Вправа № 6
1. Чому для того, щоб розігнати електрони до величезних швидкостей, необхідно створити глибокий вакуум?
Глибокий вакуум необхідний для максимального зменшення кількості молекул залишкового газу, що дозволяє електронам розганятися електричним полем без зіткнень і втрат енергії.
2. На рис. 1 зображений електровакуумний пристрій. Який електрод у цьому пристрої слугує катодом, який — анодом? Чому, якщо підігрівати анод, а не катод, то електричний струм у пристрої не виникне?
Катодом є електрод, підключений до негативного полюса джерела живлення (зазвичай оснащений ниткою розжарення), а анодом — електрод, підключений до позитивного полюса. Якщо нагрівати анод, електрони вилітатимуть з нього, проте електричне поле між електродами буде спрямоване так, що негативно заряджений катод відштовхуватиме їх назад до анода. Через це електричний струм у колі не виникне.
3. Свого часу однобічну провідність вакуумного діода використовували в радіоелектроніці для перетворення змінного струму на пульсуючий (рис. 2, а). Якщо подавати на діод змінну напругу (графік її залежності від часу подано на рис. 2, б), то графік залежності сили струму від часу матиме вигляд, зображений на рис. 2, в. Поясніть, чому.
Вакуумний діод пропускає струм лише під час додатних напівперіодів змінної напруги, коли анод має позитивний потенціал щодо катода. Під час від’ємних напівперіодів анод стає зарядженим негативно, відштовхує електрони і струм у колі дорівнює нулю. У результаті струм протікає тільки в один бік у вигляді окремих пульсацій.
4. Сьогодні замість вакуумних діодів здебільшого використовують напівпровідникові. Але вакуумні діоди все ще застосовують у деяких спеціалізованих галузях техніки. Дізнайтесь, у яких.
Вакуумні електронні лампи використовують у:
- потужних передавальних радіостанціях, телевежах і радарах надвисокої потужності;
- апаратурі військового та космічного призначення завдяки їхній стійкості до радіації та електромагнітних імпульсів;
- апаратурі для прецизійної аудіотехніки високого класу (High-End лампові підсилювачі звуку).