Jak uzyskać prąd elektryczny w próżni. Temat. Prąd elektryczny w próżni

Temat. Elektryczność w odkurzaczu

Cel lekcji: wyjaśnienie studentom natury prądu elektrycznego w próżni.

Rodzaj lekcji: lekcja nauka nowego materiału.

PLAN LEKCJI

BADANIE NOWEGO MATERIAŁU

Próżnia to stan gazu, w którym ciśnienie jest mniejsze niż ciśnienie atmosferyczne. Rozróżnij niską, średnią i wysoką próżnię.

Aby wytworzyć wysoką próżnię konieczne jest rozrzedzenie, dla którego w pozostałym gazie średnia swobodna droga cząsteczek jest większa niż wielkość naczynia lub odległość między elektrodami w naczyniu. W konsekwencji, jeśli w naczyniu powstaje próżnia, to znajdujące się w nim cząsteczki prawie nie zderzają się ze sobą i swobodnie przelatują przez przestrzeń międzyelektrodową. W takim przypadku zderzają się tylko z elektrodami lub ścianami naczynia.

Aby prąd istniał w próżni, konieczne jest umieszczenie źródła wolnych elektronów w próżni. Najwyższe stężenie wolnych elektronów w metalach. Ale w temperatura pokojowa nie mogą opuścić metalu, ponieważ są w nim utrzymywane przez siły przyciągania kulombowskiego jonów dodatnich. Aby przezwyciężyć te siły, elektron musi wydać pewną ilość energii, aby opuścić powierzchnię metalu, co nazywa się funkcją pracy.

Jeśli energia kinetyczna elektron przekroczy lub będzie równy funkcji pracy, a następnie opuści powierzchnię metalu i stanie się wolny.

Proces emitowania elektronów z powierzchni metalu nazywamy emisją. W zależności od tego, jak potrzebna energia została przekazana elektronom, istnieje kilka rodzajów emisji. Jednym z nich jest emisja termoelektroniczna.

Ø Emisja elektronów przez rozgrzane ciała nazywana jest emisją termoelektroniczną.

Zjawisko emisji termoelektrycznej prowadzi do tego, że rozgrzana metalowa elektroda w sposób ciągły emituje elektrony. Elektrony tworzą chmurę elektronów wokół elektrody. W tym przypadku elektroda jest naładowana dodatnio i pod wpływem pola elektrycznego naładowanej chmury elektrony z chmury częściowo wracają do elektrody.

W stanie równowagi liczba elektronów, które opuszczają elektrodę w ciągu sekundy, jest równa liczbie elektronów powracających do elektrody w tym czasie.

Aby mógł istnieć prąd, muszą być spełnione dwa warunki: obecność swobodnych naładowanych cząstek i pole elektryczne. Aby stworzyć takie warunki, w balonie umieszcza się dwie elektrody (katodę i anodę) i wypompowuje się z niego powietrze. W wyniku nagrzania katody wylatują z niej elektrony. Potencjał ujemny jest przykładany do katody, a potencjał dodatni jest przykładany do anody.

Nowoczesna dioda próżniowa składa się ze szklanego lub ceramiczno-metalowego cylindra, z którego odprowadzane jest powietrze do ciśnienia 10-7 mm Hg. Sztuka. Do balonu wlutowane są dwie elektrody, z których jedna - katoda - ma postać pionowego metalowego walca wykonanego z wolframu i zwykle pokrytego warstwą tlenków metali ziem alkalicznych.

Wewnątrz katody znajduje się izolowany przewodnik, który jest ogrzewany prądem przemiennym. Ogrzana katoda emituje elektrony, które docierają do anody. Anoda lampy jest okrągłym lub owalnym cylindrem mającym wspólną oś z katodą.

Jednokierunkowe przewodzenie diody próżniowej wynika z faktu, że w wyniku nagrzewania elektrony wylatują z gorącej katody i przemieszczają się do zimnej anody. Elektrony mogą poruszać się tylko przez diodę od katody do anody (czyli prąd elektryczny może płynąć tylko w przeciwnym kierunku: od anody do katody).

Rysunek odwzorowuje charakterystykę prądowo-napięciową diody próżniowej (ujemna wartość napięcia odpowiada przypadkowi, gdy potencjał katody jest wyższy niż potencjał anody, to znaczy pole elektryczne „próbuje” zwrócić elektrony z powrotem do katody) .

Diody próżniowe służą do prostowania prądu przemiennego. Jeśli jeszcze jedna elektroda (siatka) zostanie umieszczona między katodą a anodą, to nawet niewielka zmiana napięcia między siatką a katodą znacząco wpłynie na prąd anodowy. Taka lampa próżniowa (trioda) pozwala na wzmocnienie słabych sygnałów elektrycznych. Dlatego przez pewien czas lampy te były głównymi elementami urządzeń elektronicznych.

Prąd elektryczny w próżni zastosowano w kineskopie (CRT), bez którego przez długi czas nie można było wyobrazić sobie telewizora czy oscyloskopu.

Rysunek przedstawia uproszczony widok projektu CRT.

Elektronowe „działo” na szyjce tuby to katoda, która emituje intensywną wiązkę elektronów. Specjalny system cylindrów z otworami (1) skupia tę belkę, czyniąc ją wąską. Kiedy elektrony trafią na ekran (4), zaczyna świecić. Przepływ elektronów można kontrolować za pomocą płytek pionowych (2) lub poziomych (3).

Znaczna energia może zostać przekazana elektronom w próżni. Wiązki elektronów można nawet wykorzystać do topienia metali w próżni.

PYTANIE DO UCZNIÓW PODCZAS PREZENTACJI NOWEGO MATERIAŁU

Pierwszy poziom

1. Do czego służy wysoka próżnia w lampach elektronowych?

2. Dlaczego dioda próżniowa przewodzi prąd tylko w jednym kierunku?

3. Do czego służy działo elektronowe?

4. Jak sterowane są wiązki elektronów?

Drugi poziom

1. Jakie cechy ma charakterystyka prądowo-napięciowa diody próżniowej?

2. Czy lampa radiowa z potłuczonym szkłem sprawdzi się w kosmosie?

KONFIGURACJA BADANEGO MATERIAŁU

1. Co należy zrobić, aby lampę trielektrodową można było wykorzystać jako diodę?

2. Jak można: a) zwiększyć prędkość elektronów w wiązce; b) zmienić kierunek ruchu elektronów; c) zatrzymać poruszające się elektrony?

1. Maksymalny prąd anodowy w diodzie próżniowej wynosi 50 mA. Ile elektronów jest emitowanych z katody w ciągu sekundy?

2. Wiązka elektronów, które są przyspieszane napięciem U 1 \u003d 5 kV, leci do płaskiego kondensatora pośrodku między płytami i równolegle do nich. Długość kondensatora l = 10 cm, odległość między płytami d = 10 mm. Za jakie minimalne napięcie U 2 na kondensatorze nie wylecą z niego elektrony?

Rozwiązania. Ruch elektronu przypomina ruch ciała rzuconego poziomo.

Składowa pozioma v prędkości elektronu nie zmienia się, pokrywa się z prędkością elektronu po przyspieszeniu. Prędkość tę można określić za pomocą prawa zachowania energii: tutaj e to elementarny ładunek elektryczny, me to masa elektronu. Pionowe przyspieszenie a przenosi na elektron siłę F działającą z pola elektrycznego kondensatora. Zgodnie z drugim prawem Newtona

gdzie jest natężenie pola elektrycznego w kondensatorze.

Elektrony nie wylecą z kondensatora, jeśli zostaną przesunięte o odległość d / 2.

Więc, to czas ruchu elektronu w kondensatorze. Stąd

Po sprawdzeniu jednostek ilości i zastąpieniu wartości liczbowe, otrzymujemy U 2 \u003d 100 B.

CZEGO NAUCZYLIŚMY SIĘ NA LEKCJI

Próżnia jest gazem tak rozrzedzonym, że średnia swobodna droga cząsteczek przekracza wymiary liniowe naczynia.

Energia, którą elektron musi zużyć, aby opuścić powierzchnię metalu, nazywana jest funkcją pracy.

Emisja elektronów przez rozgrzane ciała nazywana jest emisją termoelektroniczną.

Prąd elektryczny w próżni to ukierunkowany ruch elektronów wytworzony w wyniku emisji termoelektrycznej.

Dioda próżniowa ma przewodnictwo jednokierunkowe.

Lampa elektronopromieniowa pozwala kontrolować ruch elektronów. Telewizja stała się możliwa dzięki monitorowi CRT.

Praca domowa

1. Pkt-1: § 17; podpunkt 2: § 9.

Riv1 nr 6.12; 6.13; 6.14.

Riv2 nr 6.19; 6.20; 6.22, 6.23.

3. D: przygotowanie do samodzielnej pracy nr 4.

ZADANIA Z PRACY NIEZALEŻNEJ nr 4 „PRAWA PRĄDU BEZPOŚREDNIEGO”

Zadanie 1 (1,5 punktu)

Ruch jakich cząstek wytwarza prąd elektryczny w cieczach?

Ruch atomów.

Czy ruch cząsteczek.

W Ruch elektronów.

D Ruch jonów dodatnich i ujemnych.

Rysunek przedstawia wyładowanie elektryczne w powietrzu, powstałe przy użyciu transformatora Tesli.

A prąd elektryczny w dowolnym gazie jest skierowany w kierunku, w którym poruszają się jony ujemne.

Przewodnictwo każdego gazu wynika wyłącznie z ruchu elektronów.

Przewodnictwo każdego gazu wynika wyłącznie z ruchu jonów.

D Przewodnictwo każdego gazu wynika z ruchu tylko elektronów i jonów.

Zadanie 3 ma na celu ustalenie korespondencji (pary logicznej). Dla każdego wiersza oznaczonego literą dopasuj stwierdzenie oznaczone cyfrą.

Półprzewodniki typu n.

B Półprzewodniki typu p.

przewodnictwo elektroniczne.

D Przewodność otworu.

1 Półprzewodniki, w których większość nośników ładunku stanowią otwory.

2 Półprzewodniki, w których większość nośników ładunku stanowią elektrony.

3 Przewodnictwo półprzewodnika w wyniku ruchu otworów.

4 Przewodnictwo półprzewodnika w wyniku ruchu elektronów.

5 Półprzewodniki, w których większość nośników ładunku stanowią elektrony i dziury.

Przy jakim natężeniu prądu przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu CuSO 4, jeśli w ciągu 2 min. 160 g miedzi zostało uwolnione na katodzie?

Jakikolwiek prąd pojawia się tylko w obecności źródła z wolnymi naładowanymi cząstkami. Wynika to z faktu, że w próżni nie ma żadnych substancji, w tym ładunków elektrycznych. Dlatego próżnia jest uważana za najlepszą. Aby było możliwe przejście prądu elektrycznego a, konieczne jest zapewnienie obecności wystarczającej liczby bezpłatnych ładunków. W tym artykule przyjrzymy się, co składa się na prąd elektryczny w próżni.

Jak prąd elektryczny może pojawić się w próżni?

Aby w próżni wytworzyć pełnowartościowy prąd elektryczny, konieczne jest wykorzystanie takiego zjawiska fizycznego jak emisja termionowa. Opiera się na właściwości pewnej substancji polegającej na emitowaniu wolnych elektronów po podgrzaniu. Takie elektrony wyłaniające się z rozgrzanego ciała nazywamy termoelektronami, a całe ciało nazywamy emiterem.

Emisja termionowa leży u podstaw działania urządzeń próżniowych, lepiej znanych jako lampy próżniowe. Najprostsza konstrukcja zawiera dwie elektrody. Jednym z nich jest katoda, która jest spiralą, której materiałem jest molibden lub wolfram. To on jest ogrzewany prądem elektrycznym ohm. Druga elektroda nazywana jest anodą. Jest w stanie zimnym, wykonując zadanie zbierania elektronów termionowych. Z reguły anoda jest wykonana w postaci cylindra, a wewnątrz niej umieszczona jest rozgrzana katoda.

Zastosowanie prądu w próżni

W ostatnim stuleciu w elektronice wiodącą rolę odgrywały lampy próżniowe. I chociaż od dawna zostały zastąpione urządzeniami półprzewodnikowymi, zasada działania tych urządzeń jest stosowana w lampach elektronopromieniowych. Zasada ta jest stosowana w pracach spawalniczych i topiących w próżni i innych obszarach.

Tak więc jedną z odmian prądu a jest przepływ elektronów w próżni. Gdy katoda jest podgrzewana, między nią a anodą pojawia się pole elektryczne. To właśnie nadaje elektronom określony kierunek i prędkość. Zgodnie z tą zasadą działa lampa elektroniczna z dwiema elektrodami (diodą), która jest szeroko stosowana w radiotechnice i elektronice.

Nowoczesne urządzenie to cylinder wykonany ze szkła lub metalu, z którego wcześniej zostało wypompowane powietrze. Wewnątrz tego cylindra wlutowane są dwie elektrody, katoda i anoda. Do wzmocnienia specyfikacje instalowane są dodatkowe siatki, za pomocą których zwiększa się strumień elektronów.

Próżnia to stan gazu rozrzedzonego, w którym średnia droga wolna cząsteczekλ jest większa niż wielkość naczynia d, w którym znajduje się gaz.

Z definicji próżni wynika, że ​​\u200b\u200bpraktycznie nie ma interakcji między cząsteczkami, dlatego nie może wystąpić jonizacja cząsteczek, dlatego nie można uzyskać nośników ładunków swobodnych w próżni, dlatego niemożliwy jest w nim prąd elektryczny;
Aby wytworzyć prąd elektryczny w próżni, musisz umieścić w niej źródło wolnych naładowanych cząstek. Elektrody metalowe podłączone do źródła prądu są umieszczane w próżni. Jedna z nich jest podgrzewana (nazywana katodą), w wyniku której zachodzi proces jonizacji, tj. elektrony są emitowane z substancji, powstają jony dodatnie i ujemne. Działanie takiego źródła naładowanych cząstek może opierać się na zjawisku emisji termojonowej.

Emisja termionowa to proces emitowania elektronów z rozgrzanej katody. Zjawisko emisji termoelektrycznej prowadzi do tego, że rozgrzana metalowa elektroda w sposób ciągły emituje elektrony. Elektrony tworzą chmurę elektronów wokół elektrody. Elektroda jest naładowana dodatnio i pod wpływem pola elektrycznego naładowanej chmury elektrony z chmury częściowo wracają do elektrody. W stanie równowagi liczba elektronów opuszczających elektrodę na sekundę jest równa liczbie elektronów powracających do elektrody w tym czasie. Im wyższa temperatura metalu, tym wyższa gęstość chmury elektronowej. Praca, którą elektron musi wykonać, aby opuścić metal, nazywana jest funkcją pracy A na zewnątrz.

[A out] = 1 eV

1 eV to energia, którą elektron uzyskuje podczas poruszania się w polu elektrycznym między punktami o różnicy potencjałów 1 V.

1 eV \u003d 1,6 * 10 -19 J

Różnica temperatur elektrody gorącej i zimnej wlutowanej do naczynia, z którego odprowadzane jest powietrze, prowadzi do jednostronnego przewodzenia między nimi prądu elektrycznego.

