1. Электровакуумный прибор с двумя катодами.Электровакуумный прибор с двумя катодами.
Теоретики и практики !
У меня нет вакуумной установки, но я хотел бы поставить следующий эксперимент:
В стеклянный баллон,из которого выкачан воздух – создан вакуум, мы помещаем
2 катода. Оба катода идентичны, нагреты до одинаковой температуры. При такой температуре в обычном вакуумном диоде протекает ток.
Рис. 1. Схема опыта для измерения вольт-амперной характеристики вакуумного прибора с двумя катодами.
Но у нас не обычный прибор. Подадим на него напряжение, и снимем Вольт-Амперную характеристику. Что же произойдёт?
А) Ток не потечёт через катоды. Ни прямой , ни обратный.
Б) Ток потечёт. получим обычную Вольт-Амперную характеристику, подтверждающую закон 3/2. Обратный ток будет такой же.
В) Ток потечёт только при высоких напряжениях, в виде электрического пробоя.
Г) Другой вариант…
Какой основной принцип тока через вакуум? Ток течёт от горячего электрода к
холодному? Или ток течёт, если в вакууме есть носители заряда?
2. Возможно ли нагреть анод обычного электровакуумного диода? Об этом напрямую в книгах не пишут. Если мы посмотрим технические характеристики лампы 1Ц21П, то обнаружим: температура баллона лампы 150 градусов по Цельсию. Обычно такая температура баллона лампы образуется при сильном нагревании анода при его свечении красным цветом.
Для того, чтобы анод 1Ц21П раскалился, необходим ток анода 46 миллиампер, при напряжении на аноде 250 вольт, при напряжении накала 1,8 вольт.
Рис. 2. Свечение раскалённого анода.
Рис. 3. Фотоснимок раскалённого анода лампы 1Ц21П в темноте.
Достигнуть нагрева анода возможно при повышении мощности тока через диод.
3. Лабораторная установка для измерения вольт-амперной характеристики электровакуумного диода.
Для проведения опыта возьмём лапу 6Д20П. Схема лабораторной установки показана на рис. 4.
Рис. 4. Схема опыта для измерения вольт-амперной характеристики электровакуумного диода.
В схеме используется силовой трансформатор ТС 200. Переключатель SA3 позволяет изменять полярность анодного источника питания.
Рис. 5. Общий вид установки для измерения вольт-амперной характеристики электровакуумного диода.
Рис. 6. Общий вид установки в работе.
Рис. 7. Экспериментальные данные: вольт-амперная характеристика 6Д20П, при напряжении накала 6,86 вольт, построена синими точками.
Рис.8. Экспериментальные данные: вольт-амперная характеристика 6Д20П, при напряжении накала 5,32 вольт, построена красными точками.
При обычном напряжении накала (6,3 Вольта), анодный ток достигает 300 мА, но анод не раскаляется. Для того, чтобы получить повышенную мощность работы, снизим напряжение накала до 5,3 Вольта. При напряжении в 100 вольт, и токе 210 миллиампер, при напряжении накала 5,3 Вольта, анод начинает раскаляться.
Рис. 9. Свечение раскалённого анода лампы 6Д20П. Температуру баллона лампы измеряем посредством термопары.
Опыт, определяющий существование обратного тока анода при нагретом аноде.
1. Вначале уменьшаем накал до 5 Вольт.
2. Подаём на анод напряжение 110 Вольт. Анод раскаляется.
3. Переключателем SA3 изменяем полярность анодного напряжения. При этом возникает обратный ток анода. Наблюдаем показания приборов и двухканального осциллографа.
Рис. 10. Измерение тока осциллографом при переключении SA3.
Выводы:1. Анод и любой электрод, помещённый в вакуум электронной лампы создаёт электрическое воздействие на электронный ток, а именно: или ускорение, или торможение.
2. Электроны при переходе в вакуум участвуют в теплопередаче. Вакуум является холодным объектом для электронов, при этом температура вакуума зависит от электронов, переносящих тепло.
3. Температура анода не влияет на анодный ток. На рис.8. видим нестабильный рост анодного тока, и даже участок спада тока. Но из-за сниженного напряжения накала, и из-за оксидного катода, вольт-амперная характеристика имеет не стабильный вид. Опыты в этом направлении надо ставить над чистыми металлами, такими как вольфрам.
4. Модель тока электровакуумного диода определяется экспоненциальной характеристикой эмиссии катода (которую пытался описать Дэшман) и ускорением электронов в поле Катод-Анод, это закон «три вторых».
Видео.
На первом плане - измеритель температуры баллона лампы.
https://rutube.ru/video/970cfcc295e1d57f138eb33d5e2b364c/Текст работы здесь:
https://disk.yandex.ru/i/d0i8pmszYtvarQ Валерий Багницкий
Nether0@list.ru
18 октября 2022 г.
