Vakuumdagi elektr toki. Vakuum(lot. Vacuum- bo'shliq) – gazning atmosfera bosimidan past bosimdagi holati.
Vakuum deb, molekulalarning erkin yugurish yo'li idishning chiziqli o'lchamlaridan katta bo'lgandagi gazni siyraklashgan darajasiga aytiladi.
Vakuum – siyraklashgan muhit bo'lib, molekulalar soni shuncha kichikki ularni o'zaro to'qnashishi kam ehtimollidir. Demak, vakuum yaxshi izolyator ekan. Shunga qaramasdan vakuumda elektr toki mavjud bo'lishi mumkin, agar unga tashqaridan zaryadlar kiritilsa.
Vakuumda elektr toki termoelektron emissiya natijasida elektronlarni yo'naltirilgan harakatidan iborat.
Vakuumda zaryadlangan zarrachalar mavjud emas, demak, u dielektrik bo'ladi. Ya'ni, zaryadlangan zarrachalarni hosil qilish uchun ma'lum bir sharoitlar yaratilishi kerak.
Metallarda erkin elektronlar mavjud bo'lib, xona temperaturasida metallni tark eta olmaydi, chunki musbat ionlarning kulon tortishish kuchlari tomonidan ushlab turiladi. Bu kuchlarni yengish uchun ma'lum bir energiya sarflanishi kerak. Bu energiya chiqish ishi deb yuritiladi.
Elektronlar chiqish ishidan katta yoki unga teng bo'lgan energiyani metallarni yuqori temperaturalargacha qizdirganda olishi mumkin.
Metallarni qizdirganda chiqish ishidan katta bo'lgan kinetik energiyali elektronlar miqdori ortadi, shuning uchun, metallardan katta miqdordagi elektronlar uchib chiqadi.
Qizdirish natijasida metallardan erkin elektronlarni uchib chiqishiga termoelektron emissiya deyiladi. Vakuumda tok termoelektron emissiya hisobiga amalga oshirladi va elektronlarni katoddan anodga tomon yo'nalgan harakatidan iborat bo'ladi.
Termoelektron emissiyani amalga oshirish uchun, elektrodlardan biri sifatida qattiq(erish temperaturasi katta bo'lgan) metaldan yasalgan ingichka sim ip(qizdirish ipi) ishlatiladi.Tok manbaiga ulangan yupqa ip qiziydi va uning sirtidan elektronlar uchib chiqadi. Uchib chiqqan elektronlar ikkita elektrod orasidagi elektr maydonga tushib qoladi va elektr toki hosil qilgan holda yo'nalishli harakat qiladi.
Termoelektron emissiya hodisasi elektron lampalar ishlash printsipi asosida yotadi: vakuumli diod, vakuumli triod.
Vakuumli diod Vakuumli triod
Shunday qilib, vakuumdagi elektr toki ixtiyoriy zaryadlangan zarrachalar(elektronlar, ionlar)ni tartiblashgan harakati natijasida vujudga keltirilishi mumkin.
Yarim o'tkazgichlardagi elektr toki. Moddalar o'tkazgich va dielektrikka bo'linadi. O'tkazgichga kichik solishtirma qarshilikka ega bo'lgan moddalar
( ), dielektrikka katta solishtirma qarshilikka ega bo'lgan moddalar( ) kiradi.
Ammo, shunday moddalar( ) mavjudki, qaysiki normal sharoitlarda katta solishtirma qarshilikka ega bo'ladi, qizdirilganda esa ularning qarshiligi keskin kamayadi. Bu moddalar yarimo'tkazgichlar nomini olgan.
Past temperaturalarda yarimo'tkazgichlar yaxshi izolyatordir, yuqori temperaturada esa elektr tokini yaxshi o'tkazadi. Yarimo'tkazgichlarga toza elementlar (germaniy, kremniy) va birikmalar (kremniy karbidi va boshqalar) kiradi.
Yarimo'tkazgichlar-o'zini solishtirma o'tkazuvchanligi bo'yicha o'tkazgichlar va dielektriklar oralig'idagi modda bo'lib, o'tkazgichlardan o'zini solishtirma o'tkazuvchanligini kontsentratsiyadan kuchli bog'liqligi bilan ajralib turadi.
Yarimo'tkazgichlarni solishtirma qarshiligi temperaturani ortishi bilan ortadi va aralashmalarni mavjudligi va yorug'likni o'zgarishiga bog'liqdir.
O'tkazgichlarni solishtirma qarshiligi xona temperaturasida 10-3 dan 10-7 Om·m gacha oraliqda bo'ladi. Germaniy va kremniy kristallari bunga yaqqol misol bo'la oladi. Bu kristallarda atomlar o'zaro kovalent bog'langan, qizdirganda kovalent bog'lar buziladi va atomlar ionlashadi.Bu esa erkin elektronlar va”teshiklar” - yetishmagan elektronli vakant musbat joylar bilan shartlashilgan.
Shu bilan birga, qo'shni atomlarning elektronlari, qo'shni atomda “teshik” hosil qilgan holda vakant joylarni egallashi mumkin.
Shunday qilib, nafaqat elektronar, balki “teshik”lar ham kristall bo'ylab harakat qilar ekan. Bunday kristallni elektr maydonga joylashtirganda elektronlar va “teshik”lar tartibli harakatga keladi. Natijada elektr toki vujudga keladi.
Metallar, yarim o'tkazgichlar va elektrolitlarda elektr o'tkazuvchanlikning haroratga bog'liqligi. Termoelektr hodisalar. O'ta o'tkazuvchanlik to'g'risida tushuncha.
