Самостоятельные работы по предмету «Электронные приборы»

студента группы 14ОКС

Дяченко Дмитрия

Самостоятельная работа №1 Основы электронной теории.

Электронная теория была предложена немецким физиком Паулем Друде через 3 года после открытия электрона как частицы — в 1900 году. Исходя из представлений о свободных электронах, Друде разработал классическую теорию электропроводности металлов, которая затем была усовершенствована Лоренцем. Друде предположил, что электроны проводимости в металле ведут себя подобно молекулам идеального газа. В промежутках между соударениями они движутся совершено свободно, пробегая в среднем некоторый путь   . В отличие от молекул газа , пробег которых определяется соударениями молекул друг с другом, электроны сталкиваются не между собой, а с ионами, образующими кристаллическую решетку металла. Эти столкновения приводят к установлению теплового равновесия между электронным газом и кристаллической решеткой. Полагая, что на электронный газ могут быть распространены результаты кинетической теории газов, оценку средней скорости теплового движения электронов можно произвести по формуле   .

Для комнатной температуры ( 300К) вычисление по этой формуле приводит к следующему значению:   . При включении поля на хаотическое тепловое движение, происходящее, со скоростью   , накладывается упорядоченное движение электронов с некоторой средней скоростью   . Величину этой скорости легко оценить, исходя из формулы, связывающей плотность тока j с числом n носителей в единице объема, их зарядом е и средней скоростью   :

Предельная допустимая техническими нормами плотность тока для медных проводов составляет около 10 А/мм²= 10⁷ А/м². Взяв для n=10²⁹ м^-3, получим Таким образом, даже при больших плотностях тока средняя скорость упорядоченного движения зарядов в 10⁸раз меньше средней скорости теплового движения   .

Самостоятельная работа №2 Электронно-вакуумные приборы.

Вакуумные электронные приборы – это герметично запаянные стеклянные, металлические или керамические сосуды с различными электродами внутри, соединёнными с контактами внешнего разъёма прибора через стеклянный или керамический вакуумно-плотный изолятор.

Предварительно из них удаляют воздух. Откачивание сопровождается прогревом, как тепловым, так и высокочастотным, внутренностей прибора с целью удаления абсорбированных газов. Чем меньше внутри останется газов, тем более долговечен прибор.

В любом вакуумном приборе есть катод, часто покрытый особым составом для высокой эмиссии электронов в вакуум рабочей зоны прибора; и анод — последний рабочий электрод, собирающий «отработанные» электроны. Все вакуумные приборы имеют в качестве рабочего вещества электронный поток, летящий от катода к аноду и взаимодействующий по пути с простыми электродами и сложными.

Вакуумные электронные приборы можно разделить на следующие классы: 1) Электронные лампы или радиолампы (диоды, триоды); 2) Вакуумные приборы СВЧ (магнетроны, клистроны); 3) Электронно-лучевые приборы (электронно-лучевые трубки, кинескопы); 4) Ускорители заряженных частиц (рентгеновские трубки); 5) Фотоэлектронные приборы (вакуумные фотоэлементы, электронно-оптический преобразователь); 6) Вакуумные индикаторы (индикаторные лампы, вакуумно-люминесцентные индикаторы).

Самостоятельная работа №3 Энергетическая диаграмма p-n перехода.