Din lampa prezentată în figura 11, aerul a fost bine pompat. Fizicienii spun în acest caz că în lampă este creat un vid.
Două electrozi metalici sunt lipiți în lampă. Una dintre ele este o spirală de sârmă fină, cealaltă -
Un disc metalic. Sârmele conectează discul la anod, iar spirala la catodul bateriei. Prin urmare, în lampă a fost creat un câmp electric. Acest câmp este creat de o încărcătură pozitivă pe disc, care se numește anodul lămpii și o încărcare negativă a spirului care servește ca catod.
Ampermetrul, desigur, nu arată curent. La urma urmei, nu există nici o substanță în spațiul dintre catod și anodul lămpii, nu există electroni și ioni, nu există încărcături electrice. Catodul și anodul lămpii sunt separate prin vid și vidul este cel mai bun izolator.
Cu toate acestea, dacă încălzim catodul, săgeata ampermetrului trece de la zero: există un curent în circuit. Curentul trece printr-un vid, printr-o lampă, din care este pompat aerul.
Pentru a înțelege cum este posibil acest lucru, vom pune o singură întrebare. Electronii liberi călătoresc în metal în toate direcțiile. De ce nu zboară din ea?
Pentru că sunt ținute de ioni.
În timp ce electronul este în interiorul metalului, acesta este înconjurat de toate părțile de ioni. Câmpurile ionilor sunt practic egalizate, iar electronul se mișcă liber. Dar aici electronul zboară pe suprafața metalului. Pe de o parte, deasupra ei nu există ioni, iar pe de altă parte există. Forțele atracției lor o trag înapoi. Electronul încetinește, se oprește și se întoarce în interiorul metalului.
Cu toate acestea, cu cât este mai mare viteza electronilor, cu atât este mai dificil să se oprească ionii la suprafață. Cu cat electronul este mai rapid, cu atat pleaca metalul inainte de a se opri. Electronii foarte rapizi zboară spre astfel de distanțe unde câmpurile ionice nu mai funcționează. Astfel de electroni nu se vor întoarce. Ei părăsesc metalul.
Acum nu este greu de înțeles rezultatul experienței noastre, care a arătat că curentul electric poate merge într-un vid. Trebuie doar să ne amintim că cu cât este mai mare temperatura corpului, cu atât este mai mare energia, cu atât mai mare este viteza particulelor constituente - atomi, ioni, electroni liberi. În timp ce catodul era rece, electronii liberi nu se deplasau suficient de repede pentru a depăși forțele de frânare de pe suprafață și a zbura. În catodul de încălzire, creștem viteza electronilor liberi, iar acum mulți dintre ei părăsesc cu ușurință metalul. Dar, zburând din catod, ei cad în câmpul electric creat în lampă, care le atrage spre anod, accelerând mai repede și mai repede. Pornind de la anod, electronii de pe sârmă merg la generatorul - bateria.
Deci, lanțul este închis. Prin sârmă de la generator la catodul lămpii, prin vid la anod și din nou prin sârmă în generator, câmpul de electroni acționează. Vacuumul este cel mai bun izolator. Dar dacă introduceți electroni din exterior, vidul devine cel mai bun conductor, deoarece nimic în el nu împiedică zborul liber al particulelor încărcate.
Fenomenul de emisie a electronilor dintr-un metal încălzit se numește emisie termică. Lămpile de vid, precum cea descrisă, sunt utilizate foarte mult. În particular, diametrele p a sunt dispuse pe acest principiu. Electronii ies din catodul încălzit al lămpii radio și, sub acțiunea forțelor câmpului electric, se îndreaptă spre anod. De obicei, încălzirea catodului este produsă de curentul electric care curge de-a lungul acestuia. În acest scop, o baterie (baterie) este conectată la capetele spirală sau filament care servesc ca catodul lămpii. De obicei, prin tubul radio se varsă două curenți. Unul, creat de bateria căldurii, merge de-a lungul firului servind ca un catod și este încălzit de el. Al doilea curent, numit curentul de anod, trece prin vid de la catod la anod. Acesta este creat de o baterie de anod (vezi Figura 11).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: