط الجويحوالي 3700 درجة. وفي قوس يحترق في غاز مضغوط إلى 20 ضغط جوي تصل درجة الحرارة إلى 5900 درجة، أي درجة حرارة سطح الشمس.

ينبعث القوس الكهربائي ضوءًا أبيض ساطعًا، ولذلك يُستخدم أيضًا كمصدر ضوء قوي في مصابيح العرض والأضواء الكاشفة.

شكل آخر من أشكال التفريغ الكهربائي هو انهيار الغاز. سنقرب كرتين معدنيتين مشحونتين بشكل متضاد من بعضهما البعض (انظر الصورة الموجودة على الغلاف). حيث الحقل الكهربائيبينهما يزيد. وأخيرًا، تصبح كبيرة جدًا لدرجة أنها تمزق الإلكترونات من جزيئات الهواء الموجودة بين الكرات. يحدث تأين الهواء. تندفع الإلكترونات والأيونات الحرة الناتجة إلى الكرات. وفي طريقهم، يقومون بتكسير جزيئات جديدة وتكوين أيونات جديدة. يصبح الهواء موصلاً للحظات.

عند الاقتراب من الكرات، تعمل الأيونات على تحييد شحنات الكرات؛ يختفي الحقل. تتجمع الأيونات المتبقية في جزيئات. الهواء هو مرة أخرى عازل.

كل هذا يحدث في جزء من الثانية. ويصاحب الانهيار شرارة وصوت طقطقة. الشرارة هي نتيجة توهج الجزيئات المثارة بتأثيرات الشحنات الطائرة. يحدث الشرخ بسبب تمدد الهواء بسبب تسخينه في مسار الشرارة.

وتشبه هذه الظاهرة البرق والرعد المصغرين. في الواقع، البرق هو نفس التفريغ الكهربائي الذي يحدث عندما تتجمع سحابتان مشحونتان بشكل متعاكس أو بين السحابة والأرض.

لن نقوم الآن بجمع كرتين مشحونتين مسبقًا، بل قطبين كهربائيين من الكربون أو المعدن متصلين بمولد قوي بدرجة كافية. لا يتوقف التفريغ الذي يحدث بينهما، لأنه بفضل المولد، لا يتم تحييد الأقطاب الكهربائية عن طريق سقوط الأيونات عليها. بدلا من انهيار الهواء على المدى القصير للغاية، يتم إنشاء قوس كهربائي مستقر (الشكل 12)، والذي ناقشناه بالفعل أعلاه. تحافظ درجة الحرارة المرتفعة التي تتطور في القوس على حالة الهواء المتأين بين الأقطاب الكهربائية وتخلق أيضًا انبعاثًا حراريًا كبيرًا من الكاثود.

قبل الحديث عن الآلية التي ينتشر بها التيار الكهربائي في الفراغ، من الضروري أن نفهم نوع الوسط الذي هو عليه.

تعريف.الفراغ هو حالة من الغازات يكون فيها المسار الحر للجسيم حجم أكبرإناء. أي الحالة التي يطير فيها جزيء أو ذرة غاز من جدار وعاء إلى جدار آخر دون الاصطدام بجزيئات أو ذرات أخرى. هناك أيضًا مفهوم عمق الفراغ، الذي يميز العدد الصغير من الجسيمات التي تبقى دائمًا في الفراغ.

لكي يوجد تيار كهربائي، يجب أن تكون هناك ناقلات شحن مجانية. من أين أتوا في مناطق الفضاء التي تحتوي على القليل جدًا من المادة؟ للإجابة على هذا السؤال لا بد من النظر في التجربة التي أجراها الفيزيائي الأمريكي توماس إديسون (الشكل 1). أثناء التجربة، تم وضع لوحين في حجرة مفرغة وإغلاقهما خارجها في دائرة مع تشغيل مقياس كهربائي. وبعد تسخين إحدى الصفائح، أظهر مقياس الكهربية انحرافًا عن الصفر (الشكل 2).

ويتم شرح نتيجة التجربة على النحو التالي: نتيجة للتسخين، يبدأ المعدن في انبعاث الإلكترونات من تركيبته الذرية، على غرار انبعاث جزيئات الماء أثناء التبخر. يحيط المعدن الساخن ببحيرة الإلكترون. وتسمى هذه الظاهرة الانبعاث الحراري.

أرز. 2. مخطط تجربة إديسون

من الناحية التكنولوجية للغاية مهملديه استخدام ما يسمى الحزم الإلكترونية.

تعريف.شعاع الإلكترون هو تيار من الإلكترونات طوله أكبر بكثير من عرضه. من السهل جدًا الحصول عليها. يكفي أن تأخذ أنبوبًا مفرغًا يتدفق من خلاله التيار وتحدث ثقبًا في الأنود حيث تذهب الإلكترونات المتسارعة (ما يسمى بمسدس الإلكترون) (الشكل 3).

أرز. 3. المسدس الإلكتروني

تتميز الحزم الإلكترونية بعدد من الخصائص الأساسية:

ونتيجة لطاقتها الحركية العالية، يكون لها تأثير حراري على المادة التي تصطدم بها. تستخدم هذه الخاصية في اللحام الإلكتروني. يعد اللحام الإلكتروني ضروريًا في الحالات التي يكون فيها الحفاظ على نقاء المواد أمرًا مهمًا، على سبيل المثال، عند لحام أشباه الموصلات.

عند اصطدامها بالمعادن، تتباطأ أشعة الإلكترونات وتنبعث منها الأشعة السينية المستخدمة في الطب والتكنولوجيا (الشكل 4).

أرز. 4. الصورة تم التقاطها باستخدام الأشعة السينية ()

عندما يضرب شعاع الإلكترون مواد معينة تسمى الفوسفور، يحدث توهج، مما يجعل من الممكن إنشاء شاشات تساعد في مراقبة حركة الشعاع، وهو بالطبع غير مرئي للعين المجردة.

القدرة على التحكم في حركة الحزم باستخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية.

تجدر الإشارة إلى أن درجة الحرارة التي يمكن عندها تحقيق الانبعاث الحراري لا يمكن أن تتجاوز درجة الحرارة التي يتم عندها تدمير الهيكل المعدني.

في البداية، استخدم إديسون التصميم التالي لتوليد التيار في الفراغ. تم وضع موصل متصل بدائرة على أحد جانبي الأنبوب المفرغ، وتم وضع قطب كهربائي موجب الشحنة على الجانب الآخر (انظر الشكل 5):

نتيجة لمرور التيار عبر الموصل، يبدأ في التسخين، وينبعث منه إلكترونات تنجذب إلى القطب الموجب. وفي النهاية تحدث حركة موجهة للإلكترونات، وهي في الحقيقة تيار كهربائي. ومع ذلك، فإن عدد الإلكترونات المنبعثة صغير جدًا، مما يؤدي إلى تيار قليل جدًا لا يمكن استخدامه بأي شكل من الأشكال. ويمكن التغلب على هذه المشكلة بإضافة قطب كهربائي آخر. يسمى هذا القطب السالب المحتمل قطبًا كهربائيًا غير مباشر. ومع استخدامه، يزداد عدد الإلكترونات المتحركة عدة مرات (الشكل 6).

أرز. 6. استخدام قطب كهربائي غير مباشر

ومن الجدير بالذكر أن موصلية التيار في الفراغ هي نفس موصلية المعادن الإلكترونية. على الرغم من أن آلية ظهور هذه الإلكترونات الحرة مختلفة تماما.

واستنادا إلى ظاهرة الانبعاث الحراري، تم إنشاء جهاز يسمى الصمام الثنائي الفراغي (الشكل 7).

أرز. 7. تعيين الصمام الثنائي الفراغي على مخطط كهربائي

دعونا نلقي نظرة فاحصة على الصمام الثنائي فراغ. هناك نوعان من الثنائيات: صمام ثنائي ذو فتيل وأنود، وصمام ثنائي مع فتيل وأنود وكاثود. الأول يسمى الصمام الثنائي الفتيل المباشر، والثاني يسمى الصمام الثنائي الفتيل غير المباشر. في التكنولوجيا، يتم استخدام كلا النوعين الأول والثاني، ومع ذلك، فإن الصمام الثنائي الفتيل المباشر له عيب أنه عند تسخينه، تتغير مقاومة الفتيل، مما يستلزم تغيير التيار من خلال الصمام الثنائي. وبما أن بعض العمليات التي تستخدم الثنائيات تتطلب تيارًا ثابتًا تمامًا، فمن الأفضل استخدام النوع الثاني من الثنائيات.

وفي كلتا الحالتين، يجب أن تكون درجة حرارة الفتيل للانبعاث الفعال مساوية لـ .

تستخدم الثنائيات لتصحيح التيارات المتناوبة. إذا تم استخدام الصمام الثنائي لتحويل التيارات الصناعية، فإنه يسمى كينوترون.

يسمى القطب الموجود بالقرب من العنصر الباعث للإلكترون الكاثود ()، والآخر يسمى الأنود (). عند توصيله بشكل صحيح، يزداد التيار مع زيادة الجهد. عند التوصيل العكسي، لن يتدفق أي تيار على الإطلاق (الشكل 8). بهذه الطريقة، تقارن الثنائيات الفراغية بشكل إيجابي مع الثنائيات شبه الموصلة، والتي، عند تشغيلها مرة أخرى، يوجد التيار، على الرغم من أنه في حده الأدنى. بسبب هذه الخاصية، يتم استخدام الثنائيات الفراغية لتصحيح التيارات المتناوبة.

أرز. 8. خاصية الجهد الحالي للصمام الثنائي الفراغي

جهاز آخر تم إنشاؤه بناءً على عمليات تدفق التيار في الفراغ هو الصمام الثلاثي الكهربائي (الشكل 9). ويختلف تصميمه عن تصميم الدايود في وجود قطب ثالث يسمى الشبكة. جهاز مثل أنبوب أشعة الكاثود، الذي يشكل الجزء الأكبر من الأجهزة مثل راسم الذبذبات وأجهزة التلفاز الأنبوبية، يعتمد أيضًا على مبادئ التيار في الفراغ.

أرز. 9. دائرة الصمام الثلاثي فراغ

كما ذكرنا سابقًا، استنادًا إلى خصائص انتشار التيار في الفراغ، تم تصميم جهاز مهم مثل أنبوب أشعة الكاثود. ويعتمد عمله على خصائص الحزم الإلكترونية. دعونا نلقي نظرة على هيكل هذا الجهاز. يتكون أنبوب شعاع الكاثود من قارورة مفرغة ذات تمدد، ومسدس إلكترون، وكاثودين، وزوجين متعامدين من الأقطاب الكهربائية (الشكل 10).

أرز. 10. هيكل أنبوب أشعة الكاثود

مبدأ التشغيل هو كما يلي: يتم تسريع الإلكترونات المنبعثة من البندقية بسبب الانبعاث الحراري بسبب الإمكانات الإيجابية في الأنودات. بعد ذلك، من خلال تطبيق الجهد المطلوب على أزواج أقطاب التحكم، يمكننا تحويل شعاع الإلكترون حسب الرغبة، أفقيًا وعموديًا. وبعد ذلك يسقط الشعاع الموجه على شاشة الفوسفور مما يسمح لنا برؤية صورة مسار الشعاع عليها.

يتم استخدام أنبوب أشعة الكاثود في أداة تسمى راسم الذبذبات (الشكل 11)، المصمم لدراسة الإشارات الكهربائية، وفي أجهزة تلفزيون CRT، مع الاستثناء الوحيد وهو أن حزم الإلكترون هناك يتم التحكم فيها بواسطة المجالات المغناطيسية.

وفي الدرس التالي سوف نتناول مرور التيار الكهربائي في السوائل.

فهرس

تيخوميروفا إس إيه، يافورسكي بي إم. الفيزياء ( مستوى أساسي من) – م.: منيموسين، 2012.
جيندنشتاين إل إي، ديك يو.آي. الفيزياء الصف العاشر. - م: اليكسا، 2005.
مياكيشيف جي.يا.، سينياكوف أ.ز.، سلوبودسكوف ب.أ. الفيزياء. الديناميكا الكهربائية. – م.: 2010.

Physics.kgsu.ru ().
Cathedral.narod.ru ().
موسوعة الفيزياء والتكنولوجيا ().

