4 Электронно-лучевая трубка

Если в аноде электронной лампы сделать отверстие, то часть электронов, которые ускоряются электрическим полем, пролетит в отверстие, образуя за анодом электронный пучок. Количеством электронов в пучке можно управлять, поместив между катодом и анодом дополнительный электрод и изменяя его потенциал.

Свойства электронного пучка.

1 Электронный пучок, попадая на тела, вызывает их нагревание. В современной технике это свойство используют для электронной плавки сверхчистых металлов в вакууме.

2 При торможении быстрых электронов, попадающих на вещество, возникает рентгеновское излучение. Это свойство используют в рентгеновских трубках.

3 Некоторые вещества под действием электронов светятся (стекло, сульфиды цинка и кадмия).

4 Электронные пучки отклоняются электрическим полем. Например, проходя между пластинками конденсатора, электроны отклоняются от отрицательной к положительной пластине конденсатора.

5 Электронный пучок отклоняется в магнитном поле. Пролетая над северным полюсом магнита, электроны отклоняются влево, а пролетая над южным – вправо.

6 Отклонение электронных потоков, идущих от Солнца, в магнитном поле Земли приводит к тому, что свечение газов верхних слоев атмосферы (полярные сияния) наблюдается только у полюсов.

Электронно-лучевая трубка является основным элементом телевизора и осциллографа.

Это вакуумный баллон, одна из стенок которого служит экраном.

В узком конце т рубки помещен источник быстрых электронов – электронная пушка. Она состоит из катода (6), управляющего электрода (5) и анода (3,4). Электроны испускаются нагретым оксидным слоем с торца цилиндрического катода и проходят через отверстие в цилиндрическом управляющем электроде, который регулирует число электронов в пучке.

Каждый анод состоит из дисков с небольшими отверстиями, вставленных в металлический цилиндр. Между первым анодом и катодом создается разность потенциалов в сотни и даже тысячи вольт. Электрическое поле ускоряет электроны, они приобретают большую скорость. Форму и расположение анодов выбирают так, чтобы на экране пучок электронов получался в виде точки.

В трубке имеется две пары пластин. Если между пластинами поля нет, то электроны не отклоняются, и светящаяся точка расположена в центре экрана.

Вертикально расположенные пластины смещают пучок в горизонтальном направлении, а горизонтальные пластины – в вертикальном направлении.

5 Применение тока в вакууме

а) Вакуумный диод (для выпрямления тока)

б) Вакуумный триод (для генерации и усиления тока и напряжения)

в) Электронно-лучевая трубка

Электрический ток в газах

План

1 Самостоятельная и несамостоятельная проводимость газов

2 Ионизация и рекомбинация

3 Несамостоятельный разряд

4 Самостоятельный разряд

5 Виды самостоятельного разряда: тлеющий, искровой, дуговой, коронный

1 В естественном состоянии газы не проводят электрический ток. В этом можно убедиться с помощью опыта (см. рис.1).

Изолирующие свойства газов объясняются тем, что атомы и молекулы газов в естественном состоянии являются нейтральными. Поэтому в обычных условиях в газе почти нет свободных носителей заряда. Чтобы газ стал проводящим, нужно внести в него или создать в нем свободные носители заряда

Есть два способа:

1 эти частицы создаются действием внешнего фактора или вводятся в газ извне (несамостоятельная проводимость);

2 частицы создаются в газе действием самого электрического поля, существующего между электродами (самостоятельная проводимость).

Если в опыте, изображенном на рис.1, между пластинами конденсатора поместить зажженную свечу, то электрометр очень быстро разряжается. Это говорит о том, что в газе возник ток.

Процесс протекания тока в газе называется газовым разрядом.

2 При нагревании молекулы газа распадаются на положительные и отрицательные частицы, т.е. в газе появляются ионы.

Процесс образования ионов в газе называется ионизацией.

На рисунке 2 показан процесс образования ионов в газе.

Т.о., в газе сочетается электронная и ионная проводимость.

Если прекратить процесс нагревания газа в опыте по рисунку1, то электрический ток в скором времени прекращается, т.е. газ снова перестает быть проводником. Исчезновение ионов в газе объясняется тем, что разноименно заряженные частицы стремятся сблизиться друг с другом и при встрече вновь образуют нейтральные молекулы. Такой процесс называется рекомбинацией.