§ 50. การปล่อย ThermoElectronic สูตร Richardson - Döshman

แอปพลิเคชั่นจำนวนมากมีกระแสไฟฟ้าในสูญญากาศสูงเมื่อผู้ให้บริการปัจจุบันเป็นอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทด การปล่อยมลพิษ (การปล่อย) ของอิเล็กตรอนจากโลหะตามที่ระบุไว้แล้วใน§ 45 สามารถเรียกได้ด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน ในหลอดสุญญากาศในการเกิดขึ้นของการปล่อยเรืองแสงและเมื่อรังสี Cathodic เกิดขึ้นอิเล็กตรอนจะถูกปักจากชั้นผิวของโลหะด้วยไอออนที่เป็นบวกที่พัด ด้วยแรงสูญญากาศลึกเมื่อความดันของก๊าซที่กระจัดกระจายทำขึ้นเป็นล้านหุ้นของมิลลิเมตรของเสาปรอทจำนวนของไอออนแคโทดการทิ้งระเบิดกลายเป็นเพียงพอที่จะรักษาการปล่อยอิเล็กตรอนที่เห็นได้ชัดเจนจากแคโทดและ ไม่พบการก่อตัวของรังสีแคโทดที่จับต้องได้ แต่ด้วยสูญญากาศที่ลึกซึ้งการปล่อยอิเล็กตรอนกลายเป็นสิ่งสำคัญหากมีการบริหารแคโทด (การปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์) หรือถ้ารังสีที่ค่อนข้างเข้มข้นของแสง (การปล่อยโฟโตอิเล็กตรอน) จะถูกนำไปยังแคโทด การปล่อยอิเล็กตรอนสามารถเกิดจากการทิ้งระเบิดของพื้นผิวของร่างกายบางลำด้วยกระแสของอิเล็กตรอน (การปล่อยอิเล็กทรอนิกส์รอง)

นอกจากนี้การปล่อยอิเล็กตรอนตามที่ระบุไว้แล้วใน§45อาจเกิดจากสนามไฟฟ้าที่เข้มข้น (อัตโนมัติอิเล็กตรอนหรือเย็นปล่อย) ความแข็งแรงของสนามที่สามารถแยกอิเล็กตรอนออกจากโลหะมีลำดับความสำคัญของหลายล้านโวลต์ต่อ 1 ซม. อย่างไรก็ตามการปล่อยอิเล็กทรอนิกส์อัตโนมัติบางตัวจะถูกสังเกตในจุดแข็งของสนามที่ค่อนข้างเล็ก (การปล่อยผลกระทบหรือผลอุโมงค์§ 45)

การปล่อยมลพิษทุกประเภทใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ แต่ส่วนใหญ่มักใช้การปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิคส์ที่ควบคุมได้อย่างสะดวกที่สุด

รูปวงรีของอิเล็กตรอนโดยแคโทดที่ผ่านมาเกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานของการรีดนม

อิเล็กตรอนโลหะเนื่องจากความร้อนไหลเข้า ด้วยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลหะอิเล็กตรอนของโซนที่ไม่สำเร็จ (§ 35) ย้ายไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นได้รับพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะการทำงานของผลผลิต (§ 33)

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับท่อส่งผลกระทบต่อจำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาทุกวินาทีจากสารแคโทด ในการปรากฏตัวของการร้องเพลงไฟฟ้าอิเล็กตรอนที่แตกต่างจากสารแคโทดย้ายจากแคโทดภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า หากไม่มีทุ่งนาพวกเขาจะถอยกลับ แต่คนอื่นคลานเข้าไปในสถานที่ของพวกเขาและคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลกประหลาดนั้นเกิดขึ้นในอวกาศเหนือพื้นผิวของโลหะป้องกันโลหะ

การก่อตัวของคลาวด์อิเล็กตรอนเหนือพื้นผิวของโลหะป้องกันโลหะเป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกับการระเหยของของเหลว อุณหภูมิของโลหะที่สูงขึ้นเท่าใดอิเล็กตรอนก็จะยิ่งเพิ่มพื้นผิวของโลหะป้องกันโลหะ อิเล็กตรอนแต่ละลำออกจากโลหะควรเอาชนะแรงดึงดูดจากไอออนโลหะในเชิงบวก ดังนั้นจาก "ก๊าซอิเล็กตรอน" ที่มีอยู่ในโลหะมีเพียงอิเล็กตรอนเหล่านั้นเท่านั้นที่แตกสลายพลังงานจลน์ที่เกิน "เอาท์พุท"

เมฆอิเล็กทรอนิกส์เป็นประจุลบที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ใกล้กับพื้นผิวของโลหะป้องกันโลหะ ซึ่งแตกต่างจากค่าธรรมเนียมพื้นผิวธรรมดาคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์เรียกว่าค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่

ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นการไหลของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากโลหะรีดมันจะเติบโตในตอนแรกช้าๆแล้วเร็วขึ้นและเร็วขึ้น ริชาร์ดสันได้รับสูตรทางทฤษฎีที่แสดงถึงการพึ่งพาความเข้มของการปล่อยอิเล็กตรอนจากอุณหภูมิของร่างกายเปล่งออกมา หากโลหะรีดเป็นแคโทดของหลอดสุญญากาศซึ่งมีการใช้แรงดันไฟฟ้าดังกล่าวว่าอิเล็กตรอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากโลหะมีความสุขจากสนามไฟฟ้าความเข้มของการปล่อยอิเล็กตรอนจะถูกวัดโดยปริมาณของกระแสการปล่อยมลพิษ มาถึงแต่ละตารางเซนติเมตรของพื้นผิวโลหะป้องกันโลหะ ค่าที่ระบุเรียกอีกอย่างว่าความหนาแน่นปัจจุบันการปล่อยปัจจุบันในปัจจุบันความอิ่มตัว (หากมีแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กเกินไปไปยังขั้วไฟฟ้าไม่ใช่อิเล็กตรอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากโลหะเป็นที่ชื่นชอบของฟิลด์และความหนาแน่นในปัจจุบันจะน้อยกว่าในปัจจุบันความอิ่มตัวของ I.E. น้อยกว่า

เพื่ออธิบายสูตรริชาร์ดสันเราจะจินตนาการว่าในโลหะต่อต้านโลหะที่พื้นผิวมีช่องครึ่งเปิด (รูปที่ 185) ด้วยความเข้มข้นของความสมดุลทางสถิติ

อิเล็กตรอนในโพรงนี้ตามร่างของ Boltzmann (t. i, § 98) จะเท่ากัน

ความเข้มข้นของอิเล็กตรอนฟรี (หรือหรือกึ่งถูกผูกมัด) ในโลหะคือการทำงานของเอาต์พุตอิเล็กตรอนจากโลหะเท่ากับความแตกต่างในพลังงานที่มีศักยภาพของอิเล็กตรอนในโลหะและโลหะ : Holder Bolt คงที่และอุณหภูมิที่แน่นอน

จำนวนอิเล็กตรอนแต่ละวินาทีจากหลุมของโพรงที่ถือว่ากำหนดให้กับพื้นที่เปิดตัวเช่นความหนาแน่นของกระแสการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์เป็นค่าสัดส่วนของผลิตภัณฑ์ของความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนย้ายความร้อนของอิเล็กตรอนในโพรง (และอัตราเฉลี่ยเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของอิเล็กตรอนในโพรงมันกลายเป็น

นี่คือสูตรริชาร์ดสัน

นี่คืออุณหภูมิที่แน่นอนฐานของลอการิทึมธรรมชาติคือค่าคงที่ที่มีค่าที่แตกต่างกันสำหรับโลหะที่แตกต่างกัน

เนื่องจากค่าคงที่ A อยู่ในตัวบ่งชี้ของระดับค่าของมันมีผลกระทบที่ดียิ่งขึ้นต่อมูลค่าของความหนาแน่นของการปล่อยความหนาแน่นกระแสเกินค่าสัมประสิทธิ์น้อยกว่าค่าคงที่น้อยกว่า (กับสิ่งอื่น ๆ ที่เท่าเทียมกันคือกับที่ระบุ การปล่อยความหนาแน่นปัจจุบัน

ตามความรู้สึกของการถอนของสูตร Richardson สัมประสิทธิ์เป็นสัดส่วนกับจำนวนอิเล็กตรอนในหน่วยของปริมาณของก๊าซอิเล็กตรอนภายในโลหะ เซสชั่น EM คงที่ A คือการทำงานของเอาต์พุตอิเล็กตรอน

การทดลองแสดงให้เห็นว่าการปล่อยกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเร็วกว่ากฎหมายริชาร์ดสัน (1) ในการส่งออกของสูตรการปล่อยมลพิษริชาร์ดสันดำเนินต่อไปจากการนำเสนอว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในโลหะกระจายอยู่ภายใต้กฎหมาย Maxwell อย่างไรก็ตามในความเป็นจริง (ตามที่อธิบายไว้ใน§ 30) ก๊าซอิเล็กตรอนในโลหะอยู่ที่อุณหภูมิปกติอยู่ในสถานะเสื่อมโทรมและอยู่ภายใต้สถิติ Fermi

จากทฤษฎีควอนตัมDöshmen (1923) แสดงให้เห็นว่าสูตรของริชาร์ดสันควรถูกแทนที่ด้วยสูตรต่อไปนี้:

ในสูตรนี้ค่าคงที่ในทางทฤษฎีควรจะเหมือนกันสำหรับโลหะทั้งหมดและเท่ากัน

(ที่นี่มวลและค่าใช้จ่ายของอิเล็กตรอน - ค่าคงที่ Boltzmann, H เป็นไม้กระดานคงที่) สำหรับโลหะบริสุทธิ์บางอย่างค่าคงที่นี้อยู่ใกล้กับค่าที่ระบุ แต่สำหรับโลหะอื่น ๆ ที่มีค่าในบางกรณีมีขนาดเล็กกว่าสองเท่าในกรณีอื่น ๆ - มีขนาดใหญ่หลายครั้ง

Constanta A ในกฎของ Richardson - Döshmanมีความหมายเหมือนกันและจำนวนเดียวกันกับที่กฎหมายของริชาร์ดสัน (1) คือการทำงานของอิเล็กตรอนเอาท์พุทจากโลหะ ในทางทฤษฎีความแตกต่างในการทำงานของอิเล็กตรอนจากโลหะสองชนิดควรเท่ากับความแตกต่างของการติดต่อของโลหะเหล่านี้ใน Vacuo ซึ่งโดยทั่วไปได้รับการยืนยันจากประสบการณ์ในกรณีที่ค่าคงที่ B สำหรับโลหะเหล่านี้เหมือนกัน

ค่าคงที่เซสชั่น EM

(ดูการสแกน)

หากค่าตัวเลขของค่าคงที่และคูณจำนวนไปยัง Avogadrov ตัวเลขที่ได้จะหมายถึงราวกับว่าความร้อนที่ซ่อนอยู่ของการระเหยของ "กรัมอะตอมอิเล็กตรอน"

ในรูปที่ 186 แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของอัตราการปล่อยก๊าซทังสเตนเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของทังสเตนจาก 2,000 ถึง 2100 °, I. , เพียง 5%, ความหนาแน่นของการปล่อยมลพิษเพิ่มขึ้นเกือบสี่

อุณหภูมิทังสเตนที่เพิ่มขึ้นจาก 2,000 ถึง 3000 °นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของการปล่อยความร้อนเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ในหลายล้านครั้ง

สิ่งสกปรกบางอย่างมีผลกระทบอย่างมากต่อขนาดของการปล่อยอิเล็กทรอนิกส์ ผลกระทบของสิ่งสกปรกนี้ถูกศึกษาอย่างละเอียดโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคนและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Langmur (1913-1923) ทังสเตนที่ปกคลุมไปด้วยฟิล์มที่บางที่สุดของทอเรียมช่วยให้อิเล็กตรอนปล่อยอิเล็กตรอนซึ่งอุณหภูมิประมาณ 1,000-15,000 ° K ในล้านและหลายพันล้านครั้งการปล่อยทังสเตนบริสุทธิ์ การปล่อยมลพิษเดียวกันและการเพิ่มขึ้นของการเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกันนั้นเกิดจากฟิล์มซีเซียม, แบเรียมและออกไซด์ของโลหะบางชนิด ปัจจุบันการปล่อยมลพิษในพื้นผิวของทังสเตนบริสุทธิ์ที่ได้รับที่อุณหภูมิประมาณ 2,400 °เมื่อ "ออกซิไดซ์" ทังสเตนเป็นความหนาแน่นปัจจุบันการปล่อยความหนาแน่นเดียวกันที่อุณหภูมิประมาณ 1300 ° K การประมวลผลพิเศษโลหิตจางและ ทังสเตนทังสเตนออกซิไดซ์มีแอปพลิเคชั่นทั่วถึงในเครื่องใช้ไฟฟ้าตามปรากฏการณ์การปล่อยมลพิษ

รูปที่. 186. แผนภูมิกฎหมายของ Richardson สำหรับ Wolframa

เพื่อที่จะเปรียบเทียบไส้หลอดไส้มีลักษณะของอัตราส่วนการปล่อยก๊าซรวมถึงพลังงานที่ใช้สำหรับการกระจายความร้อน สายทังสเตนที่อุณหภูมิอุณหภูมิ K มอบการปล่อยมลพิษในกระแสไฟฟ้าแต่ละวัตต์ (เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของเกลียวทังสเตนมากกว่า 2,600 °ลดอายุการใช้งานของบริการของพวกเขามากเกินไป) Cathodes ของทังสเตนออกซิไดซ์จะได้รับอุณหภูมิอุณหภูมิปกติสำหรับพวกเขาประมาณ 1,000 ° C ในการปล่อยขนาดเท่ากันเกือบจะให้แคโทดของ ทังสเตน Toorned ที่มีอุณหภูมิปกติ 1850 °ถึงอย่างไรก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าสูงระหว่างขั้วบวกและแคโทด, ออกซิไดซ์และแคโทดที่ออกซิไดซ์นั้นเร็วขึ้นจากการทิ้งระเบิดของแคโทดที่มีประจุบวกของก๊าซในเชิงบวก

สำหรับการใช้การปล่อยความร้อนเทอร์โมอิเล็กทรอนิคัล Cathodes ที่มีสองประเภท: ความร้อนโดยตรงขับเคลื่อนด้วยกระแสตรงโดยตรงจากแบตเตอรี่หรือกระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าต่ำจากหม้อแปลงและก๊าซทางอ้อม (อุ่น) ในแคโทดเรืองแสงทางอ้อม (รูปที่ 187), ลวด, เรืองแสงถูกวางไว้

ภายในกระบอกเซรามิกแคบ ๆ และให้บริการสำหรับความร้อนในกระบอกสูบนี้เท่านั้น การปล่อย ThermoElectronic จะดำเนินการโดยพื้นผิวโลหะภายนอกของกระบอกสูบ (Cylinder Cathode เหนือชั้นโลหะจะถูกเคลือบด้วยชั้นบาง ๆ ของแคลเซียมออกไซด์ที่มีที่ดินหายาก)

การปล่อย ThermoElectronic ได้รับการใช้งานที่หลากหลายมากที่สุดในหลอดไฟอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีความหลากหลายของวิศวกรรมวิทยุและอุปกรณ์ต่าง ๆ แต่ในเวลาเดียวกันมีคุณสมบัติทั่วไปหนึ่งชุด กล่าวคือในโคมไฟอิเล็กทรอนิกส์ในทางตรงกันข้ามกับอุปกรณ์ thermoelectronic อื่น ๆ ขั้วไฟฟ้าจะถูกวางไว้เพื่อให้ฟิลด์ที่สร้างขึ้นโดยพวกเขาจัดเก็บไว้ในฟิลด์ของค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่ (เมฆอิเล็กตรอนที่พื้นผิวของแคโทดกลิ้ง) อนุญาตให้ใช้แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก การเปลี่ยนแปลงที่สรุปไปยังขั้วไฟฟ้าเสริมเพื่อให้ได้การเปลี่ยนแปลงที่คมชัดและมีขนาดใหญ่ในขนาดของกระแสไฟเทอร์โมอิเล็กตรอนที่ส่งผ่านไปตามหลอดไฟเป็นไปได้ ด้วยเหตุนี้ขั้วบวกและขั้วไฟฟ้าตาข่ายเพิ่มเติมของหลอดไฟอิเล็กทรอนิกส์มักจะเหมาะสมในรูปแบบของกระบอกสูบโคแอกเซียลของมิติที่คำนวณอย่างเคร่งครัดและใส่แคโทดเรืองแสงไปตามแกนของกระบอกสูบ ผลของหลอดไฟอิเล็กทรอนิกส์ถูกถอดประกอบใน§§ 52 และ 53

ในหนึ่งในการใช้งานที่สำคัญของการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ - เกี่ยวกับ "ปืนอิเล็กตรอน" ซึ่งทำหน้าที่ได้รับลำแสงอิเล็กตรอนในแคโทดออสซิลโลสโคปอธิบายไว้ใน§ 68 ในปืนอิเล็กตรอนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาโดยแคโทดที่เกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การเร่งความเร็วในสนามไฟฟ้าระหว่างแคโทดและขั้วบวกวงแหวน วิธีการเร่งการเร่งอิเล็กตรอนจะใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหลอดอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง (ต่อล้านโวลต์) ที่มีไว้สำหรับการวิจัยนิวเคลียร์อะตอม

รูปที่. 187. Cathodes ของก๊าซทางอ้อม (อุ่น)

อุปกรณ์ของท่อเหล่านี้และอุปกรณ์เร่งความเร็วที่ทรงพลังอื่น ๆ ของฟิสิกส์นิวเคลียร์อะตอมซึ่งใช้ในปัจจุบันของเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ (Betatrons) และวิธีการคำนวณคันเร่งและฟิลด์โฟกัสในส่วนของฟิสิกส์ของอะตอมและอิเล็กทรอนิกส์ เลนส์ในระดับที่สามของหลักสูตร

ควบคุมคำถาม .. 18

9. ห้องปฏิบัติการหมายเลข 2 การศึกษาการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าต่ำ . 18

ขั้นตอนการทำงาน .. 19

ข้อกำหนดของรายงาน . 19

ควบคุมคำถาม .. 19

บทนำ

Emission Electronics ศึกษาปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเปล่งแสง (ปล่อยมลพิษ) ของอิเล็กตรอนขนาดกลางควบแน่น การปล่อยอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นในกรณีที่ส่วนหนึ่งของอิเล็กตรอนของร่างกายได้รับผลกระทบจากพลังงานภายนอกที่เพียงพอที่จะเอาชนะอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นที่เส้นขอบของมันหรือหากสนามไฟฟ้าภายนอกทำให้ "โปร่งใส" สำหรับส่วนหนึ่งของอิเล็กตรอน ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลกระทบภายนอกที่แตกต่าง:

• การปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ (ร่างกายความร้อน);
• การปล่อยอิเล็กทรอนิคส์รอง (ระเบิดพื้นผิวด้วยอิเล็กตรอน);
• การปล่อยไอออนอิเล็กทรอนิคส์ (การวางระเบิดพื้นผิวโดยไอออน);
• การปล่อยของ Photoelectron (การฉายรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า);
• exooLectronic Emissia (การรักษาพื้นผิวเชิงกลความร้อนและประเภทอื่น ๆ );
• การปล่อยอิเล็กทรอนิกส์อัตโนมัติ (สนามไฟฟ้าภายนอก) ฯลฯ

ในปรากฏการณ์ทั้งหมดที่จำเป็นต้องคำนึงถึงเอาต์พุตของอิเล็กตรอนจากคริสตัลเข้าไปในอวกาศโดยรอบหรือการเปลี่ยนจากคริสตัลหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่งลักษณะที่เรียกว่า "เอาท์พุท" ได้รับค่า การดำเนินการของทางออกหมายถึงพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการลบอิเล็กตรอนของแข็งและวางไว้ที่จุดที่พลังงานที่มีศักยภาพได้รับการยอมรับตามเงื่อนไขเท่ากับศูนย์ นอกเหนือจากคำอธิบายของปรากฏการณ์การปล่อยมลพิษต่างๆแนวคิดของการทำงานทางออกมีบทบาทสำคัญในการอธิบายการเกิดขึ้นของความแตกต่างของผู้ติดต่อของศักยภาพในการสัมผัสของโลหะสองโลหะโลหะที่มีเซมิคอนดักเตอร์สองเซมิคอนดักเตอร์รวมถึง Phenvas Galvanic

คำแนะนำวิธีการประกอบด้วยสองส่วน ส่วนแรกมีข้อมูลเชิงทฤษฎีขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับปรากฏการณ์การปล่อยมลพิษในของแข็ง โฟกัสอยู่ในปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ ส่วนที่สองอธิบายถึงงานในห้องปฏิบัติการในการศึกษาการทดลองของการปล่อยมลพิษทางอิเล็กทรอนิกส์การศึกษาความแตกต่างของผู้ติดต่อของศักยภาพและการกระจายงานบนพื้นผิวของตัวอย่าง

ส่วนที่ 1 ข้อมูลเชิงทฤษฎีพื้นฐาน

1. การทำงานของเอาต์พุตอิเล็กตรอน ส่งผลกระทบต่อการทำงานของสถานะพื้นผิว

ความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนจะถูกเก็บไว้ในของแข็งบ่งชี้ว่าชั้นผิวของร่างกายเกิดขึ้นในเขตข้อมูลการรักษาที่ป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนออกไปในสุญญากาศโดยรอบ การเป็นตัวแทนแผนผังของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นในขอบเขตของของแข็งจะได้รับในรูปที่ 1. การทิ้งคริสตัลอิเล็กตรอนควรทำให้งานเท่ากับเอาต์พุต แยกแยะ เกี่ยวกับความร้อนทางอุณหพลศาสตร์ และ ภายนอก การทำงานเอาท์พุท

การทำงานทางอุณหพลศาสตร์ของทางออกเรียกว่าความแตกต่างระหว่างระดับศูนย์สูญญากาศและพลังงาน Fermi ของร่างกายที่เป็นของแข็ง

การทำงานภายนอกของทางออก (หรือความสัมพันธ์ทางอิเล็กตรอน) คือความแตกต่างระหว่างพลังงานของระดับ Zero ของสูญญากาศและพลังงานของด้านล่างของโซนการนำ (รูปที่ 1)

คุณสามารถระบุเหตุผลหลักสองประการสำหรับการเกิดสิ่งกีดขวางที่มีศักยภาพในขอบเขตของของแข็งและสุญญากาศ หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนบินออกจากคริสตัลทำให้เกิดประจุกระแสไฟฟ้าในเชิงบวกบนพื้นผิวของมัน แรงของการดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและพื้นผิวของคริสตัล (พลังของภาพไฟฟ้าดูส่วนที่ 5 รูปที่ 12) การแสวงหาเพื่อส่งคืนอิเล็กตรอนกลับไปที่คริสตัล อีกเหตุผลหนึ่งเกิดจากความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนเนื่องจากการเคลื่อนไหวความร้อนสามารถข้ามพื้นผิวของโลหะและลบออกจากมันเป็นระยะทางเล็ก ๆ (ลำดับอะตอม) พวกเขาสร้างชั้นที่มีประจุลบเหนือพื้นผิว บนพื้นผิวของคริสตัลในกรณีนี้หลังจากที่ทางออกอิเล็กตรอนซึ่งเป็นชั้นของไอออนที่มีประจุบวก เป็นผลให้ชั้นไฟฟ้าสองชั้นเกิดขึ้น มันไม่ได้สร้างฟิลด์ในพื้นที่ภายนอก แต่เพื่อเอาชนะสนามไฟฟ้าภายในเลเยอร์คู่ตัวเองก็จำเป็นต้องทำงาน

ค่าของเอาต์พุตสำหรับโลหะส่วนใหญ่และเซมิคอนดักเตอร์เป็นอิเล็กตรอนไม่กี่โวลต์ ตัวอย่างเช่นสำหรับลิเธียมงานออกคือ 2.38 EV, เหล็ก - 4.31 EV, เยอรมนี - 4.76 EV, Silicon - 4.8 EV มูลค่าที่ใหญ่ที่สุดของการดำเนินการของทางออกจะถูกกำหนดโดยการวางแนวเทศกาลผลึกของใบหน้าของคริสตัลเดียวซึ่งการปล่อยอิเล็กตรอนเกิดขึ้น สำหรับ (110) -Exposition ของทังสเตนการทำงานของเอาต์พุตคือ 5.3 EV สำหรับ (111) และ (100) -lostes ค่าเหล่านี้เท่ากับ 4.4 EV และ 4.6 EV ตามลำดับ

ชั้นบางที่ใช้กับพื้นผิวของคริสตัลเป็นอิทธิพลอย่างมากต่อการทำงานของทางออก อะตอมหรือโมเลกุลที่ทดสอบบนพื้นผิวของคริสตัลมักจะให้อิเล็กตรอนเข้าไปหรือนำอิเล็กตรอนออกจากมันและกลายเป็นไอออน ในรูปที่ 2 แสดงแผนภาพพลังงานของโลหะและอะตอมหุ้มฉนวนสำหรับกรณีเมื่อการทำงานทางอุณหพลศาสตร์ของเต้าเสียบอิเล็กตรอนของโลหะ w 0 มากกว่าพลังงานของ io niz e ไอออน อะตอมตกตะกอนบนพื้นผิวของมันในสถานการณ์นี้อิเล็กตรอนของอะตอมนั้นมีประโยชน์อย่างมีพลัง โปรโตคอล ในโลหะและลงไปในระดับ Fermi พื้นผิวโลหะที่ปกคลุมไปด้วยอะตอมดังกล่าวจะถูกชาร์จในเชิงลบและสร้างเลเยอร์ไฟฟ้าคู่ที่มีประจุบวกในฟิลด์ซึ่งจะช่วยลดการทำงานของเต้าเสียบของโลหะ ในรูปที่ S แต่แสดงให้เห็นว่าคริสตัลทังสเตนปกคลุมด้วย Monolayer Cesium สถานการณ์ที่กล่าวถึงข้างต้นกำลังดำเนินการที่นี่เป็นพลังงาน e ไอออน ซีเซียม (3.9 EV) น้อยกว่าการทำงานของทางออกทังสเตน (4.5 EV) ในการทดลองการดำเนินการของทางออกลดลงมากกว่าสามครั้ง พบว่าสถานการณ์ตรงกันข้ามถ้าทังสเตนเคลือบด้วยอะตอมออกซิเจน (รูปที่ 3 ข) เนื่องจากการเชื่อมต่อของอิเล็กตรอนวาเลนซ์ในออกซิเจนนั้นแข็งแกร่งกว่าในทังสเตนจากนั้นการดูดซับออกซิเจนบนพื้นผิวทังสเตนนั้นเกิดขึ้นเป็นเลเยอร์ไฟฟ้าคู่ซึ่งจะเพิ่มการทำงานของเต้าเสียบของโลหะ กรณีที่มักจะถูกนำไปใช้เมื่อชั้นบรรยากาศบนพื้นผิวไม่สามารถแก้ไขโลหะอิเล็กตรอนได้อย่างสมบูรณ์หรือทำให้อิเล็กตรอนส่วนเกิน แต่เปลี่ยนไปเปลือกอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้อะตอมดูดซับบนพื้นผิวเป็นโพลาไรซ์และกลายเป็นพลอยไฟฟ้า (รูปที่ 3 v) ขึ้นอยู่กับการวางแนวของ Dipoles การทำงานของเต้าเสียบโลหะลดลง (การวางแนวของ Dipole สอดคล้องกับรูปที่ 3 v) หรือเพิ่มขึ้น

2. ปรากฏการณ์ของการปล่อย ThermoElectronic

การปล่อย ThermoElectronic เป็นหนึ่งในประเภทของการปล่อยอิเล็กตรอนของพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ในกรณีของการปล่อย ThermoElectronic ผลกระทบภายนอกมีความเกี่ยวข้องกับความร้อนของของแข็ง

ปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์คือการปล่อยอิเล็กตรอนที่มีร่างกายอุ่น (ตัวปล่อย) ลงในสุญญากาศหรือวันพุธอื่น

ในสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์จำนวนอิเล็กตรอน n (e)มีพลังงานในช่วงเวลาจาก อี. ก่อน อี.+d E.กำหนดโดย Fermi Dirac Statistics:

,(1)

ที่ไหน g (e) - จำนวนรัฐควอนตัมที่สอดคล้องกับพลังงาน อี.; อี. F. - พลังงาน Fermi; เค. - Boltzmann ถาวร; ต. - อุณหภูมิแน่นอน

ในรูปที่ 4 แสดงรูปแบบพลังงานโลหะและเส้นโค้งการกระจายอิเล็กตรอนโดยพลังงานเมื่อ ต.\u003d 0 k ที่อุณหภูมิต่ำ t 1 และที่อุณหภูมิสูง t 2. ที่ 0 ถึงพลังงานของอิเล็กตรอนทั้งหมดน้อยกว่าพลังงานของ fermi ไม่มีอิเล็กตรอนที่ปล่อยให้คริสตัลไม่สามารถและไม่มีการปล่อยตัวเทอร์โมอิเล็กทรอนิคส์ ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจำนวนอิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นด้วยความร้อนที่สามารถออกจากการเพิ่มขึ้นของโลหะซึ่งทำให้เกิดปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ ในรูปที่ 4 แสดงให้เห็นถึงความจริงที่ว่า t \u003d t 2 "หาง" ของเส้นโค้งการกระจายเข้าสู่ระดับศูนย์ของหลุมที่มีศักยภาพ สิ่งนี้บ่งชี้ถึงการเกิดขึ้นของอิเล็กตรอนที่มีพลังงานเกินความสูงของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้น

สำหรับโลหะการทำงานของเอาต์พุตนั้นมีหลายอิเล็กตรอนโวลต์ พลังงาน เค. ต. แม้จะอยู่ที่อุณหภูมิของ Kelvinov หุ้นอิเล็กตรอนโวลต์ สำหรับโลหะบริสุทธิ์การปล่อยอิเล็กตรอนที่สำคัญสามารถรับได้ที่อุณหภูมิประมาณ 2000 K ตัวอย่างเช่นในทังสเตนบริสุทธิ์การปล่อยที่เห็นได้ชัดเจนสามารถรับได้ที่อุณหภูมิ 2500 องศา

ในการศึกษาการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องสร้างสนามไฟฟ้าที่พื้นผิวของร่างกายอุ่น (แคโทด) เร่งอิเล็กตรอนเพื่อลบออก (ดูด) จากพื้นผิวของ Emitter ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมามีการเคลื่อนไหวและเกิดกระแสไฟฟ้าซึ่งเรียกว่า เทอร์โมอิเล็กทรอนิคส์. เพื่อสังเกตกระแสไฟเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ไดโอดสูญญากาศมักใช้ - หลอดไฟอิเล็กทรอนิกส์ที่มีสองขั้วไฟฟ้า แคโทดของหลอดไฟให้บริการด้ายจากโลหะทนไฟ (ทังสเตนโมลิบดีนัม ฯลฯ ) หลอดไส้ด้วยไฟฟ้าช็อต ขั้วบวกมักจะมีรูปร่างของกระบอกโลหะล้อมรอบแคโทดที่เปล่งปลั่ง เพื่อสังเกตการใช้งาน ThermoElectronic ไดโอดรวมอยู่ในวงจรที่แสดงในรูปที่ 5. เห็นได้ชัดว่าความแข็งแรงในปัจจุบันเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ควรเพิ่มขึ้นด้วยความแตกต่างที่เพิ่มขึ้น V. ระหว่างขั้วบวกและแคโทด อย่างไรก็ตามการเพิ่มขึ้นนี้ไม่เป็นสัดส่วน V. (รูปที่ 6) เมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าบางอย่างการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟเชิงเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์จะถูกยกเลิกในทางปฏิบัติ ค่าขีด จำกัด ของกระแสไฟ ThermoElectronic ที่อุณหภูมิแคโทดนี้เรียกว่ากระแสอิ่มตัว ค่าของกระแสอิ่มตัวจะถูกกำหนดโดยปริมาณของเทอร์โมอิเล็กตรอนซึ่งสามารถออกจากพื้นผิวของแคโทดต่อหน่วยเวลา ในกรณีนี้อิเล็กตรอนทั้งหมดที่ให้ผลมาจากการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์จากแคโทดมีส่วนร่วมในการก่อตัวของกระแสไฟฟ้า

3. การพึ่งพากระแสไฟ ThermoElectronic จากอุณหภูมิ สูตร Richardson-Dessman

เมื่อคำนวณความหนาแน่นของกระแสเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ เราจะใช้รูปแบบก๊าซอิเล็กทรอนิกส์และนำไปใช้ สำหรับเขาสถิติ Fermi Dirac เห็นได้ชัดว่าความหนาแน่นของกระแสไฟเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ถูกกำหนดโดยความหนาแน่นของคลาวด์อิเล็กตรอนใกล้กับพื้นผิวคริสตัลซึ่งอธิบายโดยสูตร (1) ให้เราเปลี่ยนสูตรนี้จากการกระจายของอิเล็กตรอนด้วยพลังงานเพื่อการกระจายตัวของอิเล็กตรอนด้วยแรงกระตุ้น ในเวลาเดียวกันค่าที่อนุญาตของเวกเตอร์คลื่นอิเล็กตรอน เค. ใน เค. -Spare กระจายอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แต่ละค่า เค. บัญชีสำหรับ 8 พี. 3 (สำหรับปริมาณผลึกเท่ากับหนึ่ง) พิจารณาว่าชีพจรอีเมล p \u003d ћ เค. เราได้รับจำนวนรัฐควอนตัมในองค์ประกอบของปริมาณของพื้นที่ชีพจร dP XdP YdP Zจะเท่ากัน

(2)

สองในตัวเศษของสูตร (2) คำนึงถึงสองค่าที่เป็นไปได้ของการหมุนอิเล็กตรอน

เรากำกับแกน z. ระบบพิกัดสี่เหลี่ยมเป็นปกติกับพื้นผิวของแคโทด (รูปที่ 7) เราเน้นที่ไซต์ของพื้นที่เดียวบนพื้นผิวของคริสตัลและสร้างขึ้นบนพื้นฐานของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแบบปานกลางที่มีขอบด้านข้าง v z \u003d.p z /m n(m n - มวลอิเล็กตรอนที่มีประสิทธิภาพ) อิเล็กตรอนให้สมบัติในความหนาแน่นขององค์ประกอบปัจจุบันความอิ่มตัว v z.ความเร็วตามแนวแกน z.. การมีส่วนร่วมกับความหนาแน่นในปัจจุบันจากอิเล็กตรอนหนึ่งเท่ากัน

(3)

ที่ไหน อี. - ค่าใช้จ่ายอิเล็กตรอน

จำนวนอิเล็กตรอนในเส้นขนานมีความเร็วซึ่งสรุปได้ในช่วงที่อยู่ระหว่างการพิจารณา:

เพื่อให้การปล่อยอิเล็กตรอนสแนปซ์คริสตัลไม่ถูกทำลายส่วนที่ไม่มีนัยสำคัญของอิเล็กตรอนควรออกจากคริสตัล สำหรับสิ่งนี้ดังที่แสดงในสูตร (4) เงื่อนไขจะต้องดำเนินการ ของเธอ F.>> เค.ต.. สำหรับอิเล็กตรอนดังกล่าวในส่วนของสูตร (4) หน่วยสามารถละเลย จากนั้นสูตรนี้จะถูกแปลงเป็นความคิด

(5)

เราจะพบจำนวนอิเล็กตรอนตอนนี้ dn ในปริมาณที่พิจารณา z.- สิ่งที่ Impulse สรุปได้ระหว่าง r Z. และ r z +.dP Z. ในการทำเช่นนี้การแสดงออกก่อนหน้านี้จะต้องรวมเข้าด้วยกัน r เอ็กซ์ และ r Y. ในช่วงจาก-∞ถึง + ∞ เมื่อรวมเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องพิจารณาว่า

,

และใช้อินทิกรัลแบบตาราง

,.

เป็นผลให้เราได้รับ

.(6)

ตอนนี้การพิจารณา (3) เราจะพบความหนาแน่นของกระแสไฟเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนทั้งหมดของขนานขนาน สำหรับสิ่งนี้การแสดงออก (6) จะต้องรวมเข้ากับอิเล็กตรอนทั้งหมดที่มีพลังงานจลน์ที่ระดับ Fermi e ≥e f +w 0อิเล็กตรอนดังกล่าวเท่านั้นที่สามารถทิ้งคริสตัลและมีเพียงพวกเขามีบทบาทในการคำนวณเทอร์โมมอท แรงผลักดันสำหรับชีพจรของอิเล็กตรอนดังกล่าวตามแนวแกน Z. ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข

.

ดังนั้นความหนาแน่นของกระแสอิ่มตัว

การรวมกำลังดำเนินการสำหรับค่าทั้งหมด เราแนะนำตัวแปรการรวมใหม่

จากนั้น p z dp z \u003dm n du และ

.(8)

เป็นผลให้เราได้รับ

,(9)

,(10)

ที่คงที่

.

ความเท่าเทียมกัน (10) เรียกว่าสูตร Richardson-Dessman. การวัดความหนาแน่นของความอิ่มตัวของเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์เป็นไปได้สำหรับสูตรนี้ในการคำนวณค่าคงที่ A และเอาต์พุต W 0 สำหรับการคำนวณทดลองสูตร Richardson-Dessman นำเสนออย่างสะดวกในแบบฟอร์ม

ในกรณีนี้การติดกราฟ ln (j s /t 2) จาก 1. / ต. สายตรงจะแสดงออก โดยจุดตัดของโดยตรงกับเจ้าของ ordents คำนวณ ln แต่ , และตามมุมของการเอียง, เอาต์พุตถูกกำหนด (รูปที่ 8)

4. ติดต่อความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น

พิจารณากระบวนการที่เกิดขึ้นในระหว่างการสร้างสายสัมพันธ์และการสัมผัสของตัวนำอิเล็กทรอนิกส์สองตัวเช่นสองโลหะที่มีผลงานที่แตกต่างกัน โครงร่างพลังงานของโลหะเหล่านี้แสดงในรูปที่ 9. ให้ อี. f 1 และ อี. f 2 - พลังงาน Fermi สำหรับโลหะตัวแรกและที่สองตามลำดับและ w 01 และ w 02 - การออกจากงานของพวกเขา ในสถานะที่โดดเดี่ยวของโลหะระดับของสุญญากาศและดังนั้น Fermi ระดับที่แตกต่างกันจึงเหมือนกัน สมมติว่าแน่นอนว่า w 01< w 02จากนั้นระดับของ Fermi โลหะแรกจะสูงกว่าที่สอง (รูปที่ 9 A) ที่หน้าสัมผัสของโลหะเหล่านี้กับรัฐอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกครอบครองในโลหะ 1 มีระดับพลังงานอิสระของโลหะ 2. ดังนั้นเมื่อสัมผัสกับตัวนำเหล่านี้การไหลของอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นเกิดขึ้นจากตัวนำ 1 ไปยังตัวนำ 2. สิ่งนี้นำไปสู่ ความจริงที่ว่าตัวนำคนแรกที่สูญเสียอิเล็กตรอนถูกเรียกเก็บค่าใช้จ่ายในเชิงบวกและตัวนำที่สองที่ได้รับ ลบเพิ่มเติม ค่าใช้จ่ายการชาร์จในเชิงลบ เนื่องจากการชาร์จระดับพลังงานของโลหะทั้งหมด 1 จะถูกเลื่อนลงและโลหะ 2 ก็ขึ้นอยู่กับ กระบวนการของระดับออฟเซ็ตและกระบวนการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนจากตัวนำ 1 ไปยังตัวนำ 2 จะดำเนินต่อไปจนกว่าระดับฟาร์มจะไม่ถูกปรับระดับ (รูปที่ 9 ข) ดังที่เห็นได้จากรูปแบบนี้สถานะสมดุลสอดคล้องกับความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างระดับศูนย์ของตัวนำ 0 1 และ 0 2:

.(11)

ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น v k.r.p. เรียกว่า ติดต่อศักยภาพความแตกต่าง. ดังนั้นความแตกต่างของการติดต่อของศักยภาพจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างของการออกจากอิเล็กตรอนจากการติดต่อตัวนำ ผลลัพธ์ที่ได้นั้นเป็นธรรมสำหรับวิธีการแลกเปลี่ยนสองวัสดุโดยอิเล็กตรอนรวมถึงการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ในสุญญากาศผ่านห่วงโซ่ภายนอก ฯลฯ ผลลัพธ์ที่คล้ายกันจะได้รับเมื่อการสัมผัสโลหะกับเซมิคอนดักเตอร์ มีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างโลหะและเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งมีลำดับขนาดเท่ากันในกรณีที่สัมผัสกับโลหะสองชนิด (ประมาณ 1 ข) ความแตกต่างเป็นเพียงว่าหากอยู่ในตัวนำความแตกต่างของผู้ติดต่อทั้งหมดของศักยภาพที่คิดเป็นจริงในช่องว่างระหว่างโลหะแล้วด้วยการสัมผัสกับโลหะที่มีเซมิคอนดักเตอร์ความแตกต่างของผู้ติดต่อทั้งหมดของศักยภาพตกอยู่ในเซมิคอนดักเตอร์ที่มีขนาดใหญ่พอสมควร ชั้นที่อุดมด้วยหรือหมดลงด้วยอิเล็กตรอนเกิดขึ้น หากเลเยอร์นี้หมดลงด้วยอิเล็กตรอน (ในกรณีที่เอาต์พุตของเซมิคอนดักเตอร์ n -TYP น้อยกว่าการทำงานของเต้าเสียบโลหะ) จากนั้นชั้นดังกล่าว การปิดกั้นการโทรและการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว จะมีคุณสมบัติยืด สิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นจากการแก้ไขการสัมผัสโลหะด้วยเซมิคอนดักเตอร์เรียกว่า barrier Schottkyและไดโอดที่ทำงานอยู่ - schotty diodes.

โวลต์ ลักษณะของเทอร์โมเซ็ตต์ที่ความหนาแน่นของการปล่อยก๊าซต่ำ ผล Schottky

หากระหว่างกรอบความร้อนและขั้วบวกไดโอด (รูปที่ 5) สร้างความแตกต่างในศักยภาพ V.ซึ่งป้องกันการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกจากนั้นเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงได้บนขั้วบวกซึ่งบินออกจากแคโทดที่มีตัวป้อนพลังงานจลน์ไม่น้อยกว่าพลังงานของสนามไฟฟ้าสถิตระหว่างขั้วบวกและแคโทด มัน -e V.(V.< 0) สำหรับสิ่งนี้พลังงานของพวกเขาในเทอร์โมคอทไม่ควรน้อย w 0-eV.. จากนั้นแทนที่ในสูตร Richardson-Dessman (10) w 0 บน w 0-eV.เราได้รับนิพจน์ต่อไปนี้สำหรับความหนาแน่นของความหนาแน่นปัจจุบัน:

,(12)

ที่นี่ j S. - ความอิ่มตัวของความหนาแน่นปัจจุบัน ลอการิทึมการแสดงออกนี้

.(13)

ด้วยศักยภาพในเชิงบวกบนขั้วบวกอิเล็กตรอนทั้งหมดที่ทำให้เทอร์โมเชียดตกลงมาบนขั้วบวก ดังนั้นกระแสในห่วงโซ่จึงไม่ควรเปลี่ยนแปลงเหลือกระแสที่เท่าเทียมกันของความอิ่มตัว ทางนี้, โวลต์ ลักษณะ (wah) ของ thermoces จะถูกดูในรูปที่ 10 (โค้ง A)

VAC ดังกล่าวพบได้เฉพาะกับความหนาแน่นของการปล่อยมลพิษที่ค่อนข้างเล็กและมีศักยภาพในเชิงบวกสูงบนขั้วบวกเมื่อปริมาณอิเล็กตรอนที่สำคัญไม่ได้เกิดขึ้นใกล้กับพื้นผิวเปล่ง ลักษณะ Volt-Amps ของเทอร์โมคอทซ์โดยคำนึงถึงค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่ที่พิจารณาในส่วน 6.

เราทราบคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของวาด้วยความหนาแน่นของการปล่อยก๊าซขนาดเล็ก บทสรุปที่ Thermotalka ถึงความอิ่มตัวเมื่อ V.\u003d 0 ใช้ได้เฉพาะกับกรณีเมื่อวัสดุแคโทดและขั้วบวกมีการใช้งานเชิงอุณหพลศาสตร์เดียวกันของเอาต์พุต หากงานออกจากแคโทดและขั้วบวกไม่เท่ากับซึ่งกันและกันความแตกต่างของผู้ติดต่อของศักยภาพจะปรากฏขึ้นระหว่างขั้วบวกและแคโทด ในกรณีนี้แม้ในกรณีที่ไม่มีสนามไฟฟ้าภายนอก ( V.\u003d 0) มีสนามไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกและแคโทดเนื่องจากความแตกต่างของผู้ติดต่อของศักยภาพ ตัวอย่างเช่นถ้า w 0k< w 0a ขั้วบวกจะถูกเรียกเก็บเงินในเชิงลบกับแคโทด หากต้องการทำลายศักยภาพการติดต่อที่แตกต่างกันในขั้วบวกควรส่งการกระจัดเชิงบวก ดังนั้น โวลต์ ลักษณะของเทอร์โมเชียชันนั้นเปลี่ยนไปตามขนาดของความแตกต่างของผู้ติดต่อในการไปในทิศทางของศักยภาพในเชิงบวก (รูปที่ 10, curve b) ด้วยอัตราส่วนที่อยู่ตรงข้ามระหว่าง w 0k และ w 0a ทิศทางเฉือนของวาอยู่ตรงกันข้าม (โค้งในรูปที่ 10)

บทสรุปเกี่ยวกับความเป็นอิสระของความหนาแน่นของความอิ่มตัวในปัจจุบันเมื่อ V.\u003e 0 อุดมคติอย่างยิ่ง ในการปล่อยมลพิษในโลกแห่งความเป็นจริงมีการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในกระแสการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้น V. ในโหมดความอิ่มตัวซึ่งเกี่ยวข้องกับ เอฟเฟกต์ Schottki (รูปที่ 11)

เอฟเฟกต์ Schottky ลดลงในการทำงานของเอาต์พุตอิเล็กตรอนจากของแข็งภายใต้การดำเนินการของสนามไฟฟ้าที่เร่งความเร็วภายนอก

เพื่ออธิบายผลกระทบของ Schottki เราพิจารณากองกำลังที่ทำหน้าที่บนอิเล็กตรอนใกล้กับพื้นผิวของคริสตัล ตามกฎหมายของการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิวของคริสตัลค่าใช้จ่ายพื้นผิวของสัญญาณตรงข้ามจะเกิดขึ้นซึ่งกำหนดปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนจากพื้นผิวคริสตัลพื้นผิว ตามวิธีการของภาพไฟฟ้าผลของการเรียกเก็บเงินบนพื้นผิวที่แท้จริงในอิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ด้วยการกระทำของสมมติ จุดบวก คิดค่าใช้จ่าย + E.ตั้งอยู่ในระยะทางเดียวกันจากพื้นผิวคริสตัลเป็นอิเล็กตรอน แต่จากด้านตรงข้ามของพื้นผิว (รูปที่ 12) จากนั้นตามกฎหมายของ Coulon ความแข็งแกร่งของการมีปฏิสัมพันธ์ของค่าใช้จ่ายสองจุด

,(14)

ที่นี่ ε O. - ค่าคงที่ไฟฟ้า: เอช. - ระยะห่างระหว่างอิเล็กตรอนและพื้นผิวของคริสตัล

พลังงานอิเล็กตรอนที่มีศักยภาพในฟิลด์ความแข็งแรงของภาพไฟฟ้าหากนับจากระดับศูนย์ของสุญญากาศเท่ากับ

.(15)

พลังงานอิเล็กตรอนที่มีศักยภาพในสนามไฟฟ้าเร่งภายนอก อี.

พลังงานอิเล็กตรอนที่มีศักยภาพเต็มรูปแบบ

.(17)

รากฐานกราฟิกของพลังงานอิเล็กตรอนทั้งหมดตั้งอยู่ใกล้กับพื้นผิวของคริสตัลแสดงในรูปที่ 13 ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในการดำเนินงานของเต้าเสียบอิเล็กตรอนจากคริสตัล เส้นโค้งทั้งหมดของพลังงานอิเล็กตรอนที่มีศักยภาพ (เส้นโค้งที่เป็นของแข็งในรูปที่ 13) ถึงจุดสูงสุดที่จุด x M.:

.(18)

จุดนี้มาจากพื้นผิวที่ระยะ10åด้วยความแข็งแรงของสนามภายนอก » 3× 10 6 v / cm

ที่จุด เอช. เอ็ม พลังงานที่มีศักยภาพรวมเท่ากับการลดลงของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้น (และดังนั้นการลดลงของการทำงานของผลผลิต)

.(19)

อันเป็นผลมาจากผลของ Schottki กระแสของเทอร์โมดี้ที่มีแรงดันเชิงบวกบนขั้วบวกที่เพิ่มขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น เอฟเฟกต์นี้เป็นที่ประจักษ์ไม่เพียง แต่เมื่อการปล่อยอิเล็กตรอนในสุญญากาศเท่านั้น แต่ยังเมื่อขยับพวกเขาผ่านการติดต่อ, โลหะเซมิคอนดักเตอร์หรือโลหะอิเล็กทริก

6. กระแสสูญญากาศที่ จำกัด โดยค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่ กฎหมาย "สามวินาที"

ด้วยความหนาแน่นสูงของการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ปัจจุบันลักษณะโวลต์แอมแปร์มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญของประจุลบที่เกิดขึ้นระหว่างแคโทดและขั้วบวก ค่าใช้จ่ายเชิงลบจำนวนมากนี้ป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนขั้วบวกจากแคโทดที่จะประสบความสำเร็จจากแคโทด ดังนั้นกระแสขั้วบวกจึงกลายเป็นน้อยกว่าการปล่อยอิเล็กตรอนจากแคโทด เมื่อนำไปใช้กับขั้วบวกของศักยภาพในเชิงบวกสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นที่แคโทดที่สร้างขึ้นโดยการชาร์จระดับเสียงจะลดลงและกระแสขั้วบวกกำลังเติบโต นี่คือภาพที่มีคุณภาพสูงของผลของการประจุเชิงพื้นที่ในลักษณะโวลต์แอมแปร์ของเทอร์โมดี้ ในทางทฤษฎีปัญหานี้ถูกสอบสวนโดย Langmur ในปี 1913

เราคำนวณภายใต้ข้อสมมติฐานที่ง่ายขึ้นการพึ่งพาเทอร์โมดี้ในปัจจุบันจากความแตกต่างที่อาจเกิดจากภายนอกที่ใช้ระหว่างขั้วบวกและแคโทดและค้นหาการกระจายของสนามศักยภาพและความเข้มข้นของอิเล็กตรอนระหว่างขั้วบวกและแคโทดในระหว่างการบัญชี ค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่

สมมติว่าอิเล็กโทรดของไดโอดแบน ด้วยระยะทางสั้น ๆ ระหว่างขั้วบวกและแคโทด d. พวกเขาถือได้ว่ามีขนาดใหญ่อย่างไม่สิ้นสุด จุดเริ่มต้นของพิกัดจะถูกวางไว้บนพื้นผิวของแคโทดและแกน เอ็กซ์เราจะส่งแนวตั้งฉากกับพื้นผิวนี้ไปยังขั้วบวก (รูปที่ 14) อุณหภูมิแคโทดจะรองรับค่าคงที่และเท่าเทียมกัน ต.. ศักยภาพของสนามไฟฟ้าสถิต เจ. ที่มีอยู่ในอวกาศระหว่างขั้วบวกและแคโทดจะมีฟังก์ชั่นของพิกัดเดียวเท่านั้น เอช.. เขาต้องตอบสนอง สมการปัวซอง

,(20)

ที่นี่ อาร์ - ค่าใช้จ่ายความหนาแน่นจำนวนมาก น. - ความเข้มข้นของอิเล็กตรอน; เจ. , อาร์ และ น. เป็นหน้าที่ของการประสานงาน เอช..

พิจารณาความหนาแน่นปัจจุบันระหว่างแคโทดกับขั้วบวก

และความเร็วของอิเล็กตรอน v. สามารถกำหนดได้จากสมการ

ที่ไหน เอ็ม - มวลอิเล็กตรอนสมการ (20) สามารถแปลงเป็นความคิด

, .(21)

สมการนี้จะต้องเสริมด้วยเงื่อนไขขอบเขต

เงื่อนไขขอบเขตเหล่านี้ตามมาจากความจริงที่ว่าศักยภาพและความตึงเครียดของสนามไฟฟ้าใกล้กับพื้นผิวของแคโทดควรใช้กับศูนย์ การคูณทั้งสองส่วนของสมการ (21) ต่อ d.เจ. / DXรับ

.(23)

พิจารณาว่า

(24A)

และ , (24b)

เราเขียน (23) เป็น

.(25)

ตอนนี้คุณสามารถรวมทั้งสองส่วนของสมการ (25) โดย เอช. ตั้งแต่ 0 ถึงค่า เอ็กซ์ซึ่งมีศักยภาพเท่ากัน เจ. . จากนั้นพิจารณาเงื่อนไขเขตแดน (22) เราได้รับ

การบูรณาการทั้งสองส่วน (27) ตั้งแต่ เอช.=0, เจ. \u003d 0 เป็น เอช.=1, เจ.= V A.รับ

.(28)

สร้างทั้งสองส่วนของความเท่าเทียมกัน (28) ในตารางและการแสดงความหนาแน่นในปัจจุบัน เจ.ของ แต่ ตาม (21) เราได้รับ

.(30)

สูตร (29) เรียกว่า "กฎหมายของสามวินาที" Langmur

กฎหมายนี้มีความยุติธรรมสำหรับอิเล็กโทรดของรูปแบบโดยพลการ การแสดงออกสำหรับค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขขึ้นอยู่กับรูปแบบของอิเล็กโทรด สูตรที่ได้รับข้างต้นช่วยให้เราสามารถคำนวณการกระจายที่มีศักยภาพความแข็งแรงของสนามไฟฟ้าและความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในช่องว่างระหว่างแคโทดและขั้วบวก การรวมการแสดงออก (26) ตั้งแต่ เอช.\u003d 0 ถึงค่าเมื่อศักยภาพเท่ากัน เจ. นำไปสู่อัตราส่วน

ที่. ศักยภาพที่อาจเกิดขึ้นแตกต่างกันไปตามระยะห่างจากแคโทด เอช. โดยปริญญา 4/3 อนุพันธ์ d.เจ./ dX ลักษณะความแข็งแรงของสนามไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้า ตาม (26) ขนาดของความแข็งแรงของสนามไฟฟ้า อี. ~เอช. สิบเก้า ในที่สุดความเข้มข้นของอิเล็กตรอน

(32)

และตาม (31) น.(เอ็กซ์)~ (1/เอ็กซ์) 2/9 .

การพึ่งพา เจ. (เอช. ), อี.(เอช. ) ผม. น.(เอช. ) แสดงในรูปที่ 15. ถ้า เอช. → 0 ความเข้มข้นรีบไปที่อินฟินิตี้ นี่เป็นผลมาจากการละเลยความเร็วความร้อนของอิเล็กตรอนที่แคโทด ในสถานการณ์จริงด้วยการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์อิเล็กตรอนจะทิ้งแคโทดไว้ด้วยความเร็วศูนย์ แต่มีอัตราการปล่อยขั้นสุดท้าย ในกรณีนี้กระแสขั้วบวกจะมีอยู่แม้ว่าจะมีสนามไฟฟ้าย้อนกลับขนาดเล็กใกล้แคโทด ดังนั้นความหนาแน่นของปริมาตรของค่าใช้จ่ายอาจเปลี่ยนเป็นค่าดังกล่าวซึ่งมีศักยภาพใกล้กับแคโทดลดค่าลบ (รูปที่ 16) ด้วยการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าขั้วบวกขั้นต่ำที่อาจเกิดขึ้นและวิธีการแคโทด (โค้ง 1 และ 2 ในรูปที่ 16) ด้วยแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เพียงพอในขั้วบวกขั้นต่ำของศักยภาพจะถูกรวมเข้ากับแคโทดความแข็งแรงของสนามในแคโทดจะเท่ากับศูนย์และการพึ่งพาอาศัยกัน เจ. (เอช. ) แนวทาง (29) ออกแบบโดยไม่คำนึงถึงความเร็วเริ่มต้นของอิเล็กตรอน (โค้ง 3 ในรูปที่ 16) ด้วยความเค้นขั้วบวกขนาดใหญ่ประจุเชิงพื้นที่เกือบจะดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์และศักยภาพระหว่างแคโทดกับขั้วบวกแตกต่างกันไปตามกฎหมายเชิงเส้น (โค้ง 4 รูปที่ 16)

ดังนั้นการกระจายของศักยภาพในพื้นที่ interelectrode เมื่อคำนึงถึงความเร็วเริ่มต้นของอิเล็กตรอนจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากรุ่นที่ขึ้นอยู่กับรูปแบบในอุดมคติในบทสรุปของกฎหมาย "สามวินาที" สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงและการพึ่งพาความหนาแน่นของขั้วบวก การคำนวณโดยคำนึงถึงความเร็วเริ่มต้นของอิเล็กตรอนสำหรับกรณีของการกระจายของศักยภาพที่แสดงในรูปที่ 17 และสำหรับอิเล็กโทรดทรงกระบอกให้การพึ่งพาต่อไปนี้สำหรับกระแสรวมของการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ ผม. (ผม.=jsที่ไหน S. - พื้นที่หน้าตัดของ Thermotection):

.(33)

พารามิเตอร์ x M. และ v m.กำหนดโดยประเภทของการพึ่งพา เจ. (เอช. ) ความหมายชัดเจนจากรูปที่ 17. พารามิเตอร์ เอช. เอ็ม เท่ากับระยะทางจากแคโทดซึ่งมีศักยภาพถึงค่าต่ำสุด \u003d v m.. ปัจจัย ค.(x M.) นอกจากนี้ x M.ขึ้นอยู่กับ Radii Cathode และ Anode สมการ (33) ใช้ได้สำหรับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในแรงดันไฟฟ้าขั้วบวกเพราะ และ เอช. เอ็ม และ v m.อย่างไรก็ตามมันถูกกล่าวถึงข้างต้นขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขั้วบวก

ดังนั้นกฎหมาย "สามวินาที" จึงไม่มีลักษณะสากลจึงใช้ได้เฉพาะในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างแคบ ๆ และกระแสน้ำ อย่างไรก็ตามมันเป็นตัวอย่างที่มองเห็นของอัตราส่วนที่ไม่ใช่เชิงเส้นระหว่างพลังงานปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะที่ไม่เชิงเส้นของลักษณะโวลต์แอมแปร์เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดขององค์ประกอบต่าง ๆ ของวิทยุและวงจรไฟฟ้ารวมถึงองค์ประกอบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของรัฐที่เป็นของแข็ง

ส่วนที่ 2 งานห้องปฏิบัติการ

7. การติดตั้งทดลองสำหรับการศึกษาการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิคส์

ห้องปฏิบัติการทำงานหมายเลข 1 และ 2 ดำเนินการในการติดตั้งห้องปฏิบัติการเดียวดำเนินการบนพื้นฐานของห้องปฏิบัติการสากล รูปแบบการติดตั้งนำเสนอในรูปที่ 18. ในส่วนการวัดมีอีเมลไดโอดสูญญากาศที่มีแคโทดของก๊าซตรงหรือทางอ้อม ในแผงด้านหน้าของส่วนการวัด, ผู้ติดต่อของ "glow", ขั้วบวก "ขั้วบวก" และแคโทด "แคโทด" จะปรากฏขึ้น แหล่งความร้อนเป็นแหล่งที่มีความเสถียรของประเภท DC B5-44A ไอคอน I ในไดอะแกรมระบุว่าแหล่งที่มาทำงานในโหมดเสถียรภาพปัจจุบัน ด้วยคำสั่งของการทำงานกับแหล่ง DC คุณสามารถค้นหาคำอธิบายทางเทคนิคและคำแนะนำสำหรับเครื่องมือนี้ คำอธิบายที่คล้ายกันพร้อมใช้งานสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าทั้งหมดที่ใช้ในงานในห้องปฏิบัติการ โซ่ขั้วบวกรวมถึงแหล่ง DC ที่มีความเสถียร B5-45A และโวลต์มิเตอร์ดิจิตอลสากล B7-21A ใช้ในโหมดการวัด DC เพื่อวัดกระแสขั้วบวกของเทอร์โมดี้ ในการวัดแรงดันขั้วบวกและกระแสแคโทดปัจจุบันคุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือเชื่อมต่อกับการวัดแคโทดที่ถูกต้องมากขึ้นที่แคโทดซึ่งเป็นโวลเตอร์เพิ่มเติมของ PB7-32

ในส่วนการวัดไดโอดสูญญากาศที่มีการดำเนินงานที่แตกต่างกันแคโทดโกลว์ ในปัจจุบันความร้อนที่ได้รับการจัดอันดับไดโอดทำงานในโหมด จำกัด ของขั้วบวกปัจจุบันด้วยค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่ โหมดนี้จำเป็นต้องใช้ในการทำงานในห้องปฏิบัติการหมายเลข 1 การทำงานในห้องปฏิบัติการหมายเลข 2 ดำเนินการภายใต้กระแสก๊าซที่ลดลงเมื่อผลของการชาร์จเชิงพื้นที่ไม่มีนัยสำคัญ เมื่อตั้งค่ากระแสไหลควรใส่ใจอย่างยิ่งเพราะ เกินกระแสไหลเหนือค่าเล็กน้อยสำหรับหลอดไฟอิเล็กตรอนนี้นำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของเส้นใยของแคโทดและเอาต์พุตของไดโอด ดังนั้นเมื่อเตรียมงานคุณจะตรวจสอบกับครูหรือวิศวกรมูลค่าของกระแสการทำงานของการดำเนินงานที่ใช้ในไดโอดที่ใช้ในการดำเนินการข้อมูลจะต้องบันทึกในสมุดงานและการใช้งานเมื่อวาดงานห้องปฏิบัติการ รายงาน.

8. ห้องปฏิบัติการหมายเลข 1 การศึกษาผลของการชาร์จเชิงพื้นที่ใน โวลต์แอมป์ ลักษณะของ thermotrope

วัตถุประสงค์: การศึกษาการทดลองของการพึ่งพาการปล่อย ThermoElectronic ในกระแสไฟฟ้าในการควบคุมตัวบ่งชี้การศึกษาระดับปริญญาในกฎหมาย "สามวินาที"

โวลต์ ลักษณะปัจจุบันการปล่อยมลพิษในปัจจุบันอธิบายโดยกฎหมาย "สามวินาที" (ดูมาตรา 6) โหมดการทำงานของไดโอดนี้เกิดขึ้นที่กระแสความร้อนแคโทดขนาดใหญ่เพียงพอ โดยปกติในปัจจุบันในปัจจุบันของกระแสของไดโอดสุญญากาศค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่มี จำกัด

การติดตั้งทดลองสำหรับการดำเนินงานห้องปฏิบัติการนี้อธิบายไว้ในส่วน 7. ในการดำเนินการมีความจำเป็นต้องลบโวลต์แอมแป้แอมป์ของไดโอดที่กระแสความร้อนที่จัดอันดับ มูลค่าของกระแสไฟฟ้าของสเกลของหลอดไฟอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ควรนำมาจากครูหรือวิศวกรและเขียนถึงสมุดงาน

ขั้นตอนการทำงาน

1. ทำความคุ้นเคยกับคำอธิบายและคำสั่งของการทำงานกับอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการของการติดตั้งทดลอง รวบรวมโครงการตามรูปที่ 18 การติดตั้งสามารถรวมอยู่ในเครือข่ายได้เฉพาะหลังจากตรวจสอบความถูกต้องของวงจรที่เก็บรวบรวมกับวิศวกรหรือครู

2. รวมแหล่งจ่ายไฟของกระแสแคโทดและตั้งค่ากระแสไหลที่ต้องการ ตั้งแต่เมื่อการเปลี่ยนแปลงกระแสกระแสอุณหภูมิและความต้านทานของการเปลี่ยนแปลงการเปลี่ยนแปลงเส้นใยซึ่งในทางกลับกันนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในกระแสไหลการปรับต้องดำเนินการโดยวิธีการประมาณติดต่อกัน หลังจากสิ้นสุดการปรับมีความจำเป็นต้องรอประมาณ 5 นาทีกับความร้อนและอุณหภูมิแคโทดที่มีเสถียรภาพ

3. รวมถึงแหล่งแรงดันไฟฟ้าคงที่ในห่วงโซ่ขั้วบวกและการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบนขั้วบวกลบลักษณะโวลต์แอมแปร์ที่จุด โวลต์-แอมแปร์ลักษณะที่ถูกลบออกในช่วง 0 ... 25 V ทุก 0.5 ... 1 V

ฉัน(V A.) ที่ไหน ฉัน - ขั้วบวกปัจจุบัน V A. - ความตึงเครียด Anodic

5. หากช่วงของการเปลี่ยนแปลงในแรงดันไฟฟ้าขั้วบวกมีขนาดเล็กจากนั้นค่า x M., ค.(x, n) ผม. v m.รวมอยู่ในสูตร (33) สามารถดำเนินการถาวรได้ มีขนาดใหญ่ V A. ค่า v m. คุณสามารถละเลย เป็นผลมาจากสูตร (33) มันจะถูกแปลงเป็นแบบฟอร์ม (หลังจากเปลี่ยนจากความหนาแน่นของความร้อน เจ. เพื่อความหมายเต็มรูปแบบ ผม.)

6. จากสูตร (34) เพื่อกำหนดค่า จาก สำหรับค่าสูงสุดสามค่าสูงสุดของแรงโนดิกในลักษณะโวลต์แอมแปร์ คำนวณค่าเลขคณิตเฉลี่ย การแทนที่ค่านี้ในสูตร (33) กำหนดค่า v m. สำหรับค่าแรงดันขั้นต่ำสามค่าบนขั้วบวกและคำนวณค่าเลขคณิตโดยเฉลี่ย v m..

7. การใช้ประโยชน์จากมูลค่า v m. สร้างกราฟของการพึ่งพา LN ฉัน จาก ln ( V A.+|v m.|). กำหนดตำแหน่งแทนเจนต์ของตารางนี้ตัวบ่งชี้ของระดับ ฉัน(v a + v m.. ต้องอยู่ใกล้กับ 1.5

8. วางรายงานการทำงาน

ข้อกำหนดของรายงาน

5. บทสรุปสำหรับการทำงาน

ควบคุมคำถาม

1. สิ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิคส์? อนุญาตให้การทำงานของเอาต์พุตอิเล็กตรอน ความแตกต่างในความร้อนของอุณหพลศาสตร์และภายนอกทำงานอย่างไร

2. อธิบายสาเหตุของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นบนขอบของร่างกายที่เป็นของแข็ง - สูญญากาศ

3. อธิบายขึ้นอยู่กับรูปแบบพลังงานของโลหะและเส้นโค้งการกระจายอิเล็กตรอนโดยพลังงาน, เทอร์โมมิเชมิเนียมของอิเล็กตรอนจากโลหะ

4. ภายใต้เงื่อนไขใดที่เป็นปัจจุบันของเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์? ฉันจะสังเกตกระแสเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร ขึ้นอยู่กับกระแสของเทอร์โมดี้จากสนามไฟฟ้าที่แนบมาอย่างไร

5. กำหนดกฎหมาย Richardson-Dessman

6. อธิบายภาพเชิงคุณภาพของผลกระทบของการประจุลบของปริมาณในลักษณะโวลต์แอมแปร์ของเทอร์โมดี้ คำศัพท์กฎหมาย "สามวินาที" Langmur

7. อะไรคือการกระจายของศักยภาพความแข็งแรงของสนามไฟฟ้าและความหนาแน่นไฟฟ้าในอวกาศระหว่างแคโทดและขั้วบวกที่กระแสน้ำ จำกัด โดยค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่?

8. การพึ่งพาความร้อนจากกระแสไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกกับแคโทดโดยคำนึงถึงค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่และความเร็วอิเล็กตรอนเริ่มต้น? อธิบายความหมายของพารามิเตอร์ที่กำหนดการพึ่งพานี้

9. อธิบายรูปแบบการติดตั้งทดลองเพื่อศึกษาการปล่อยความร้อนเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ อธิบายวัตถุประสงค์ขององค์ประกอบแต่ละรายการของโครงการ

10. อธิบายวิธีการกำหนดการทดลองของตัวบ่งชี้ในกฎหมาย "สามวินาที"

9. ห้องปฏิบัติการหมายเลข 2 การศึกษาการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าต่ำ

วัตถุประสงค์ของการทำงาน: การศึกษาลักษณะโวลต์แอมแปร์ของเทอร์โมกับกระแสความร้อนแคโทดขนาดเล็ก ความมุ่งมั่นจากผลการทดลองของศักยภาพความแตกต่างของผู้ติดต่อระหว่างแคโทดกับขั้วบวกอุณหภูมิของแคโทด

ด้วยความหนาแน่นความร้อนขนาดเล็ก โวลต์ ลักษณะที่มีมุมมองลักษณะของการผันผวนที่สอดคล้องกับโมดูลของความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างแคโทดและขั้วบวก (รูปที่ 10) อุณหภูมิแคโทดสามารถกำหนดได้ดังนี้ เราเปิดสมการ (12) การอธิบายลักษณะ volt-ampere ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิลที่มีความหนาแน่นกระแสต่ำจากความหนาแน่นของความร้อน เจ. เพื่อความหมายเต็มรูปแบบ ผม.(เจ.=ผม /S.ที่ไหน S. - พื้นที่หน้าตัดขวางของความร้อน) จากนั้นเราได้รับ

ที่ไหน คือ. - ความอิ่มตัวปัจจุบัน

ลอการิทึม (35) เรามี

.(36)

ใน Postolon, สมการ (36) อธิบายลักษณะ volt-ampere บนเว็บไซต์ทางด้านซ้ายของจุดของการผันแล้วเพื่อกำหนดอุณหภูมิของแคโทดมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องใช้คะแนนสองจุดบนพื้นที่นี้ด้วยกระแสอโนไดซ์ . ฉัน 1, ฉันเป็น 2 และขั้วบวก คุณ a 1, คุณเป็น 2 ตามลำดับ จากนั้นตามสมการ (36)

จากที่นี่สำหรับอุณหภูมิของแคโทดเราได้สูตรการทำงาน

.(37)

ขั้นตอนการทำงาน

ในการดำเนินงานห้องปฏิบัติการที่จำเป็น:

1. ทำความคุ้นเคยกับคำอธิบายและคำสั่งของการทำงานกับอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการของการติดตั้งทดลอง รวบรวมโครงการตามรูปที่ 18. การติดตั้งสามารถรวมอยู่ในเครือข่ายหลังจากตรวจสอบความถูกต้องของโครงการที่เก็บรวบรวมกับวิศวกรหรือครู

2. เปิดใช้งานแหล่งจ่ายไฟของกระแสแคโทดและจะติดตั้งกระแสไหลที่ต้องการ หลังจากตั้งค่าปัจจุบันจำเป็นต้องรอประมาณ 5 นาทีเพื่อให้ความร้อนและอุณหภูมิแคโทดมีเสถียรภาพ

3. รวมถึงแหล่งแรงดันไฟฟ้าคงที่ในห่วงโซ่ขั้วบวกและการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบนขั้วบวกลบลักษณะโวลต์แอมแปร์ที่จุด โวลต์แอมป์ คุณสมบัติจะถูกลบในช่วง 0 ... 5 V. ทุก 0.05 ... 0.2 V.

4. ผลการวัดส่งบนกราฟในพิกัด LN ฉัน(V A.) ที่ไหน ฉัน - ขั้วบวกปัจจุบัน V A. - ความตึงเครียด Anodic ตั้งแต่ในงานนี้ความแตกต่างของผู้ติดต่อของศักยภาพจะถูกกำหนดโดยวิธีการกราฟิกขนาดของแกนแนวนอนควรได้รับการคัดเลือกในลักษณะที่ความถูกต้องของการพิจารณา v k.r.p. ไม่น้อยกว่า 0.1 โวลต์

5. ณ จุดประกายของลักษณะ volt-ampere กำหนดความแตกต่างของผู้ติดต่อระหว่างศักยภาพระหว่างขั้วบวกและแคโทด

6. กำหนดอุณหภูมิแคโทดสำหรับสามคู่ของจุดบนส่วนเชิงเส้นเชิงเส้นเอียงของลักษณะ volt-amps ทางด้านซ้ายของจุดของการผัน อุณหภูมิแคโทดควรคำนวณโดยสูตร (37) คำนวณค่าอุณหภูมิเฉลี่ยจากข้อมูลเหล่านี้

7. วางรายงานการทำงาน

ข้อกำหนดของรายงาน

รายงานจะถูกดึงขึ้นบนแผ่นกระดาษ A4 มาตรฐานและต้องมี:

1. ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับทฤษฎี

2. รูปแบบการติดตั้งทดลองและคำอธิบายสั้น ๆ

3. การวัดและการคำนวณ

4. การวิเคราะห์ผลการทดลองที่ได้รับ

5. บทสรุปสำหรับการทำงาน

ควบคุมคำถาม

1. ทำรายการประเภทของการปล่อยมลพิษของอิเล็กตรอน อะไรคือสาเหตุของการปล่อยอิเล็กตรอนในแต่ละรูปแบบของการปล่อยอิเล็กทรอนิกส์?

2. อธิบายปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิคส์ ให้คำจำกัดความของเอาต์พุตอิเล็กตรอนจากของแข็ง ฉันจะอธิบายการมีอยู่ของสิ่งกีดขวางที่มีศักยภาพบนขอบของร่างกายที่เป็นของแข็งได้อย่างไร - สูญญากาศ?

3. อธิบายขึ้นอยู่กับรูปแบบพลังงานของโลหะและเส้นโค้งการกระจายอิเล็กตรอนโดยพลังงาน, เทอร์โมมิเชมิเนียมของอิเล็กตรอนจากโลหะ

4. กำหนดกฎหมาย Richardson-Dessman. อธิบายความหมายทางกายภาพของขนาดของกฎหมายนี้

5. คุณสมบัติของลักษณะ volt-ampere ของเทอร์โมเซ็กซ์ที่มีความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก ความแตกต่างของการติดต่อระหว่างศักยภาพระหว่างแคโทดกับขั้วบวกส่งผลกระทบอย่างไร

6. ผลของ Schottki คืออะไร? เอฟเฟกต์นี้อธิบายได้อย่างไร

7. อธิบายการลดลงของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นสำหรับอิเล็กตรอนภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า

8. อุณหภูมิแคโทดในห้องปฏิบัติการนี้จะพิจารณาอย่างไร

9. อธิบายวิธีการในการกำหนดความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในงานนี้

10. อธิบายรูปแบบและวัตถุประสงค์ขององค์ประกอบส่วนบุคคลของการติดตั้งในห้องปฏิบัติการ

ขึ้นอยู่กับว่าพลังงานที่สื่อสารกับอิเล็กตรอนชนิดของการปล่อยอิเล็กทรอนิกส์แยกต่างหาก หากอิเล็กตรอนได้รับพลังงานเนื่องจากพลังงานความร้อนของร่างกายที่เพิ่มขึ้นอุณหภูมิเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อสังเกตการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์คุณสามารถใช้โคมไฟที่มีความผันผวนที่มีสองขั้วไฟฟ้า: แคโทดหลอดไส้และอิเล็กโทรดที่เก็บความเย็น - แอโนด หลอดไฟดังกล่าวเรียกว่าไดโอดสูญญากาศ ปัจจุบันในห่วงโซ่นี้ปรากฏเฉพาะเมื่อขั้วบวกที่เป็นบวกของแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับขั้วบวกและเชิงลบด้วยแคโทด สิ่งนี้ยืนยันว่าแคโทดกินอนุภาคเชิงลบอิเล็กตรอน ความแข็งแรงในปัจจุบันของ ThermoElectronic ในไดโอดขึ้นอยู่กับค่าของศักยภาพของขั้วบวกแคโทดที่สัมพันธ์กัน เส้นโค้งแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาการไหลของกระแสในไดโอดจากแรงดันไฟฟ้าขั้วบวกเรียกว่าลักษณะโวลต์แอมแปร์ เมื่อศักยภาพขั้วบวกเป็นศูนย์ปัจจุบันมีขนาดเล็กมันจะถูกกำหนดโดยเทอร์โมอิเล็กตรอนที่เร็วที่สุดที่สามารถเข้าถึงขั้วบวก ด้วยการเพิ่มศักยภาพในเชิงบวกของขั้วบวกความแข็งแรงในปัจจุบันจะเพิ่มขึ้นและถึงความอิ่มตัวของ I.e. เกือบจะสิ้นสุดลงที่จะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขั้วบวก ด้วยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของแคโทดค่าของการเพิ่มขึ้นในปัจจุบันที่ความอิ่มตัวของความอิ่มตัว ในเวลาเดียวกันแรงดันขั้วบวกที่ตั้งค่ากระแสอิ่มตัว ดังนั้นลักษณะ Volt-Amps ของไดโอดจึงกลายเป็นแบบไม่เชิงเส้น I.E กฎหมาย Ohma ไม่ได้ดำเนินการ นี่คือการอธิบายโดยความจริงที่ว่าด้วยการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์ความหนาแน่นค่อนข้างใหญ่ของอิเล็กตรอนถูกสร้างขึ้นที่พื้นผิวแคโทด พวกเขาสร้างประจุลบทั่วไปและอิเล็กตรอนที่บินออกมาที่ความเร็วต่ำไม่สามารถลื่นได้ ด้วยการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าขั้วบวกความเข้มข้นของอิเล็กตรอนในคลาวด์ประจุเชิงพื้นที่จะลดลง ดังนั้นผลการยับยั้งของค่าใช้จ่ายเชิงพื้นที่น้อยลงและกระแสขั้วบวกจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าการพึ่งพาโดยตรงบนแรงดันไฟฟ้าขั้วบวก ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าขั้วบวกเพิ่มขึ้นอิเล็กตรอนที่บินออกจากแคโทดมากขึ้นเรื่อย ๆ ถูกฟ้องร้องต่อขั้วบวก ด้วยค่าที่แน่นอนอิเล็กตรอนบินจากแคโทดต่อหน่วยเวลาถึงขั้วบวก การเติบโตต่อไปของแรงดันแอนดิกไม่สามารถเพิ่มความแข็งแรงของกระแสขั้วบวกเนื่องจากความอิ่มตัวสำเร็จ กระแสไฟเชิงเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์สูงสุดเป็นไปได้ที่อุณหภูมิแคโทดนี้เรียกว่ากระแสอิ่มตัว เมื่อเพิ่มอุณหภูมิอัตราการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนที่วุ่นวายในการเพิ่มขึ้นของโลหะ ในกรณีนี้จำนวนอิเล็กตรอนที่สามารถทำให้โลหะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความอิ่มตัวของความหนาแน่นปัจจุบัน, I.e. พลังของกระแสอิ่มตัวในแต่ละหน่วยของพื้นผิวของแคโทด S ถูกคำนวณตามสูตร Richardson-Diaman:, ที่ไหน - การปล่อยถาวร, k-constant boltzmann \u003d 1.38 10-23 J / K ความหนาแน่นของกระแสความอิ่มตัวของความอิ่มตัวเป็นลักษณะความสามารถในการปล่อยของแคโทดซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของแคโทดและอุณหภูมิของมัน

การศึกษาปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิซึม

วัตถุประสงค์ของการทำงาน:ในการศึกษาปรากฏการณ์ของการปล่อยความร้อนเทอร์โมอิเล็คทรอนิคส์ตรวจสอบการทดลองบนพื้นฐานของค่าคงที่ทางกายภาพของปรากฏการณ์นี้และดำเนินการประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่ได้รับผลลัพธ์

องค์ประกอบทฤษฎี

การปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิกส์

ปรากฏการณ์การปล่อยเทอร์โมอิเล็กตรอนคือการปล่อยอิเล็กตรอนจากพื้นผิวของของแข็งที่ร้อนแรง ปรากฏการณ์นี้ในกรณีที่ง่ายที่สุดปรากฏตัวเองในวงจรไฟฟ้าที่มีสองร่าง (ขั้วไฟฟ้า) คั่นด้วยช่องว่างสูญญากาศมีการตรวจพบกระแสไฟฟ้า

แนวคิดที่ทันสมัยเกี่ยวกับธรรมชาติของการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์ในโลหะจะขึ้นอยู่กับสมมติฐานต่อไปนี้ การกระจายตัวของอิเล็กตรอนตามระดับพลังงานในโลหะอยู่ภายใต้สถิติ Fermi Dirac ตามที่ความน่าจะเป็นของสถานะควอนตัมที่มีพลังงานอิเล็กตรอนถูกกำหนดโดยคุณสมบัติ Fermi Dirac:

(1)

ที่ไหน - พลังงานของ Fermi ซึ่งทำหน้าที่เป็นลักษณะของระบบอิเล็กตรอนทั้งหมด J / K - ค่าคงที่ของ Boltzmann - อุณหภูมิในองศา Kelvin

Fermi Dirac ฟังก์ชั่นกราฟเชิงคุณภาพสำหรับอุณหภูมิหลายชนิดจะถูกนำเสนอในรูปที่ 1. สามารถมองเห็นได้จากรูปเมื่อมีฟังก์ชั่นการฉีกขาด สำหรับพลังงานทั้งหมด , ที่. สถานะควอนตัมทั้งหมดที่มีพลังงานดังกล่าวถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอน ฟังก์ชั่นจะต่อเนื่องและเบลอมากขึ้นอุณหภูมิที่สูงขึ้น

รูปที่. 1. ฟีเจอร์ Fermi Dirac สำหรับโลหะ

สำหรับโลหะคำสั่งของอิเล็กตรอนโวลต์ (EV) หลายตัว ในเรื่องนี้สำหรับอุณหภูมิห้องพักและสูงกว่า (จนถึงจุดหลอมเหลว) การกระจายตัวของอิเล็กตรอนไม่แตกต่างจากการกระจายอย่างมีนัยสำคัญ ในเวลาเดียวกันหากคุณกำหนดค่าขั้นต่ำของพลังงานอิเล็กตรอนที่สามารถออกจากปริมาณโลหะจากนั้นในรัฐที่มีพลังงานจะมีบางส่วนของอิเล็กตรอนความเข้มข้นของการเพิ่มอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (แรเงา ส่วนในรูปที่ 1)

งานขั้นต่ำที่อิเล็กตรอนควรดำเนินการโดยการย้ายจากปริมาณของโลหะเข้าไปในสุญญากาศเท่ากัน ขนาดนี้เรียกว่าการทำงานของเต้าเสียบอิเล็กตรอนจากโลหะลงในสุญญากาศ

การปล่อย ThermoElectronic กำลังศึกษาอยู่อย่างสะดวกและสังเกตด้วยไดโอดสูญญากาศซึ่งมีอิเล็กโทรดสองตัว (แคโทดรีดที่ให้บริการเพื่อการปล่อยอิเล็กตรอนและขั้วบวกที่ยอมรับอิเล็กตรอนเหล่านี้) ตั้งอยู่ในแก้วโลหะหรือกระบอกเซรามิก

พิจารณากระบวนการทางกายภาพที่ไหลในไดโอดที่มีแคโทดก๊าซทางอ้อมและขั้วไฟฟ้าแบบแบนรวมอยู่ในแผนภาพ (รูปที่ 2) แรงดันไฟฟ้า (บวกบนขั้วบวก) สร้างสนามไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกและแคโทดซึ่งที่แรงดันไฟฟ้าจะเป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อแคโทดกินเทอร์โมอิเล็กตรอนซึ่งอยู่ในอวกาศระหว่างขั้วบวกและแคโทดสร้างค่าปรับระดับเสียงที่ป้องกันการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกและมีความหนาแน่นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดใกล้กับแคโทด การกระจายของสนามไฟฟ้ากลายเป็น inhomogeneous

รูปแบบที่ 2 สำหรับการศึกษาปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็คทรอนิกส์

ผสมสองโหมดของการทำงานของไดโอด:

1. โหมดความอิ่มตัว () อิเล็กตรอนทั้งหมดที่บินออกมาจากแคโทดภายใต้การกระทำของการเร่งทุ่งระหว่างขั้วบวกและแคโทดถึงขั้วบวก จากนั้นกระแสการปล่อยจะเท่ากับกระแสขั้วบวกและจะสูงสุดสำหรับอุณหภูมิของแคโทด (ปัจจุบันเรียกว่ากระแสอิ่มตัว)

2. โหมดการชาร์จระดับเสียง () ใกล้แคโทดมีค่าใช้จ่ายในการทำแบบจำลองการเบรกสนามสำหรับเทอร์โมอิเล็กุช อิเล็กตรอนที่มีพลังงานต่ำไม่เอาชนะฟิลด์นี้และกลับไปที่แคโทด และอิเล็กตรอนเท่านั้นที่มีพลังงานสูงมาถึงขั้วบวก ดังนั้นในโหมดนี้

ปรากฏการณ์ของการปล่อยเทอร์โมอิเล็กทรอนิคส์เปิดในปี 1883 . นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันที่มีชื่อเสียงเอดิสัน

ปรากฏการณ์นี้ถูกพบโดยพวกเขาในหลอดสูญญากาศที่มีขั้วไฟฟ้าสองตัว - ขั้วบวกซึ่งมีศักยภาพในเชิงบวกและ
แคโทดที่มีศักยภาพเชิงลบ

หลอดไฟแคโทดสามารถให้บริการด้ายจาก
โลหะทนไฟ (ทังสเตนโมลิบดีนัม
แทนทาลัมและอื่น ๆ ), ไฟฟ้าอุ่น
ช็อก

หลอดไฟดังกล่าวเรียกว่าไดโอดสูญญากาศ .

ไดโอดประกอบ จากแก้วหรือโลหะ

กองทหารของซึ่งถูกทิ้งทางอากาศ ใน vpiana กระบอกสูบ

ขั้วไฟฟ้าสองชนิด - แคโทดและขั้วบวก ในไดโอดแคโทด

ก๊าซอ้อมมี "เตา" ขนาดเล็ก

ซึ่งทำหน้าที่ให้ความร้อนแคโทดมักจะจัดแคโทด

ในรูปแบบของกระบอกสูบที่อยู่ในที่ตั้งของเครื่องทำความร้อนขั้วบวกเป็นกระบอกสูบที่อยู่รอบแคโทด หากคุณส่งถึงศักยภาพเชิงบวกในหลอดขั้วบวกที่สัมพันธ์กับแคโทด
จากนั้นสนามไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกและแคโทดจะมีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากแคโทดไปจนถึงขั้วบวก.

หากแคโทดเย็นแล้วกระแสในห่วงโซ่แคโทดเป็นขั้วบวก
ขาดหายไป

เมื่อเพิ่มอุณหภูมิของแคโทดในห่วงโซ่

แคโทด - ขั้วบวกปรากฏกระแสไฟฟ้าซึ่ง
มากกว่าอุณหภูมิที่สูงกว่าของแคโทด

ที่อุณหภูมิคงที่ของกระแสแคโทดในห่วงโซ่

แคโทด -anod เพิ่มขึ้นด้วยความแตกต่างที่เพิ่มขึ้น

ศักยภาพยู.ระหว่างแคโทดกับขั้วบวกและออกมา

ถึงความหมายที่อยู่กับที่บางอย่าง

เรียกว่าความอิ่มตัวปัจจุบัน / น. .

ในเวลาเดียวกันเทอร์โมอิเล็กตรอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาโดยแคโทด
ไปถึงขั้วบวก ค่าของกระแสขั้วบวกไม่เป็นสัดส่วนยู., และดังนั้นจึง
สำหรับไดโอดสูญญากาศกฎหมายโอห์มจะไม่ดำเนินการ

ปรากฏการณ์ของอิเล็กตรอนเปล่งแสงที่มีร่างกายอุ่น (ตัวปล่อย) ในสุญญากาศเรียกว่าการปล่อยมลพิษทางอิเล็กทรอนิกส์

การปล่อย ThermoElectronic - อิเล็กตรอนได้รับพลังงานจลน์เมื่อมีความร้อนโลหะ โลหะอุ่นสูงถึง 1,000 - 1500 ° C จะถูกล้อมรอบด้วย "คลาวด์" ของอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนจำนวนมากจะมีพลังงานจลน์เกินการทำงานของเอาต์พุตและอิเล็กตรอนเหล่านี้สามารถบินได้จากโลหะ

ไดโอดสูญญากาศใช้เพื่อยืดกระแสไฟฟ้าสลับ

ธรรมชาติของปัจจุบันในของเหลว กฎหมายอิเล็กโทรไลซิส อิเล็กโทรไลต์

ตัวนำกระแสไฟฟ้าไม่เพียง แต่เป็นโลหะและเซมิคอนดักเตอร์ กระแสไฟฟ้าดำเนินการโซลูชั่นของสารหลายชนิดในน้ำ ในฐานะที่เป็นประสบการณ์การแสดงน้ำสะอาดไม่ได้ดำเนินการกระแสไฟฟ้านั่นคือไม่มีผู้ให้บริการฟรีของค่าไฟฟ้า อย่าดำเนินการกระแสไฟฟ้าและคริสตัลของเกลือเกลือโซเดียมคลอไรด์ อย่างไรก็ตามโซลูชันโซเดียมคลอไรด์เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ดี โซลูชั่นของเกลือกรดและฐานที่สามารถดำเนินการกระแสไฟฟ้าเรียกว่าอิเล็กโทรไลต์

เนื้อเรื่องของกระแสไฟฟ้าผ่านอิเล็กโทรไลต์จำเป็นต้องมาพร้อมกับการปล่อยสารในสถานะที่มั่นคงหรือเป็นก๊าซ
บนพื้นผิวของอิเล็กโทรด การเลือกสารในอิเล็กโทรดแสดงให้เห็น
ที่ในอิเล็กโทรไลต์ไฟฟ้าค่าใช้จ่ายการถ่ายโอนอะตอม
สาร - ไอออน กระบวนการนี้เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส

กฎหมายอิเล็กโทรไลซิส

Michael Faraday ขึ้นอยู่กับการทดลองกับอิเล็กโทรไลต์ต่าง ๆ ที่จัดตั้งขึ้นในระหว่างมวลอิเล็กโทรไลซิสเอ็ม สารที่เน้นบนอิเล็กโทรดเป็นสัดส่วนกับประจุผ่านอิเล็กโทรไลต์∆ ถามหรือปัจจุบันฉันและเวลาδต.ข้อความปัจจุบัน:

เอ็ม = เค. ∆ ถาม = กี้ ∆ ต. .

สมการนี้เรียกว่ากฎหมายอิเล็กโทรไลซิส ค่าสัมประสิทธิ์เค. , ขึ้นอยู่กับสารที่มีความแตกต่างที่เรียกว่าเทียบเท่ากับสารเคมีของสาร

การนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์

การนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์ของเหลวถูกอธิบายโดยความจริงที่ว่าเมื่อละลาย
ในน้ำโมเลกุลเกลือกลางกรดและฐานตก
ไอออนลบและบวก ในสนามไฟฟ้าไอออนเข้ามา
การเคลื่อนไหวและสร้างกระแสไฟฟ้า

สถานะรวมของอิเล็กโทรไลต์

ไม่มีของเหลวเท่านั้น แต่ยังมีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ตัวอย่างของของแข็ง
อิเล็กโทรไลต์สามารถให้บริการกระจก แก้วมีไอออนบวกและลบ ในสถานะของแข็งแก้วไม่ได้ดำเนินการกระแสไฟฟ้าเนื่องจากไอออนไม่สามารถเคลื่อนที่ในร่างกายที่มั่นคง
เมื่อกระจกอุ่นไอออนสามารถเคลื่อนที่ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าและแก้วจะกลายเป็นตัวนำ

การใช้กระแสไฟฟ้า

ปรากฏการณ์อิเล็กโทรไลซิสใช้ในการฝึกฝนสำหรับหลาย ๆ คน
โลหะจากโซลูชันเกลือ ใช้อิเล็กโทรไลซิสเพื่อป้องกัน
ออกซิเดชันหรือการตกแต่งที่แตกต่างกัน
วัตถุและชิ้นส่วนของเครื่องจักรที่มีหลายชั้นของโลหะเช่น Chrome
นิกเกิล, เงิน, ทอง