Презентация по физике на тему Электрический ток в вакууме (10 класс)

Электрический ток в вакууме Урок изучения нового материала 10 класс

Что такое вакуум? Вакуум - это такая степень разрежения газа, при которой соударений молекул практически нет (длина свободного пробега частиц от столкновения до столкновения больше размеров сосуда) (p<,<,paтм ~ 10-13 мм рт. ст.) Электрический ток невозможен, т.к. возможное количество ионизированных молекул не может обеспечить электропроводность. Создать электрический ток в вакууме можно, если использовать источник заряженных частиц. Действие источника заряженных частиц может быть основано на явлении термоэлектронной эмиссии.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Термоэлектронная эмиссия Термоэлектронная эмиссия - это испускание электронов твердыми или жидкими телами при их нагревании до температур, соответствующих видимому свечению раскаленного металла. Условие вылета электронов: Ек≥Авых Ек~f(Т), Авых ~f (свойства вещества) Нагретый металлический электрод непрерывно испускает электроны, образуя вокруг себя электронное облако. В равновесном состоянии число электронов, покинувших электрод, равно числу электронов, возвратившихся на него (т.к. электрод при потере электронов заряжается положительно). Чем выше температура металла, тем выше плотность электронного облака.

Фотоэлектронная эмиссия Фотоэлектронная эмиссия - это испускание электронов твердыми или жидкими телами при облучении Условие вылета электронов: Ек≥Авых Ек~f(Т), Авых ~f (свойства вещества) Облученный металлический электрод непрерывно испускает электроны, образуя вокруг себя электронное облако. Чем выше энергия облучения, тем выше плотность электронного облака. Катод выполняется из щелочных и щелочно- земельных металлов с малой работой выхода

Вакуумный диод Электрический ток в вакууме возможен в электронных лампах. Электронная лампа - это устройство, в котором применяется явление термоэлектронной эмиссии. А К Н Вакуумный диод - это двухэлектродная электронная лампа. Внутри стеклянного баллона создается очень низкое давление. В баллон впаяны два электрода - анод и катод. Если сам катод подогревается – это катод прямого накала Если катод подогревает проводник – это катод косвенного накала А – анод К – катод Н – нить накала

Вакуумный диод Поверхность нагретого катода испускает электроны, поэтому проводимость в вакууме электронная Если анод соединен с + источника тока, а катод с -, то в цепи протекает постоянный термоэлектронный ток. А К Н А – анод К – катод Н – нить накала Т.е. ток в аноде возможен, если потенциал анода выше потенциала катода. В этом случае электроны из электронного облака притягиваются к аноду, создавая электрический ток в вакууме. Вакуумный диод обладает односторонней проводимостью.

нить накала - - - - - - - катод анод + - Е 1. Прямое включение Электроны, вылетевшие из разогретого катода, устремляются к аноду, замыкая цепь Вакуумный диод хорошо проводит ток в прямом направлении При увеличении напряжения на аноде происходит насыщение – все электроны достигают анода U (В) I (A) Вакуумный диод

нить накала - - - - - - - катод анод - Е 2. Обратное включение Электроны, вылетевшие из разогретого катода, тормозятся электрическим полем и возвращаются к катоду Вакуумный диод не проводит ток в обратном направлении + Вакуумный диод I (мA) U (В)

Вольт - амперная характеристика вакуумного диода При малых напряжениях на аноде не все электроны, испускаемые катодом, достигают анода, и ток небольшой. При больших напряжениях ток достигает насыщения, т.е. максимального значения. Вакуумный диод используется для выпрямления переменного тока (кенотрон) ток до выпрямления ток после выпрямления

Электронные пучки Электронные пучки - это поток быстро летящих электронов в электронных лампах и газоразрядных устройствах.

Свойства электронных пучков отклоняются в электрических полях отклоняются в магнитных полях под действием силы Лоренца при торможении пучка, попадающего на вещество возникает рентгеновское излучение вызывают свечение ( люминесценцию ) некоторых твердых и жидких тел ( люминофоров ) нагревают вещество, попадая на него.

Электронно- лучевая трубка Электронно – лучевая трубка – электровакуумный прибор, в котором используется электронный пучок малого сечения, который может отклоняться в любом направлении, и, попадая на люминесцентный экран, создавать изображение.

Устройство электронно – лучевой трубки 1 – катод 2 – анод (1-30 кВ) 3 – горизонтальные пластины 4 – вертикальные пластины 5 – электронный луч 6 – экран

Работа электронно - лучевой трубки В электронной пушке электроны, испускаемые подогреваемым катодом, проходят через управляющий электрод-сетку и ускоряются анодами. Электронная пушка фокусирует электронный пучок в точку и изменяет яркость свечения на экране. Отклоняющие горизонтальные и вертикальные пластины позволяют перемещать электронный пучок на экране в любую точку экрана. Экран трубки покрыт люминофором, который начинает светиться при бомбардировке его электронами.

Электронно – лучевая трубка С электростатическим управлением электронного пучка (отклонение электрического пучка только электрическим полем) С электромагнитным управлением (есть магнитные отклоняющие катушки ) Существуют два вида электронно-лучевых трубок Кинескоп – электронно – вакуумная трубка, предназначенная для создания телевизионного изображения

Применение электронно – лучевой трубки кинескопы в телеаппаратуре дисплеи ЭВМ электронные осциллографы в измерительной технике Электронные осциллографы широко применяются для исследования электрических сигналов, измерений, настройки радиотехнических устройств