Електричний струм у вакуумі. Вакуум – це обмежений простір, в якому вкрай мало молекул газу, і молекули можуть пролетіти від однієї стінки посудини до іншої

Вакуум – це обмежений простір, в якому вкрай мало молекул газу, і молекули можуть пролетіти від однієї стінки посудини до іншої, не відчувши зіткнень з іншими молекулами.

Внаслідок малої кількості молекул у вакуумі відсутні власні носії зарядів. Носіями зарядів у вакуумі є електрони. Вони можуть бути внесені тільки ззовні під час термоелектронної емісії.

Термоелектронна емісія - процес відривання електронів з поверхні сильно розжарених металів. Цей процес можна розглядати як випаровування електронів і він відбувається при температурах, нижче, ні починається плавлення та випаровування самого металу. Тому під для проводження цього явища використовують тугоплавкі матеріали.

Під час термоелектронної емісії біля поверхні катоду утворюється електрона хмара з електронів. які покинули поверхню металу. Електрони рухаються хаотично. Певна кількість електронів випадково може потрапляти на анод, тому навіть при нульовій напрузі амперметр може дуже фіксувати малий струм струм.

Закон Ома для вакуумних приладів не виконується.

При збільшенні напруги більша кількість електронів рухається від катода до аноду, сила струму зростає. Але при певній напрузі зростання струму припиняється. При цьому спостерігається струм насичення. Під час струму насичення всі електрони беруть участь в створенні струму.

Електричний струм у вакуумі застосовується у вакуумних приладах, що мають односторонню провідність – діодах, а також в електронно – променевих трубках.

1- катод, 2 – анод, 3 – нагрівальний елемент.

Діод складається зі скляного балону, двох електродів, один з яких – катод – підігрівається.

При підключенні до катоду від’ємного полюсу джерела струму, а до аноду – додатного в вакуумному діоді струм існує, при зворотному підключенні струм на пропускається. Тому що анод, який не нагрівається, не може випускати електрони.

В електронно – променевій трубці електрони випускаються завдяки підігріванню катоду (1 – спіраль підігріву. 2 - катод). Пучок електронів почергово проходить через вертикальні та горизонтальні пластинки, які відхиляють пучок електронів (Х та У). Внаслідок такого відхилення на екрані створюється зображення.

Вакуумні прилади мають ряд переваг: менша залежність роботи приладів від перепадів температури та змін електромагнітного поля.

Серед недоліків вакуумних приладів: великі розміри, висока степінь хрупкості, оскільки вакуумні прилади мають в більшості скляні балони.