Mavzu vakuumda tokning magnit maydoni

MAVZU VAKUUMDA TOKNING MAGNIT MAYDONI

Vakuumda elektr toki

Odatda havosi so’rib olingan idishdagi muhitga vakuum-bo’shliq deyiladi. Lekin bo’shliqdagi havo molekulalarining hammasini hyech qachon surib olib bo’lmaydi. Shu tufayli, havo molekulalarining ma’lum bosimgacha siyraklashtirilganligi to’g’risida so’z borishi mumkin.

12.6-rasm

Havosi so’rib olingan balon ichiga ikkita elektrod o’rnatib, ularni tashqi elektr manbaiga ulasak zanjirda tok borligini ko’rmaymiz. (12.6-rasm)

Endi zanjirning bo’shliqqa ulangan qismini bir oz o’zgartiraylik. Katodning o’zini alohida elektr manbaiga ulaylik va tashqi zanjirga qo’shaylik. U holda zanjir bo’ylab tok oqayotganligini ko’ramiz (12.7-rasm)

12.7-rasm

Bunga sabab, katodga qo’shimcha manba ulanganda u qiziydi va undan elektronlar ajrab chiqadi.

Demak, bo’shliqda elektr toki katodni qizdirish tufayli undan ajralib chiqqan elektronlarning anod tomon tartibli harakatidan iborat.

Havosi so’rib olingan bo’shliqqa tushirilgan ikki elektrodli va ulardan biri katod sifatida qizdiriladigan lampalarga diodlar deyiladi. Bunday elektrodlardan biri sim ko’rinishidagi qiyin eriydigan metall (volfram, molibden va shu kabilar) dan qilingan va tok bilan qizdiriladigan elektrod - katod va ikkinchisi katoddan chiqqan elektronlarni to’playdigan sovuq elektrod - anoddir. Bunday ikki elektrodli lampalar radiotexnikada keng qo’llaniladi va ular vakuumli diodlar deyiladi.

Diodlar elektr manbasiga teskari ya’ni katod manbaning musbat qutbiga, anod manfiy qutbiga ulansa maydon kuchlanganligi katoddan anodga tomon yo’naladi. Bu maydon katodning qizishi natijasida undan ajralib chiqqan elektronlarni orqaga itarib, katodning o’zi tomoniga harakatga keltiradi va zanjirda tok bo’lmaydi. Demak, diod lampalari tokni katod manbaning manfiy qutbiga ulaganda o’tkazadi, teskari ulaganda o’tkazmaydi. Diod lampasining bu xossasidan o’zgaruvchan toklarni o’zgarmas toklarga aylantirishda foydalaniladi.

12.8-rasm

Dioddagi katod va anod orasiga qo’yilgan kuchlanishning ortishi bilan anod zanjiridagi tok kuchining miqdori ham orta boradi. Ammo bu metall o’tkazgichlardagi bog’lanishdan farkli ularoq chiziqli emas. Vakuumli diod voltamper xarakteristikasining chiziqli emasligiga sabab diod fazosida tok hosil qiluvchi erkin elektronlarni katoddan chekli miqdorda chiqishidir va tashqi qo’yilgan elektr maydoniga katoddan chiqqan elektronlar buluti maydonning ham ta’siri borligidadir. (12.8-rasm)

Anod bilan katod orasidagi kuchlanish qancha katta bo’lsa elektronlar bulutining fazoviy zaryadi shunchalik kam, anodga yetib boruvchi elektronlar soni shunchalik ko’p, demak, tok kuchi shunchalik katta bo’ladi.

Elektron lampadagi toklarni, uning ichiga bir yoki bir necha qo’shimcha metall elektrodlar kiritish yo’li bilan boshqarish mumkin. Bunday qo’shimcha elektrod ko’pincha spiralsimon ko’rinishga ega bo’lib, katod bilan anod o’rtasiga joylashtiriladi. Lampada bunday qo’shimcha elektrodga to’r deyiladi. Uch elektrodli lampaga triod deb ham aytiladi.

12.9-rasm

Amalda uch elektrodli lampa silindirsimon tuzilishiga ega bo’lib, silindrning o’qi bo’ylab cho’g’lanish tolasi - katod joylashadi. Uning atrofida spiralsimon to’rni o’rab olgan metall silindr anod vazifasini bajaradi. (12.9-rasm a va b).

Uch elektrodli lampa zanjirga ulangan triodda o’tayotgan elektr toki katod bilan anod orasiga qo’yilgan kuchlanishgagina emas, to’rning katodga nisbatan potensialiga ham bog’liq. Agar to’rning potensiali nolga teng bo’lsa triod lampasi diod sifatida ishlayveradi.

12.10-rasm

To’rning potensiali musbat bo’lganda anod zanjiridagi tokning qiymati to’rning potensiali nol holatiga nisbatan ortadi va kuchlanish ma’lum bir qiymatga yetganda to’yinish toki hosil bo’ladi. Bunga sabab katodning yuza birligidan chiqayotgan elektronlarning barchasi anodga yetib boradi va tok kuchi oshmay qoladi. To’rning potensiali manfiy bo’lganda esa to’r katoddan chiqayotgan elektronlar uchun tormozlovchi vazifasini bajaradi va anod zanjiridagi tokning qiymati to’rning potensiali nolga teng bo’lgan holatga nisbatan kamayadi. To’rdagi manfiy potensialning ortishi bilan anod toki kamaya boradi va biror potensialda nolga teng bo’lib qoladi.

Shunday qilib, to’rga berilayotgan potensialning o’zgarishi bilan anod zanjiridagi tokning qiymatini oshirish yoki kamaytirish mumkin (12.10-rasm). Triod lampasining shu xossasi uning texnika va radiotexnikada kuchsiz signallarni to’rga berib, shunga mos bo’lgan ko’chaytirilgan signallarni anod zanjirida olishda foydalaniladi.

12.11-rasm

Elektron nur trubkasi deb ataluvchi qurilma xuddi diod lampasiga o’xshash qizdiriluvchi katod va anoddan tashqari termoelektron emissiya tufayli katoddan chiquvchi elektronlarning harakat yo’nalishni o’zgartiruvchi kondensator qoplamalari va elektronlar kelib urilganda nurlanadigan maxsus ekrandan iborat havosi so’rib olingan shisha balondan tashkil topgan. Balonning bir uchi kengroq qilib ishlangan bo’lib, ichkarisidan elektronlar zarbidan cho’g’lanuvi modda bilan qoplangan ekran va boshqa uchida esa elektrodlarning uchlari ulangan sokol o’rnatilgan. (12.11-rasm)

Qizdirilgan katod 1 dan ingichka elektronlar dastasi chiqib 2 boshqaruvchi elektrod orqali 3 anod bilan tezlashtiriladi va ikki juft plastinkalar oralig’i 4 va 5 dan o’tib, 6 ekranga tushadi.

Boshqaruvchi elektrod 2 dagi potensialning o’zgarishi bilan elektronlar dastasining ravshanligi o’zgaradi. 4 va 5 ga o’zgaruvchan potensiallar berilganda shu potensiallar o’zgarishiga mos ravishda elektronlar vertikal, gorizontal yo’nalishda og’adi va ekranning biror nuqtasiga kelib fokuslanadi. Ana shunday elektron-nur trubkasi elektron ossillograf, televizor va displey ekranlarida asosiy element sifatida foydalaniladi.