Электрический ток в вакууме. Вакуумные приборы.
Вакуум является идеальным изолятором, т.к. в нем совсем нет частиц. Для того чтобы создать ток в вакууме необходимо внести свободные заряды. Это можно сделать с помощью термоэлектронной эмиссии.
Термоэлектронной эмиссией называется вылет электронов с поверхности металла под действием нагревания.
Вакуумные приборы:
Диод Триод
Вакуумный диод . В вакуумной лампе электроны с раскаленной нити вылетают в вакуум. Электрическое поле между нитью накала К и электродом А заставляет двигаться электроны к электроду. Свободные электроны движутся в вакууме беспрепятственно и создают ток через диод. Вакуумный диод проводит ток только в одном направлении и не пропускает в другом, поэтому он служит для выпрямления переменного тока.
В триоде добавляется 3й электрод – сетка , которая может быть заряжена как положительно так и
отрицательно. Она позволяет регулировать ток в цепи.
Электронная лучевая трубка:В узкой части трубки расположена электронная пушка, которая создает электронный луч. С помощью электрических и магнитный полей можно управлять движением электронов на пути от анода до экрана.
Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимость полупроводников.
Полупроводники занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. К числу полупроводников относятся элементы 4 группы таблицы Менделеева (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и др.).
У полупроводников с понижением температуры сопротивление возрастает и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами . Свободные заряды образуются в полупроводниках при разрыве электронной пары. В результате образуются свободный отрицательный электрон и положительно заряженное вакантное место –дырка(на месте разорванной связи). Разрыв электронной пары происходит при действии излучения(тепло, свет, ультрафиолет). При этом электрон получает большую энергию и разрывает электронную пару, становясь свободным.
+ это положительный заряд или дырка
- это отрицательный электрон
Чистый полупроводник (без примесей) сдержит одинаковое число свободных электронов и дырок. Такая проводимость называется собственной.
Для улучшения проводимости в полупроводники добавляют примеси.
Зх
валентная
примесь
Каждый
атом
3х
валентной
примеси
создает
свободное
вакантное
место
или
дырку.
В
таком
полупроводнике
есть
и
положительные
и
отрицательные
электроны,
но
положительных
больше.
Такой
полупроводник
называется
проводником
“p
– типа”, а примесь – акцепторной.
5-ти валентная примесь полупроводников
Каждый атом 5ти валентной примеси создает свободный электрон. В таком полупроводнике есть и положительные и отрицательные электроны, но отрицательных больше. Такой полупроводник называется проводником “n - типа”, а примесь донорной.
Полупроводниковый диод – прибор, использующий свойства полупроводников p-n- типа.
Полупроводниковый диод используется для выпрямления переменного тока. Можно использовать p-n- переход для управления (изменения) тока в цепи.
Ток
через
p-n-переход
проходит,
так
как
образован
основными
зарядами.
При обратном включении ток через p-n-переход не проходит, так как образован не основными зарядами.