Реферат Әртүрлі ортадағы электр тогы Орындаған: Күзенбай А. Ж. Группа: МиФ 20-1 Тексерген : Салтанат



бет5/5
Дата12.03.2024
өлшемі86.42 Kb.
#495130
түріРеферат
1   2   3   4   5
Айгерім ЭМ реферат

Вакуумдағы электр тогы

ХХ ғасырдың бірінші жартысындағы электроникадағы ең маңызды құрылғылар вакуумда электр тогын қолданатын электронды шамдар болды. Алайда олардың орнына жартылай өткізгіш құрылғылар келді. Бірақ бүгінгі күні вакуумдағы ток электронды сәулелік түтіктерде, вакуумды балқыту және дәнекерлеу кезінде, соның ішінде ғарышта және басқа да көптеген қондырғыларда қолданылады. Бұл вакуумдағы электр тогын зерттеудің маңыздылығын анықтайды.

Вакуум (лат. вакуум-бос) - атмосфералық қысымнан аз газ күйі. Бұл ұғым жабық ыдыстағы немесе газ айдалатын ыдыстағы газға және көбінесе ғарыш сияқты бос кеңістіктегі газға қолданылады. Вакуумның физикалық сипаттамасы-молекулалардың еркін жүру ұзындығы мен ыдыстың мөлшері, аспаптың электродтары және т. б
Егер қандай да бір ыдыстан ауа сорылатын болса, онда ондағы молекулалардың саны уақыт өте келе азаяды, дегенмен ыдыстан барлық молекулаларды алып тастау мүмкін емес. Сонымен, ыдыста вакуум пайда болды деп қашан сенуге болады?
Вакуум туралы айтатын болсақ, олар қандай да бір себептермен бұл өте бос кеңістік деп санайды. Бұл іс жүзінде олай емес.Хаостық қозғалатын ауа молекулалары көбінесе бір-бірімен және тамыр қабырғаларымен соқтығысады. Мұндай соқтығысулар арасында молекулалар белгілі бір қашықтыққа ұшады, олар молекулалардың еркін жүру ұзындығы деп аталады. Ауаны айдау кезінде молекулалардың концентрациясы (олардың көлем бірлігіндегі саны) азаяды, ал еркін жүгіріс ұзындығы артады. Міне, еркін жүгіріс ұзындығы ыдыстың өлшеміне тең болатын сәт келеді: молекула басқа молекулалармен іс жүзінде кездеспей, қабырғадан ыдыстың қабырғасына қарай жылжиды. Міне, сол кезде олар ыдыста вакуум пайда болды деп санайды, бірақ оның құрамында көптеген молекулалар болуы мүмкін. Кішігірім ыдыстарда вакуум үлкен ыдыстарға қарағанда олардағы газдың үлкен қысымында пайда болатыны түсінікті. Егер сіз кемеден ауаны соруды жалғастыра берсеңіз, онда ол тереңірек вакуум жасайды деп айтылады. Терең вакуумда молекула басқа молекуламен кездеспес бұрын қабырғадан қабырғаға бірнеше рет ұша алады. Барлық молекулаларды ыдыстан шығару мүмкін емес. Вакуумдағы бос заряд тасымалдаушылар қайдан алынады? Егер ыдыста вакуум жасалса, онда әлі де көптеген молекулалар бар, олардың кейбіреулері иондалуы мүмкін. Бірақ мұндай ыдыста айтарлықтай токты анықтау үшін зарядталған бөлшектер аз. Вакуумда жеткілікті бос заряд тасымалдаушыларды қалай алуға болады? Егер сіз өткізгішті электр тогын өткізу арқылы немесе басқа жолмен қыздырсаңыз, онда металдағы бос электрондардың бір бөлігі металдан шығуға жеткілікті энергияға ие болады (шығу жұмысын орындау).

Термоэлектрондық эмиссия. Зарядталған электрометрдің өзегін вакуумды шыны колбаның бір электродына, ал электрометрдің корпусын жұқа металл жіп болып табылатын басқа электродқа қосамыз. Тәжірибе көрсеткендей, электрометр зарядсызданбайды.


Ауа шығарылған герметикалық ыдыста орналасқан және кернеуде тұрған екі электродтың арасында электр тогы болмайды, өйткені вакуумда электр зарядының бос тасымалдаушылары жоқ. Американдық ғалым және өнертапқыш Томас Эдисон (1847-1931) (1879) электродтардың біреуі жоғары температураға дейін қыздырылса, вакуумды шыны колбада электр тогы пайда болатынын анықтады.

М
еталл жіптің сымдарына ток көзін қосыңыз. Егер жіп көздің теріс полюсіне қосылған болса, онда оны қыздырған кезде электрометр тез разрядталады. Жіпті оң полюспен жалғаған кезде электрометр разрядталмайды және жіп токпен қызған кезде. Бұл тәжірибелер қыздырылған катодтың теріс электр заряды бар бөлшектерді шығаратынын дәлелдейді. Бұл бөлшектер электрондар. Қыздырылған денелердің бетінен бос электрондардың шығарылу құбылысы термоэлектрондық эмиссия деп аталады.


Диод. Термоэлектрондық эмиссия әртүрлі электронды құрылғыларда қолданылады. Олардың ең қарапайымы-электровакуумдық диод. Бұл құрылғы екі электрод бар шыны ыдыстан тұрады: катод және анод. Анод металл пластинадан, катод спиральға оралған жұқа металл сымнан жасалған. Спиральдың ұштары электр тізбегіне қосылу үшін екі терминалы бар металл шыбықтарға бекітілген. Катод сымдарын ток көзіне қосу арқылы катодтың сым спиралын жоғары температураға дейін өтетін токпен қыздыруға болады. Электр тогымен қыздырылған сым спиралы шамның жіпшесі деп аталады. Вакуумдық диодтың конвенциясы суретте көрсетілген.
Диодты қолдану. Тұрақты ток көзі мен амперметрі бар электр тізбегіне вакуумдық диодты қосу арқылы әртүрлі радиоэлектрондық құрылғыларда қолданылатын диодтың негізгі қасиетін— бір жақты өткізгіштігін анықтауға болады. Ток көзін анодқа оң полюспен және катодқа теріс полюспен қосқанда, қыздырылған катод шығаратын электрондар электр өрісінің әсерінен анодқа қарай жылжиды-электр тогы тізбекте өтеді. Егер сіз ток көзін оң полюспен катодқа, ал теріс полюспен анодқа қоссаңыз, онда электр өрісі электрондардың катодтан анодқа өтуіне кедергі келтіреді — тізбекте электр тогы жоқ. Диодтың бір жақты өткізгіштік қасиеті айнымалы токты тұрақты токқа айналдыру үшін радиоэлектрондық құрылғыларда қолданылады.
Триод. Катодтан анодқа электронды шамда қозғалатын электрондардың ағынын электр және магнит өрістері арқылы басқаруға болады. Электр өрісі арқылы электрондар ағынын басқаруды жүзеге асыратын қарапайым электровакуумдық құрал-бұл триод. Шар, анод және вакуумдық Триод катодының дизайны диодпен бірдей, бірақ триодтағы катодтан анодқа электрондар жолында тор деп аталатын үшінші электрод орналасқан. Әдетте, тор-катодтың айналасындағы жұқа сымның бірнеше айналымынан тұратын спираль.
Егер торға катодқа қатысты оң потенциал берілсе , электрондардың едәуір бөлігі катодтан анодқа ұшады және анод тізбегінде электр тогы болады. Катодқа қатысты торға теріс потенциал берілген кезде, тор мен катод арасындағы электр өрісі электрондардың катодтан анодқа өтуіне жол бермейді, анодтық ток азаяды. Осылайша, тор мен катод арасындағы кернеуді өзгерту арқылы анод тізбегіндегі ток күшін реттеуге болады.


Электрондық сәулелер және олардың қасиеттері. Қыздырылған катод шығаратын электрондарды электр өрістерінің көмегімен жоғары жылдамдыққа дейін үдетуге болады. Жоғары жылдамдықпен қозғалатын электрондардың сәулелерін рентген сәулелерін алу, металдарды балқыту және кесу үшін пайдалануға болады. Электрондық сәулелердің электр және магнит өрістерінің әсерінен ауытқуларды сезіну және кристалдардың жарқырауын тудыру қабілеті катодты сәулелік түтіктерде қолданылады.

Катодты сәулелік түтік. Егер вакуумдық диодтың 2-анодында тесік жасалса, онда 1 — катод шығаратын электрондардың бір бөлігі тесік арқылы ұшып өтіп, анодтың артындағы кеңістікте параллель ұшатын электрондар ағынын-5-электронды сәулені құрайды.





Мұндай электрондар ағынын пайдаланатын электровакуумдық құрылғы катодты сәулелік түтік деп аталады.


Анодқа қарсы электронды сәулелік түтіктің шыны цилиндрінің ішкі беті оларға жылдам электрондар енген кезде жарқырай алатын кристалдардың жұқа қабатымен жабылған. Түтіктің бұл бөлігі экран деп аталады (6).
Электрлік және магниттік өрістердің көмегімен анодтан экранға дейінгі жолдағы электрондардың қозғалысын басқаруға және электронды сәулені экрандағы кез-келген суретті "бояуға" мәжбүр етуге болады. Бұл электронды сәулелік қабілет кинескоп деп аталатын теледидардың катодты сәулелік түтігінің экранында кескіндер жасау үшін қолданылады. Экрандағы дақ жарқылының жарықтығын өзгертуге катод пен анод арасында орналасқан және электровакуум триодының басқару торының принципі бойынша жұмыс істейтін қосымша электрод арқылы электрондар сәулесінің қарқындылығын басқару арқылы қол жеткізіледі.
Катодты сәулелік осциллограф түтігінде анод пен экран арасында екі жұп параллель металл пластиналар орналасқан. Бұл тақталар ауытқу тақталары деп аталады. Тігінен орналасқан 4 пластиналарға кернеу беру электронды сәуленің көлденең бағытта сысуын тудырады, 3 көлденең пластиналарға кернеу беру сәуленің тік ауытқуын тудырады. Түтік экранындағы сәуленіңмещысуы қолданылатын кернеуге пропорционалды, сондықтан электронды осциллографты электр өлшеу құралы ретінде пайдалануға болады.
Осциллографта жылдам өзгеретін электрлік процестерді зерттеу үшін сканерлеу жүзеге асырылады-электронды сәуленің көлденеңінен біркелкі қозғалысы. Сәуленің көлденең ось бойымен тұрақты жылдамдықпен қозғалуы үшін көлденең ауытқу тақталарындағы кернеу уақыт бойынша сызықты өзгеруі керек, ал сәулені бастапқы күйіне қайтару үшін кернеу өте т
ез нөлге дейін төмендеуі керек.

Пайдаланылған әдебиеттер


http://fizikaXX.ayp.ru/4/4_13.html
http://class-XXfizika.narod.ru/10_13.htm
http://physics.XXkgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=213
http://nika-XXfizika.narod.ru/68_0.htm
http://www.XXmiruma.ru/elektricheskiy-tok-v-razlichnyih-sredah/
http://fizika.XXayp.ru/4/4_15.html


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет