Vakuumda elektr toki. Reja: 1

Vakuumda elektr toki.

Reja:

1.Vakummda elektr toki.

2.Elektrolitlarda elektr toki.

3.Gazlarda elektr toki.

4.Xulosa.

5.Foydalanilgan adabiyotlar.

Elektr toki nafaqat metallarda, balki vakuumda ham, masalan, radio naychalarda, katod nurli naychalarda hosil bo'lishi mumkin. Vakuumdagi oqimning mohiyatini bilib olaylik.

Metalllarda juda ko'p sonli erkin, tasodifiy harakatlanadigan elektronlar mavjud. Elektron metall yuzasiga yaqinlashganda, unga ijobiy ionlar tomonidan ta'sir qiluvchi va ichkariga yo'naltirilgan jozibali kuchlar elektronning metalldan chiqib ketishiga yo'l qo'ymaydi. Vakuumda metalldan elektronni olib tashlash uchun bajarilishi kerak bo'lgan ish deyiladi ish joyidan chiqish. Turli metallar uchun har xil. Shunday qilib, volfram uchun bu tengdir 7.2 * 10 -19 J. Agar elektronning energiyasi ish funktsiyasidan kam bo'lsa, u metallni tark eta olmaydi. Xona haroratida ham ko'plab elektronlar mavjud, ularning energiyasi ish funktsiyasidan katta emas. Metallni tark etib, ular undan ozgina uzoqlashadilar va ionlarning jozibali kuchlari ta'sirida metallga qaytadilar, natijada sirt yaqinida chiquvchi va qaytayotgan elektronlarning ingichka qatlami hosil bo'ladi, dinamik muvozanatda bo'lgan Elektronlarning yo'qolishi tufayli metall yuzasi musbat zaryadlanadi.

Elektron metallni tark etishi uchun u elektron qatlamning elektr maydonining itarish kuchlariga qarshi va metallning musbat zaryadlangan yuzasi elektr maydon kuchlariga qarshi ish bajarishi kerak (85-rasm. A). Xona haroratida, zaryadlangan ikki qavatli qatlamni tashlab ketadigan elektronlar deyarli yo'q.

Elektronlar ikki qavatli qatlamdan uchib chiqishi uchun ular ish funktsiyasidan ancha yuqori energiyaga ega bo'lishlari kerak. Buning uchun energiya elektronlarga tashqi tomondan, masalan, isitish orqali beriladi. Isitilgan jismning elektronlar chiqarishi termion emissiya deb ataladi. Bu metallda erkin elektronlar mavjudligining dalillaridan biridir.

Bunday tajribada termion emissiya hodisasini kuzatish mumkin. Elektrometrni musbat (elektrlashtirilgan shisha tayoqchadan) zaryad qilib, uni o'tkazgich bilan namoyish vakuum lampasining A elektrodiga ulaymiz (85-rasm, b). Elektrometr zaryadsizlanmaydi. Sxemani yopib, biz K ipni isitamiz, biz elektrometrning ignasi pastga tushganini ko'rmoqdamiz - elektrometr bo'shatilgan. Isitilgan filaman chiqaradigan elektronlar musbat zaryadlangan elektrod A tomonidan tortilib, uning zaryadini neytrallashtiradi. Elektromagnit maydon ta'sirida ipdan A elektrodga termoelektronlar oqimi vakuumda elektr tokini hosil qildi.

Agar elektrometr manfiy zaryadlangan bo'lsa, u holda bunday tajribada u zaryadsizlanmaydi. Ipdan qochib chiqqan elektronlar endi A elektrodini jalb qilmaydi, aksincha, undan haydaladi va yana ipga qaytadi.

Elektr zanjirini yig'amiz (86-rasm). K filamenti qizdirilmasa, u bilan elektrod A orasidagi zanjir ochiq - galvanometr ignasi nolga teng. Uning sxemasida oqim yo'q. Kalitni yopib, biz filamanni isitamiz. Galvanometr zanjiridan tok o'tdi, chunki termion elektronlar filaman va elektrod A orasidagi tutashuvni yopib, shu bilan vakuumda elektr tokini hosil qiladi. Vakuumdagi elektr toki - bu elektr maydon ta'sirida elektronlarning yo'naltirilgan oqimi. Vakuumda tok hosil qiluvchi elektronlarning yo'naltirilgan harakatining tezligi metallarda tok hosil qiluvchi elektronlarning yo'naltirilgan harakatining tezligidan milliard marta kattaroqdir. Shunday qilib, radio qabul qilgich lampalarining anodidagi elektronlar oqimining tezligi soniyada bir necha ming kilometrga etadi.

Elektr tokining vakuumda tarqalishi mexanizmi haqida gapirishdan oldin uning qanday muhit ekanligini tushunib olish kerak.

Ta'rif. Vakuum - bu zarrachaning erkin yurishi idish hajmidan kattaroq bo'lgan gaz holati. Ya'ni, gaz molekulasi yoki atomi boshqa molekulalar yoki atomlar bilan to'qnashmasdan tomirning bir devoridan ikkinchisiga uchib ketadigan holat. Vakuumda doimo qoladigan oz sonli zarrachalarni tavsiflovchi vakuum chuqurligi tushunchasi ham mavjud.

Elektr tokining mavjudligi bepul zaryad tashuvchilar mavjudligini talab qiladi. Ular juda oz miqdordagi moddalar bo'lgan kosmik sohada qaerdan kelib chiqqan? Bu savolga javob berish uchun amerikalik fizik Tomas Edison o'tkazgan tajribani ko'rib chiqish zarur (1-rasm). Tajriba davomida ikkita plastinka vakuum kamerasiga joylashtirildi va uning tashqarisida elektrometr yoqilgan zanjirga yopildi. Bir plastinka qizdirilgandan so'ng, elektrometr noldan og'ishini ko'rsatdi (2-rasm).

Tajriba natijasi quyidagicha izohlanadi: qizdirish natijasida uning atom tuzilishidagi metall elektronlarni chiqara boshlaydi, bug'lanish paytida suv molekulalarining chiqishi bilan taqqoslaganda. Isitilgan metall elektron ko'lni o'rab oladi. Ushbu hodisa termion emissiya deb ataladi.

Texnologiyalarda elektron nurlari deb ataladigan narsalardan foydalanish juda muhimdir.

Ta'rif.Elektron nur - bu uzunlik kengligidan ancha katta bo'lgan elektronlar oqimi. Uni olish juda oson. Oqim o'tadigan vakuum naychasini olish va tezlashtirilgan elektronlar boradigan anodda teshik ochish kifoya, (elektron qurol)

Elektron nurlari bir qator asosiy xususiyatlarga ega:

Yuqori kinetik energiya mavjudligi natijasida ular qulab tushadigan materialga termal ta'sir ko'rsatadi. Ushbu xususiyat elektron payvandlashda ishlatiladi. Elektron payvandlash materiallarni toza saqlash zarur bo'lganda, masalan, yarimo'tkazgichlarni payvandlashda zarur.

Metall bilan to'qnashganda, elektron nurlari sekinlashib, tibbiyot va texnikada qo'llaniladigan rentgen nurlarini chiqaradi.

Elektron nur fosfor deb nomlangan ba'zi moddalarga urilganda, nur paydo bo'ladi, bu nurlarning harakatini kuzatishga yordam beradigan ekranlarni yaratishga imkon beradi, albatta, ko'zga ko'rinmas.

Elektr va magnit maydonlardan foydalangan holda nurlarning harakatini boshqarish qobiliyati.Shuni ta'kidlash kerakki, termion emissiyaga erishish mumkin bo'lgan harorat metall konstruktsiyani yo'q qilish haroratidan oshib ketishi mumkin emas.

Dastlab, Edison vakuumda oqim hosil qilish uchun quyidagi dizayndan foydalangan. Bir tomonga vakuum trubkasiga sxemaga ulangan konduktor, ikkinchi tomoniga musbat zaryadlangan elektrod joylashtirilgan.

Elektr toki - bu elektr zaryadlarining tartibli harakati. Uni, masalan, zaryadlangan va zaryadsiz tanani bog'laydigan o'tkazgichda olish mumkin. Shu bilan birga, ushbu oqim jismlar orasidagi potentsial farq nolga tenglashishi bilan to'xtaydi. Buyurtma qilingan oqim), shuningdek, zaryadlangan kondansatör plitalarini birlashtiruvchi o'tkazgichda mavjud bo'ladi. Bunday holda, oqim kondansatör plitalaridagi zaryadlarni zararsizlantirish bilan birga keladi va kondansatör plitalarining potentsial farqi nolga aylanguniga qadar davom etadi.

Vakuumda tokni qo'llash

O'tgan asrda elektron lampalar elektronikada etakchi rol o'ynadi. Va ular uzoq vaqt yarimo'tkazgichli qurilmalar bilan almashtirilgan bo'lsa ham, ushbu qurilmalarning ishlash printsipi katod nurlari trubalarida qo'llaniladi. Ushbu tamoyil vakuum va boshqa sohalarda payvandlash va eritishda qo'llaniladi.

Shunday qilib, tokning turlaridan biri vakuumda oqadigan elektron oqimdir. Katod qizdirilganda, u va anot o'rtasida elektr maydoni paydo bo'ladi. Aynan shu narsa elektronga ma'lum bir yo'nalish va tezlikni beradi. Ushbu printsipga ko'ra, radiotexnika va elektronikada keng qo'llaniladigan ikkita elektrod (diyot) bo'lgan elektron chiroq ishlaydi.