العمل في المنزل

ما هو الانبعاث الإلكتروني؟
ما هي طرق التحكم بالحزم الإلكترونية؟
كيف تعتمد موصلية أشباه الموصلات على درجة الحرارة؟
ما هو استخدام القطب الكهربائي غير المباشر؟
* ما الخاصية الرئيسية للدايود الفراغي؟ ما هو السبب؟

ما هو الفراغ؟ - هذه هي درجة تخلخل الغاز، حيث لا يوجد عمليا أي تصادم للجزيئات؛

التيار الكهربائي غير ممكن لأن العدد المحتمل من الجزيئات المتأينة لا يمكن أن يوفر التوصيل الكهربائي؛
- من الممكن توليد تيار كهربائي في الفراغ إذا استخدمت مصدرًا للجسيمات المشحونة؛
- يمكن أن يعتمد عمل مصدر الجسيمات المشحونة على ظاهرة الانبعاث الحراري.

انبعاث حراري

هذا هو انبعاث الإلكترونات من الأجسام الصلبة أو السائلة عند تسخينها إلى درجات حرارة تتوافق مع التوهج المرئي للمعدن الساخن.
يقوم القطب المعدني الساخن بإصدار الإلكترونات بشكل مستمر، مما يشكل سحابة إلكترونية حول نفسه.
في حالة التوازن، يكون عدد الإلكترونات التي غادرت القطب مساويًا لعدد الإلكترونات التي عادت إليه (حيث يصبح القطب مشحونًا بشكل إيجابي عند فقدان الإلكترونات).
كلما ارتفعت درجة حرارة المعدن، زادت كثافة السحابة الإلكترونية.

فراغ ديود

التيار الكهربائي في الفراغ ممكن في الأنابيب المفرغة.
الأنبوب المفرغ هو جهاز يستخدم ظاهرة الانبعاث الحراري.

الصمام الثنائي الفراغي عبارة عن أنبوب إلكتروني ثنائي القطب (A - الأنود و K - الكاثود).
يتم إنشاء ضغط منخفض جدًا داخل الحاوية الزجاجية

ح - فتيل يوضع داخل الكاثود لتسخينه. سطح الكاثود الساخن ينبعث منه الإلكترونات. إذا كان الأنود متصلاً بـ + للمصدر الحالي، والكاثود بـ -، فإن تيارًا حراريًا ثابتًا يتدفق في الدائرة. يحتوي الصمام الثنائي الفراغي على موصلية أحادية الاتجاه.
أي أن التيار في الأنود ممكن إذا كان جهد الأنود أعلى من جهد الكاثود. في هذه الحالة، تنجذب الإلكترونات من السحابة الإلكترونية إلى القطب الموجب، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي في الفراغ.

خاصية الجهد الحالي للصمام الثنائي الفراغي.

عند الفولتية المنخفضة للأنود، لا تصل جميع الإلكترونات المنبعثة من الكاثود إلى الأنود، ويكون التيار الكهربائي صغيرًا. في الفولتية العالية، يصل التيار إلى التشبع، أي. القيمة القصوى.
يستخدم الصمام الثنائي الفراغي لتصحيح التيار المتردد.
التيار عند مدخل مقوم الصمام الثنائي:

المعدل الناتج الحالي:

حزم الإلكترون هي تيار من الإلكترونات الطائرة بسرعة في الأنابيب المفرغة وأجهزة تفريغ الغاز.

خصائص الحزم الإلكترونية:

ينحرف في المجالات الكهربائية.
- انحراف في المجالات المغناطيسيةتحت تأثير قوة لورنتز؛
- عند تباطؤ الشعاع الذي يضرب مادة ما، تظهر الأشعة السينية؛
- يسبب توهج (تلألؤ) بعض المواد الصلبة والسوائل (لومينوفورز)؛
- تسخين المادة عن طريق ملامستها لها.

أنبوب أشعة الكاثود (CRT)

تم استخدام ظواهر الانبعاث الحراري وخصائص حزم الالكترونات.

يتكون CRT من مسدس إلكتروني وألواح قطب كهربائي أفقية ورأسية وشاشة.
في مدفع الإلكترون، تمر الإلكترونات المنبعثة من الكاثود الساخن عبر قطب شبكة التحكم ويتم تسريعها بواسطة الأنودات. يقوم مسدس الإلكترون بتركيز شعاع الإلكترون على نقطة ما ويغير سطوع الضوء على الشاشة. يتيح لك انحراف اللوحات الأفقية والرأسية تحريك شعاع الإلكترون على الشاشة إلى أي نقطة على الشاشة. شاشة الأنبوب مغلفة بالفوسفور الذي يبدأ في التوهج عند قصفه بالإلكترونات.

