45. Электрический ток в вакууме. Работа выхода электронов из металла. Контактная разность потенциалов. Термоэлектродвижущая сила. Эффекты Пельтье и Томсона.

Электрический ток в вакууме: Вакуум - это такая степень разрежения газа, при которой соударений молекул практически нет. - электрический ток невозможен, т.к. возможное количество ионизированных молекул не может обеспечить электропроводность; - создать эл.ток в вакууме можно, если использовать источник заряженных частиц; - действие источника заряженных частиц может быть основано на явлении термоэлектронной эмиссии.

Работа выхода — разница между минимальной энергией (обычно измеряемой в электрон-вольтах), которую необходимо сообщить электрону для его «непосредственного» удаления из объёма твёрдого тела, и энергией Ферми.

Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, имеющих одинаковую температуру.

ТермоЭДС - электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру.

Эффект Пельтье — термоэлектрическое явление, при котором происходит выделение или поглощение тепла при прохождении электрического тока в месте контакта (спая) двух разнородныхпроводников. Величина выделяемого тепла и его знак зависят от вида контактирующих веществ, направления и силы протекающего электрического тока: Q = П_АBIt = (П_B-П_A)It, где Q — количество выделенного или поглощённого тепла, I — сила тока, t — время протекания тока, П — коэффициент Пельтье, который связан с коэффициентом термо-ЭДС α вторым соотношением Томсона П = αT, где Т — абсолютная температура в K.

Эффект Томсона — одно из термоэлектрических явлений, заключающееся в том, что в однородном неравномерно нагретом проводнике с постоянным током, дополнительно к теплоте, выделяемой в соответствии с законом Джоуля — Ленца, в объёме проводника будет выделяться или поглощаться дополнительная теплота Томсона в зависимости от направления тока. Количество теплоты Томсона пропорционально силе тока, времени и перепаду температур, зависит от направления тока.

46. Электрический ток в вакууме. Электронная эмиссия. Виды эмиссий и их применение. Формула Богуславского-Ленгмюра, формула Ричардсона. Вольтамперная характеристика вакуумного диода.

Электрический ток в вакууме: Вакуум - это такая степень разрежения газа, при которой соударений молекул практически нет. - электрический ток невозможен, т.к. возможное количество ионизированных молекул не может обеспечить электропроводность; - создать эл.ток в вакууме можно, если использовать источник заряженных частиц; - действие источника заряженных частиц может быть основано на явлении термоэлектронной эмиссии.

Электронная эмиссия — явление испускания электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Виды эмиссий: термоэлектронная эмиссия(возникает в результате нагрева), электростатическая(обусловлена наличием у поверхности тела сильного электрического поля), фотоэлектронная эмиссия(эмиссия электронов из вещества под действием падающего на его поверхность излучения), Вторичная электронная эмиссия(испускание электронов поверхностью твёрдого тела при её бомбардировке электронами), ионно-электронная эмиссия(испускание электронов металлом при его бомбардировке ионами), взрывная электронная эмиссия(испускание электронов в результате локальных взрывов микроскопических областей эмиттера), криогенная электронная эмиссия (испускания электронов ультрахолодными, охлаждёнными до криогенных температур поверхностями).

Формула Богуславского-Ленгмюра  , здесь i — ток на единицу длины цилиндров, е и m — заряд и масса электрона, b — некоторая функция отношения радиусов внешнего и внутреннего цилиндров r и r₀

Вольтамперная характеристика вакуумного диода. При малых напряжениях на аноде не все электроны, испускаемые катодом, достигают анода, и электрический ток небольшой. При больших напряжениях ток достигает насыщения, т.е. максимального значения. Вакуумный диод используется для выпрямления переменного тока. Ток на входе диодного выпрямителя:

Ток на выходе выпрямителя: