☰ Mundarija · Fizika

Vakuumda tok va metallar qarshiligi

Darslar 41–42 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 10-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2017
41

Vakuumda elektr toki

Darslik: 152–153-betlar
MaqsadVakuumda elektr tokining hosil bo‘lishini (termoelektron emissiya), vakuumli diodning ishlashini va volt-amper xarakteristikasini tushuntirish.
Yangi so‘zlar
vakuum · vacuumtermoelektron emissiya · thermionic emissionanod va katod · anode and cathodeto‘yinish toki · saturation current
Tushuntirish

Vakuumda (molekulalar to‘qnashmaydigan darajada siyraklashgan muhitda) tok tashuvchi zarralar yo‘q, shuning uchun elektrodlar orasiga kuchlanish berilsa ham tok o‘tmaydi. Tok tashuvchilarni hosil qilish uchun katod qizdiriladi: qizigan metalldan elektronlarning uchib chiqishi termoelektron emissiya deyiladi. Katoddan chiqqan elektronlar anod (musbat elektrod) maydonida tezlashib, anodga yetadi – vakuumda tok elektronlarning tartibli harakatidir. Anod manfiy, katod musbat ulansa, elektronlar katodga qaytadi va tok bo‘lmaydi; ya’ni vakuumli diod (anod va katodli ikki elektrodli lampa) tokni bir yo‘nalishda o‘tkazadi. VAX chiziqli emas: kichik kuchlanishlarda katod yaqinidagi elektron bulut tufayli tok Ia ∼ U^(3/2) (Boguslavskiy–Lengmyur qonuni) bo‘yicha ortadi; kuchlanish ortgach, katoddan chiqayotgan barcha elektronlar anodga yetadi va tok o‘zgarmay qoladi – to‘yinish toki. Katod temperaturasi yuqori bo‘lsa, to‘yinish toki katta. U kuchlanishda tezlashgan elektron energiyasi eU = mυ²/2. Vakuumli diodlar yarimo‘tkazgichli diodlargacha o‘zgaruvchan tokni to‘g‘rilashda ishlatilgan.

Namunalar
Elektron katoddan tinch chiqib U = 200 V da tezlashdi: energiya 200 eV = 3,2·10⁻¹⁷ J; υ = √(2eU/m) ≈ 8,4·10⁶ m/s.
Diod VAX ning boshlang‘ich qismida U = 25 V da tok 2 mA. Kuchlanish 4 marta (100 V) oshsa, Iₐ ∼ U^(3/2) bo‘yicha tok 4^(3/2) = 8 marta ortadi: 16 mA (to‘yinishgacha).
Sinfda faoliyat

Faqat o‘qituvchi bilan, ko‘rgazma sifatida: ishlaydigan vakuumli lampa yoki rasmlar yordamida diod sxemasini ko‘ring. O‘quvchilar yuqori kuchlanishli qurilmalar va qizigan katodga tegmasligi shart; shisha lampani sindirmang.

Mashq
1
Nima uchun vakuumda tok uchun katodni qizdirish kerak?
2
Elektron U = 100 V da tezlashdi. Uning energiyasi necha eV?
3
To‘yinish toki nima va nimaga bog‘liq?
4
Nima uchun diod tokni faqat bir yo‘nalishda o‘tkazadi?