Розподіл катодного струму в режимі прямого перехвату

При позитивній напрузі на сітці U_c частина електронів перехватиться витками сітки на шляху від катода до анода. Такий режим роботи лампи називається режимом прямого перехвату. Відношення струмів:

називається коефіцієнтом розподілу струмів. Якщо його урахувати, то отримаємо, що в режимі прямого перехвату:

:

Ці коефіцієнти залежать від конструкції лампи, форми електродів, а також потенціалу сітки, коли відбувається скривлення розподілу напруженості електричного поля. Найбільш точно це відповідає при нормальній напрузі сітки U_c.

Розподіл струмів в режимі повернення електронів

При роботі лампи, коли напруга на сітці U_c більша ніж на аноді, частина електронів, пройшовши в прискорювальнім полі сітки, не може досягнути анода і повертається на сітку. Такий режим роботи називається режимом повернення електронів до сітки. Поява електронів, які повертаються до сітки, обумовлена наступними умовами.

При більшій напрузі сітки U_c ніж на аноді, між анодом і сіткою створюється гальмуюче поле, і в деякій точці простору енергія електрона буде рівна нулю, а тому що поле сітки сильніше поля анода, то він повернеться на сітку. Точка, в якій енергія електрону рівна нулю, називається віртуальним катодом.

Крім того, при прольоті електрона до анода в області неоднорідного поля сікти електрон отримує прискорення в напрямі до ближче розташованого витка, в результаті цього компонента швидкості електрона в напрямі анода зменшується, а відповідно зменшується і кінетична енергія електрона.

Таким чином, створенню віртуального катода сприяє:

• Просторовий заряд в районі катода;

• Розташування витків сітки, які створюють додаткову компоненту прискорення направлену під кутом руху до анода;

• Гальмуюче поле сітка-анод.

Струми сітки

При роботі лампи в любих умовах існує струм сітки Ic, який складається з багатьох компонент.

1. Електронний струм сітки.

При невеликих напругах на сітці вона має негативний потенціал, в її колі створюється струм, обумовлений електронами, які вилітають із катода з великою початковою швидкістю. Ці електрони, поборюючи гальмуюче поле сітки, попадають на неї і створюють в колі електронний струм. При збільшенні від’ємного потенціалу на сітці кількість електронів зменшується і при деякій напрузі струм буде рівний нулю. В цьому випадку в лампі буде струм анода рівний струму катода I_a = I_к.

Рисунок 14. Початкова область характеристики сіткового струму в тріоді

При позитивній напрузі сітки U_c лампа буде працювати в режимі прямого перехвату, струм сітки I_c буде збільшуватися, і в лампі відбудеться перерозподіл катодного струму I_k.

2. Іонний струм сітки.

В балоні лампи існує інертний газ. Незважаючи на низький тиск, відбувається іонізація атомів залишкового газу. Позитивні іони під дією поля сітки (прискорювального), попадають на сітку і створюють іонний струм, відбувається відновлення атомів інертного газу, і атоми повертаються знов у простір між анодом і катодом. Величина іонного струму залежить від типу газу, тиску і температури електродів лампи.