Gdy elektrody są podłączone do źródła prądu, między nimi powstaje pole elektryczne. Jeżeli biegun dodatni źródła prądu jest podłączony do elektrody zimnej (anody), a biegun ujemny do elektrody grzanej (katody), to wektor natężenia pola elektrycznego jest skierowany w stronę elektrody grzanej. Pod działaniem tego pola elektrony częściowo opuszczają chmurę elektronów i poruszają się w kierunku zimnej elektrody. Obwód elektryczny jest zamknięty i powstaje w nim prąd elektryczny. Przy przeciwnej biegunowości załączenia źródła, natężenie pola kierowane jest z elektrody rozgrzanej na elektrodę zimną. Pole elektryczne odpycha elektrony z chmury z powrotem do rozgrzanej elektrody. Obwód jest otwarty.

Urządzenie, które przewodzi prąd elektryczny w jednym kierunku, nazywa się diodą próżniową. Składa się z lampy elektronowej (naczynia), z której wypompowywane jest powietrze iw której znajdują się elektrody podłączone do źródła prądu. Charakterystyka prądowo-napięciowa diody próżniowej. Zarejestruj sekcje charakterystyk I-V trybu przepustowości diody i zamknięte? Przy niskich napięciach na anodzie nie wszystkie elektrony emitowane przez katodę docierają do anody, a prąd elektryczny jest niewielki. Przy wysokich napięciach prąd osiąga nasycenie, tj. maksymalna wartość. Dioda próżniowa służy do prostowania przemiennego prądu elektrycznego. Obecnie diody próżniowe praktycznie nie są używane.

Jeśli w anodzie lampy próżniowej zrobiony zostanie otwór, to część elektronów przyspieszonych przez pole elektryczne wleci do tego otworu, tworząc wiązkę elektronów za anodą. Wiązka elektronów jest przepływ szybko lecących elektronów w lampach elektronowych i urządzeniach wyładowczych.

Właściwości wiązek elektronów:
- odchylać się w polach elektrycznych;
- odchylać się w polach magnetycznych pod działaniem siły Lorentza;
- podczas zwalniania wiązki padającej na substancję wytwarzane są promienie rentgenowskie;
- powoduje świecenie (luminescencję) niektórych ciał stałych i ciekłych;
- podgrzej substancję, spadając na nią.

Lampa elektronopromieniowa (CRT).
CRT wykorzystuje zjawiska emisji termionowej i właściwości wiązek elektronów.

W dziale elektronowym elektrony emitowane przez rozgrzaną katodę przechodzą przez elektrodę siatki kontrolnej i są przyspieszane przez anody. Działo elektronowe skupia wiązkę elektronów w punkcie i zmienia jasność poświaty na ekranie. Odchylające płytki poziome i pionowe pozwalają na przesunięcie wiązki elektronów na ekranie w dowolne miejsce na ekranie. Ekran tuby pokryty jest luminoforem, który świeci pod wpływem bombardowania elektronami.

Istnieją dwa rodzaje rurek:
1) z elektrostatyczną kontrolą wiązki elektronów (odchylenie wiązki elektronów tylko przez pole elektryczne);
2) ze sterowaniem elektromagnetycznym (dodawane są cewki odchylania magnetycznego).
W lampach elektronopromieniowych powstają wąskie wiązki elektronów sterowane przez pola elektryczne i magnetyczne. Wiązki te znajdują zastosowanie w kineskopach telewizyjnych, wyświetlaczach komputerowych, oscyloskopach elektronicznych w technice pomiarowej.

Prąd elektryczny w próżni

Próżnia to stan gazu, w którym ciśnienie jest mniejsze niż ciśnienie atmosferyczne. Rozróżnij niską, średnią i wysoką próżnię.

