☰ Содержание · Физика

Ток в вакууме и газах

Уроки 46–47 · 2 урока · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
46

Электрический ток в вакууме

Учебник: с. 129–130
ЦельЗнай электрический ток в вакууме, термоэлектронную эмиссию и одностороннюю проводимость вакуумного диода.
Новые слова
вакуум · vakuumтермоэлектронная эмиссия · termoelektron emissiyaвакуумный диод · vakuumli diodэлектронный пучок · elektron dastasi
Объяснение

В вакууме почти нет носителей заряда, поэтому он не проводит ток. Когда металл нагревают, некоторые из его свободных электронов получают достаточную энергию и покидают поверхность — это термоэлектронная эмиссия. Вакуумный диод — это стеклянный баллон с откачанным воздухом, в котором находятся нагретый катод и анод. Если на анод подать «+», а на катод «–», электроны летят от катода к аноду, и в цепи появляется ток; если полюса поменять, электроны отталкиваются обратно к катоду, а не к аноду, и тока нет. Поэтому диод проводит ток только в одном направлении, и его использовали для выпрямления переменного тока. Электронным пучком можно управлять электрическим и магнитным полями. Вакуумные приборы сделаны из стекла и могут находиться под высоким напряжением: вскрывать или разбивать их опасно, и ремонтируют их только специалисты.

Примеры
За 1 с на анод попадает 1,25·10¹⁹ электронов, e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл: q = N·e = 2 Кл; I = q : t = 2 : 1 = 2 А.
У диода анод подключён к «–», а катод к «+»: электроны отталкиваются обратно к катоду, тока нет — диод «закрыт».
Работа в классе

Начерти в тетради схему диода (баллон, катод, анод) и зарисуй включения, при которых он проводит и не проводит ток, отметив полюса. Настоящий прибор не вскрывай.

Упражнения
1
Что такое термоэлектронная эмиссия?
2
Когда диод проводит ток?
3
За 2 с проходит 5·10¹⁹ электронов (e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл). Чему равна сила тока в А?
4
Почему вакуум сам по себе не проводит ток?