هناك نوعان من الأنابيب:

1) مع التحكم الكهروستاتيكي في شعاع الإلكترون (انحراف الشعاع الكهربائي فقط عن طريق المجال الكهربائي) ؛
2) مع التحكم الكهرومغناطيسي (يتم إضافة ملفات الانحراف المغناطيسي).

التطبيقات الرئيسية لـ CRT:
أنابيب الصورة في أجهزة التلفزيون؛
شاشات الكمبيوتر؛
الذبذبات الإلكترونية في تكنولوجيا القياس.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

هلالتيار الكهربائي في الفراغ

1. أنبوب الأشعة الكاثودية

الفراغ هو حالة غازية في وعاء تطير فيه الجزيئات من أحد جدران الوعاء إلى جدار آخر دون أن تصطدم ببعضها البعض.

عازل فراغ، لا يمكن أن ينشأ التيار فيه إلا بسبب الإدخال الاصطناعي للجزيئات المشحونة، ولهذا الغرض، يتم استخدام انبعاث (انبعاث) الإلكترونات بواسطة المواد. يحدث الانبعاث الحراري في الأنابيب المفرغة ذات الكاثودات الساخنة، ويحدث الانبعاث الإلكتروني الضوئي في الثنائي الضوئي.

دعونا نشرح سبب عدم وجود انبعاث تلقائي للإلكترونات الحرة من المعدن. إن وجود مثل هذه الإلكترونات في المعدن هو نتيجة لقرب الذرات في البلورة. إلا أن هذه الإلكترونات تكون حرة فقط بمعنى أنها لا تنتمي إلى ذرات محددة، بل تظل تابعة للبلورة ككل. بعض الإلكترونات الحرة، التي تجد نفسها نتيجة للحركة الفوضوية بالقرب من سطح المعدن، تطير خارج حدودها. يكتسب الجزء الصغير من سطح المعدن، الذي كان في السابق محايدًا كهربائيًا، شحنة موجبة غير معوضة، والتي تحت تأثيرها تعود الإلكترونات المنبعثة إلى المعدن. تحدث عمليات المغادرة والعودة بشكل مستمر، ونتيجة لذلك تتشكل سحابة إلكترونية قابلة للاستبدال فوق السطح المعدني، ويشكل السطح المعدني طبقة كهربائية مزدوجة، ضد القوى القابضة التي يجب أن يتم تنفيذ وظيفة العمل بها. إذا حدث انبعاث الإلكترون، ثم بعض تأثيرات خارجية(التدفئة والإضاءة) قاموا بمثل هذا العمل

الانبعاث الحراري هو خاصية للأجسام التي يتم تسخينها إليها درجة حرارة عالية، تنبعث منها الإلكترونات.

أنبوب أشعة الكاثود عبارة عن دورق زجاجي يتم فيه إنشاء فراغ عالي (10 إلى -6 درجات - 10 إلى -7 درجات ملم زئبق). مصدر الإلكترونات هو سلك حلزوني رفيع (يُعرف أيضًا باسم الكاثود). يوجد مقابل الكاثود أنود على شكل أسطوانة مجوفة، يدخل إليها شعاع الإلكترون بعد مروره عبر أسطوانة تركيز تحتوي على غشاء ذو فتحة ضيقة. يتم الحفاظ على جهد يصل إلى عدة كيلو فولت بين الكاثود والأنود. تنطلق الإلكترونات التي يتسارعها المجال الكهربائي من الحجاب الحاجز وتنتقل إلى شاشة مصنوعة من مادة تتوهج تحت تأثير تأثيرات الإلكترون.

للتحكم في شعاع الإلكترون، يتم استخدام زوجين من الصفائح المعدنية، أحدهما يقع عموديًا والآخر أفقيًا. إذا كانت اللوحة اليسرى لديها إمكانات سلبية واللوحة اليمنى لديها إمكانات إيجابية، فسوف ينحرف الشعاع إلى اليمين، وإذا تغيرت قطبية اللوحات، فسوف ينحرف الشعاع إلى اليسار. إذا تم تطبيق الجهد على هذه اللوحات، فإن الشعاع سوف يتأرجح في المستوى الأفقي. وبالمثل، فإن الحزمة سوف تتأرجح في المستوى الرأسي إذا كان هناك جهد متناوب على لوحات الانحراف العمودية. اللوحات السابقة عبارة عن لوحات انحراف أفقية.

2. التيار الكهربائي في الفراغ

ما هو الفراغ؟

هذه هي درجة تخلخل الغاز التي لا يوجد فيها أي اصطدام للجزيئات؛

التيار الكهربائي غير ممكن لأن العدد المحتمل من الجزيئات المتأينة لا يمكن أن يوفر التوصيل الكهربائي؛

من الممكن توليد تيار كهربائي في الفراغ إذا استخدمت مصدرًا للجسيمات المشحونة؛ شعاع أنبوب فراغ الصمام الثنائي

يمكن أن يعتمد عمل مصدر الجسيمات المشحونة على ظاهرة الانبعاث الحراري.

3. فراغ ديود

التيار الكهربائي في الفراغ ممكن في الأنابيب المفرغة.

الأنبوب المفرغ هو جهاز يستخدم ظاهرة الانبعاث الحراري.

الصمام الثنائي الفراغي عبارة عن أنبوب إلكتروني ثنائي القطب (A - الأنود و K - الكاثود).

يتم إنشاء ضغط منخفض جدًا داخل الحاوية الزجاجية

ح - فتيل يوضع داخل الكاثود لتسخينه. سطح الكاثود الساخن ينبعث منه الإلكترونات. إذا كان الأنود متصلاً بـ + للمصدر الحالي، وكان الكاثود متصلاً بـ -، فإن الدائرة تتدفق

تيار حراري ثابت. يحتوي الصمام الثنائي الفراغي على موصلية أحادية الاتجاه.

أولئك. يكون التيار في الأنود ممكنًا إذا كان جهد الأنود أعلى من جهد الكاثود. في هذه الحالة، تنجذب الإلكترونات من السحابة الإلكترونية إلى القطب الموجب، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي في الفراغ.

4. التيار الحاليخصائص الصمام الثنائي فراغ

يستخدم الصمام الثنائي الفراغي لتصحيح التيار المتردد.

التيار عند مدخل مقوم الصمام الثنائي

المعدل الناتج الحالي

5. الحزم الإلكترونية

هذا عبارة عن تيار من الإلكترونات الطائرة بسرعة في الأنابيب المفرغة وأجهزة تفريغ الغاز.

خصائص الحزم الإلكترونية:

ينحرف في المجالات الكهربائية.

تنحرف في المجالات المغناطيسية تحت تأثير قوة لورنتز.

عند تباطؤ الشعاع الذي يضرب مادة ما، تظهر الأشعة السينية؛

يسبب توهج (التلألؤ) لبعض المواد الصلبة والسوائل (اللومينوفور)؛

يتم تسخين المادة عن طريق ملامستها لها.

6. أنبوب أشعة الكاثود (CRT)

تم استخدام ظواهر الانبعاث الحراري وخصائص حزم الالكترونات.

يتكون CRT من مسدس إلكتروني وألواح قطب كهربائي أفقية ورأسية وشاشة.

في مدفع الإلكترون، تمر الإلكترونات المنبعثة من الكاثود الساخن عبر قطب شبكة التحكم ويتم تسريعها بواسطة الأنودات. يقوم مسدس الإلكترون بتركيز شعاع الإلكترون على نقطة ما ويغير سطوع الضوء على الشاشة. يتيح لك انحراف اللوحات الأفقية والرأسية تحريك شعاع الإلكترون على الشاشة إلى أي نقطة على الشاشة. شاشة الأنبوب مغلفة بالفوسفور الذي يبدأ في التوهج عند قصفه بالإلكترونات.

هناك نوعان من الأنابيب:

1) مع التحكم الكهروستاتيكي في شعاع الإلكترون (انحراف الشعاع الكهربائي فقط عن طريق المجال الكهربائي) ؛

2) مع التحكم الكهرومغناطيسي (يتم إضافة ملفات الانحراف المغناطيسي).

التطبيقات الرئيسية لـ CRT:

أنابيب الصورة في أجهزة التلفزيون؛

شاشات الكمبيوتر؛

الذبذبات الإلكترونية في تكنولوجيا القياس.

تم النشر على موقع Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

الفراغ هو حالة الغاز عند ضغط أقل من الضغط الجوي. تدفق الإلكترونات في الفراغ هو نوع من التيار الكهربائي. ظاهرة الانبعاث الحراري وتطبيقاتها. الصمام الثنائي الفراغي (مصباح ثنائي القطب). خصائص الجهد الحالي للديود.

الملخص، تمت إضافته في 24/10/2008

مفهوم التيار الكهربائي وشروط حدوثه. الموصلية الفائقة للمعادن عند درجات الحرارة المنخفضة. مفاهيم التحليل الكهربائي والتفكك الكهربائي. التيار الكهربائي في السوائل. قانون فاراداي. خصائص التيار الكهربائي في الغازات والفراغ.

تمت إضافة العرض بتاريخ 27/01/2014

مفهوم التيار الكهربائي. سلوك تدفق الإلكترونات بيئات مختلفة. مبادئ تشغيل أنبوب شعاع الإلكترون الفراغي. التيار الكهربائي في السوائل والمعادن وأشباه الموصلات. مفهوم وأنواع الموصلية. ظاهرة انتقال ثقب الإلكترون.

تمت إضافة العرض بتاريخ 11/05/2014

المفاهيم الأساسية والأقسام الخاصة للديناميكا الكهربائية. شروط وجود التيار الكهربائي وحساب عمله وقوته. قانون أوم للتيار المباشر والمتناوب. خصائص الجهد الحالي للمعادن والكهارل والغازات والصمام الثنائي الفراغي.

تمت إضافة العرض في 30/11/2013

مفهوم التيار الكهربائي باعتباره الحركة المنظمة للجسيمات المشحونة. أنواع البطاريات الكهربائية وطرق تحويل الطاقة. تصميم الخلية الجلفانية وخصائص تشغيل البطارية. تصنيف المصادر الحالية وتطبيقها.

تمت إضافة العرض في 18/01/2012

مفهوم التيار الكهربائي واختيار اتجاهه وعمله وقوته. حركة الجزيئات في الموصل وخصائصه. الدوائر الكهربائية وأنواع التوصيلات. قانون جول لينز بشأن كمية الحرارة المنبعثة من موصل، وقانون أوم بشأن شدة التيار في جزء من الدائرة.

تمت إضافة العرض في 15/05/2009

تكوين التيار الكهربائي ووجود وحركة وتفاعل الجسيمات المشحونة. نظرية ظهور الكهرباء عند تلامس معدنين مختلفين، إنشاء مصدر للتيار الكهربائي، دراسة عمل التيار الكهربائي.

تمت إضافة العرض في 28/01/2011

التأثير الحراري للتيار الكهربائي. جوهر قانون جول لينز. مفهوم الدفيئة والاحتباس الحراري. كفاءة استخدام المدافئ المروحية والتدفئة بالكابلات لتربة الدفيئة. التأثيرات الحرارية للتيار الكهربائي في تصميم الحاضنات.

تمت إضافة العرض في 26/11/2013

حساب الدوائر الكهربائية الخطية للتيار المباشر، وتحديد التيارات في جميع فروع طرق التيارات الحلقية، والتراكب، والالتفاف. غير خطية الدوائر الكهربائيةالتيار المباشر. تحليل الحالة الكهربائيةدوائر التيار المتردد الخطية.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 05/10/2013

مفهوم التيار الكهربائي. قانون أوم لقسم من الدائرة. ملامح تدفق التيار في المعادن، ظاهرة الموصلية الفائقة. الانبعاث الحراري في الثنائيات الفراغية. السوائل العازلة والتحليل الكهربائي وأشباه الموصلات؛ قانون التحليل الكهربائي.

نواصل في هذا الدرس دراسة سريان التيارات في الوسائط المختلفة، وتحديدًا في الفراغ. سننظر في آلية التكوين رسوم مجانيةسننظر في الأجهزة التقنية الرئيسية التي تعمل وفقًا لمبادئ التيار في الفراغ: الصمام الثنائي وأنبوب أشعة الكاثود. وسنشير أيضًا إلى الخصائص الأساسية لحزم الإلكترون.

ويتم شرح نتيجة التجربة على النحو التالي: نتيجة للتسخين، يبدأ المعدن في انبعاث الإلكترونات من تركيبته الذرية، على غرار انبعاث جزيئات الماء أثناء التبخر. المعدن الساخن محاط بسحابة إلكترونية. وتسمى هذه الظاهرة الانبعاث الحراري.