Aby wytworzyć wysoką próżnię konieczne jest rozrzedzenie, dla którego w pozostałym gazie średnia swobodna droga cząsteczek jest większa niż wielkość naczynia lub odległość między elektrodami w naczyniu. W konsekwencji, jeśli w naczyniu powstaje próżnia, to znajdujące się w nim cząsteczki prawie nie zderzają się ze sobą i swobodnie przelatują przez przestrzeń międzyelektrodową. W takim przypadku zderzają się tylko z elektrodami lub ścianami naczynia.

Aby prąd istniał w próżni, konieczne jest umieszczenie źródła wolnych elektronów w próżni. Najwyższe stężenie wolnych elektronów w metalach. Ale w temperaturze pokojowej nie mogą opuścić metalu, ponieważ są w nim utrzymywane przez siły przyciągania kulombowskiego jonów dodatnich. Aby przezwyciężyć te siły, elektron musi wydać pewną ilość energii, aby opuścić powierzchnię metalu, co nazywa się funkcją pracy.

Jeśli energia kinetyczna elektronu przekracza lub jest równa funkcji pracy, to opuści on powierzchnię metalu i stanie się wolny.

Proces emitowania elektronów z powierzchni metalu nazywamy emisją. W zależności od tego, jak potrzebna energia została przekazana elektronom, istnieje kilka rodzajów emisji. Jednym z nich jest emisja termoelektroniczna.

Ø Emisja elektronów przez rozgrzane ciała nazywana jest emisją termoelektroniczną.

Zjawisko emisji termoelektrycznej prowadzi do tego, że rozgrzana metalowa elektroda w sposób ciągły emituje elektrony. Elektrony tworzą chmurę elektronów wokół elektrody. W tym przypadku elektroda jest naładowana dodatnio i pod wpływem pola elektrycznego naładowanej chmury elektrony z chmury częściowo wracają do elektrody.

W stanie równowagi liczba elektronów, które opuszczają elektrodę w ciągu sekundy, jest równa liczbie elektronów powracających do elektrody w tym czasie.

2. Prąd elektryczny w próżni

Aby mógł istnieć prąd, muszą być spełnione dwa warunki: obecność swobodnych naładowanych cząstek i pole elektryczne. Aby stworzyć takie warunki, w balonie umieszcza się dwie elektrody (katodę i anodę) i wypompowuje się z niego powietrze. W wyniku nagrzania katody wylatują z niej elektrony. Potencjał ujemny jest przykładany do katody, a potencjał dodatni jest przykładany do anody.

Prąd elektryczny w próżni to ukierunkowany ruch elektronów wytworzony w wyniku emisji termoelektrycznej.

3. Dioda próżniowa

Nowoczesna dioda próżniowa składa się ze szklanego lub ceramiczno-metalowego cylindra, z którego odprowadzane jest powietrze do ciśnienia 10-7 mm Hg. Sztuka. Do balonu wlutowane są dwie elektrody, z których jedna - katoda - ma postać pionowego metalowego walca wykonanego z wolframu i zwykle pokrytego warstwą tlenków metali ziem alkalicznych.

Wewnątrz katody znajduje się izolowany przewodnik, który jest ogrzewany prądem przemiennym. Ogrzana katoda emituje elektrony, które docierają do anody. Anoda lampy jest okrągłym lub owalnym cylindrem mającym wspólną oś z katodą.

Jednokierunkowe przewodzenie diody próżniowej wynika z faktu, że w wyniku nagrzewania elektrony wylatują z gorącej katody i przemieszczają się do zimnej anody. Elektrony mogą poruszać się tylko przez diodę od katody do anody (czyli prąd elektryczny może płynąć tylko w przeciwnym kierunku: od anody do katody).

Rysunek odwzorowuje charakterystykę prądowo-napięciową diody próżniowej (ujemna wartość napięcia odpowiada przypadkowi, gdy potencjał katody jest wyższy niż potencjał anody, to znaczy pole elektryczne „próbuje” zwrócić elektrony z powrotem do katody) .

Diody próżniowe służą do prostowania prądu przemiennego. Jeśli jeszcze jedna elektroda (siatka) zostanie umieszczona między katodą a anodą, to nawet niewielka zmiana napięcia między siatką a katodą znacząco wpłynie na prąd anodowy. Taka lampa próżniowa (trioda) pozwala na wzmocnienie słabych sygnałów elektrycznych. Dlatego przez pewien czas lampy te były głównymi elementami urządzeń elektronicznych.

4. Lampa elektronopromieniowa

Prąd elektryczny w próżni zastosowano w kineskopie (CRT), bez którego przez długi czas nie można było wyobrazić sobie telewizora czy oscyloskopu.

Rysunek przedstawia uproszczony widok projektu CRT.

Elektronowe „działo” na szyjce tuby to katoda, która emituje intensywną wiązkę elektronów. Specjalny system cylindrów z otworami (1) skupia tę belkę, czyniąc ją wąską. Kiedy elektrony trafią na ekran (4), zaczyna świecić. Przepływ elektronów można kontrolować za pomocą płytek pionowych (2) lub poziomych (3).

Znaczna energia może zostać przekazana elektronom w próżni. Wiązki elektronów można nawet wykorzystać do topienia metali w próżni.

Zanim w radiotechnice zastosowano urządzenia półprzewodnikowe, wszędzie używano lamp próżniowych.

Pojęcie próżni

Rura próżniowa była szklaną rurą uszczelnioną na obu końcach, z katodą po jednej stronie i anodą po drugiej. Gaz został wypchnięty z rurki do takiego stanu, że cząsteczki gazu mogły przelecieć od jednej ściany do drugiej bez kolizji. Ten stan gazu nazywa się próżnia. Innymi słowy, próżnia jest bardzo rozrzedzonym gazem.

W takich warunkach przewodnictwo wewnątrz lampy można zapewnić jedynie poprzez wprowadzenie do źródła naładowanych cząstek. Aby naładowane cząstki pojawiły się wewnątrz lampy, wykorzystali taką właściwość ciał, jak emisja termionowa.

Emisja termionowa to zjawisko emisji elektronów przez ciało pod wpływem wysokiej temperatury. W bardzo wielu substancjach emisja termojonowa zaczyna się w temperaturach, w których nie może się jeszcze rozpocząć parowanie samej substancji. W lampach z takich substancji wykonano katody.

Prąd elektryczny w próżni

Katoda została następnie podgrzana, w wyniku czego zaczęła stale emitować elektrony. Elektrony te utworzyły chmurę elektronów wokół katody. Po podłączeniu do elektrod źródła zasilania powstało między nimi pole elektryczne.

W takim przypadku, jeśli biegun dodatni źródła jest połączony z anodą, a biegun ujemny z katodą, to wektor natężenia pola elektrycznego będzie skierowany w stronę katody. Pod wpływem tej siły część elektronów wyłamuje się z chmury elektronów i zaczyna poruszać się w kierunku anody. W ten sposób wytwarzają prąd elektryczny wewnątrz lampy.

Jeśli podłączysz lampę inaczej, biegun dodatni połączysz z katodą, a ujemny z anodą, to natężenie pola elektrycznego będzie skierowane z katody na anodę. To pole elektryczne wypchnie elektrony z powrotem w kierunku katody i nie będzie przewodzenia. Obwód pozostanie otwarty. Ta właściwość nazywa się przewodzenie jednostronne.

dioda próżniowa

Wcześniej przewodnictwo jednokierunkowe było szeroko stosowane w urządzeniach elektronicznych z dwiema elektrodami. Takie urządzenia nazywano diody próżniowe. Pełniły kiedyś rolę, jaką teraz odgrywają diody półprzewodnikowe.

Najczęściej używany do prostowania prądu elektrycznego. W ten moment Diody próżniowe praktycznie nigdzie nie są używane. Zamiast tego cała postępowa ludzkość używa diod półprzewodnikowych.