Анодный ток при нагретом аноде

[radio.elektronik]

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.

https://rutube.ru/video/970cfcc295e1d57f138eb33d5e2b364c/

Текст работы здесь:
https://disk.yandex.ru/i/d0i8pmszYtvarQ
    

Валерий Багницкий


Nether0@list.ru


18 октября 2022 г.

 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[TIMIK74]

Что опять обострение?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[BARS_]

Когда коту делать нефиг, он кое что себе лизать начинает, так и тут...

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Romanchek82]

@TIMIK74 @BARS_ , да ладно вам! Новое развлечение!

[TIMIK74]

@Romanchek82 ну я двоечник, но такое написать это даже мне не под силу.

[radio.elektronik]

Да нормально всё. Просто надо работать. Опыты по физике ставить.

[Romanchek82]

2 минуты назад, TIMIK74 сказал:

но такое написать это даже мне не под силу.

В том и развлечение! Катрин (читай "петух", иначе зачем бы мужику под бабу косить?) уже надоел со своей галиматьей про ламповый усилитель на транзисторах, а тут свежак!

А то может и kecha подтянется!

[radio.elektronik]

5 минут назад, Romanchek82 сказал:

В том и развлечение!

Что-то у вас не получается. Наверное, про вакуумную аппаратуру ничего не знаете.

[-Baton-]

Вакуумный гиперболоид инженера Гарина! ))

Это клон Алпатова!

[BARS_]

31 минуту назад, radio.elektronik сказал:

Опыты по физике ставить.

Так в чем смысл опыта то?

[radio.elektronik]

5 минут назад, BARS_ сказал:

Так в чем смысл опыта то?

Необходимо было посмотреть: является ли нагретый анод препятствием для анодного тока в диоде.  Влияет ли температура анода на температуру насыщения?

Ответ получился такой: анод (как и сетки) воздействуют на поток электронов только "электрически" и не воздействуют "температурно".

Кроме того, видно, что при нагретом аноде возможен обратный ток. Этот обратный ток меньше прямого тока, из-за слабых эмиссионных свойств анода.

Изменено 20 октября, 2022 пользователем radio.elektronik

[BARS_]

2 минуты назад, radio.elektronik сказал:

Необходимо было посмотреть: является ли нагретый анод препятствием для анодного тока в диоде.  Влияет ли температура анода на температуру насыщения?

Посмотрели, дальше что? Не вы первый, не вы последний смотрюн.

[radio.elektronik]

Только что, BARS_ сказал:

Не вы первый, не вы последний смотрюн.

Вопрос "посмотреть" был задан Природе, посредством опыта. Я вижу, что у Вас вопросов к Природе нет.

[BARS_]

8 минут назад, radio.elektronik сказал:

Вопрос "посмотреть" был задан

Я и говорю, когда коту делать нечего, он яйки лижет.

[Огонёк]

59 минут назад, radio.elektronik сказал:

Необходимо было посмотреть: является ли нагретый анод препятствием для анодного тока в диоде.

Уже сто лет назад посмотрели, выяснили и даже придумали водяное охлаждение анодов в мощных электровакуумных приборах.

Изменено 20 октября, 2022 пользователем Огонёк

[radio.elektronik]

13 минут назад, Огонёк сказал:

придумали водяное охлаждение анодов в мощных электровакуумных приборах.

При сильном нагреве аноды испаряются. Эту проблему и решили.

[Огонёк]

Нагретый анод из-за термоэлектронной эмиссии ухудшает работу электровакуумного прибора. При шестистах градусах анод никуда не испарится, а вот создать около себя электронное облако может.

[radio.elektronik]

4 минуты назад, Огонёк сказал:

создать около себя электронное облако может.

Способствует динатронному эффекту.

[Алекс-1112]

7 часов назад, radio.elektronik сказал:

Выводы: .......
2. Электроны при переходе в вакуум участвуют в теплопередаче. Вакуум является холодным объектом для электронов, при этом температура вакуума зависит от электронов, переносящих тепло.

У вакуума не может быть никакой температуры. Температура - характеристика материального тела, а вакуум таковым не является.

[radio.elektronik]

2 часа назад, Алекс-1112 сказал:

Температура - характеристика материального тела, а вакуум таковым не является.

Вакуум - пустота. Но если в пустоту что-то положить  (электроны), то вакуум становится материальным объектом, а температуру его определяют электроны, и и тогда вакуум имеет  "Термоэлектрический потенциал" - это  ΔT*U .

Я обнаружил температуру(среды), при создании математической модели одного опыта Ленгмюра. Если Вы владеете маткадом или Вас интересуют мат модели, то можно поговорить об этом.

Изменено 20 октября, 2022 пользователем radio.elektronik

[Огонёк]

13 минут назад, radio.elektronik сказал:

Вакуум - пустота. Но если в пустоту что-то положить  (электроны), то вакуум становится материальным объектом

Коробка - это пустота, но если в коробку положить яблоко, коробка станет фруктом. Крутая логика, отсыпь, что ли...

[radio.elektronik]

19 минут назад, Огонёк сказал:

Коробка - это пустота, но если в коробку положить яблоко,

С точки зрения термодинамики, температура внутри коробки будет определятся температурой яблока. В коробке есть воздух. Ну, будем рассматривать коробку в вакууме.

[Огонёк]

1 минуту назад, radio.elektronik сказал:

температура внутри коробки

Это фраза ни о чём. Температура есть мера внутренней энергии тела. Коробка (вакуум) не есть тело. Вакуум, равно как и само пространство не обладают температурой. Что не мешает обладать температурой телам, находящимся в этом пространстве. Но всё-таки давайте отделять мух от котлет.

[radio.elektronik]

10 минут назад, Огонёк сказал:

Но всё-таки давайте отделять мух от котлет.

Попробуйте.

Я опираюсь на опыт Ленгмюра. И на мат модель этого опыта.

Представьте, что электроны - это автомобили на дороге. И полос очень много.  В лампе есть поле, и электроны ускоряются.

Если есть пробка, то автомобили имеют скопление. После проезда пробки  - ускоряются.

В лампе - есть пробка - ОПЗ - объёмный пространственный заряд. Но при каком-то высоком напряжении, пробка исчезает. Электроны ускоряются сразу, вылетев с катода.  И тут начинаются проблемы. Повышаем напряжение (то есть - ускорение), а анодный ток не растёт. Ток остаётся на одном уровне. Есть какое-то препятствие для роста тока.

Официальная физика считает, что катод не может выделить электронов больше некого N-го количества. И ток назвали током насыщения.  Катод - в насыщении. Стоит поднять его температуру повыше, и ток анода возрастёт.

Казалось бы всё просто. Но математическая модель говорит о температуре вакуума Tf.  Вакуум разогревается настолько, что его температура приближается к температуре катода.  А в теплотехнике говорят, что разность температур - температурный напор между вакуумом и катодом стремиться к нулю.

Нет температурного напора - нет дополнительного выхода электронов из катода.

34 минуты назад, Огонёк сказал:

Вакуум, равно как и само пространство не обладают температурой.

Да. Не обладает. Но если в вакуум вышли электроны, то это уже не вакуум. Назовите его уже по-другому. Пусть будет "электронная среда".

[Black-мур]

17 часов назад, radio.elektronik сказал:

при повышении мощности тока  через  диод

Дочитал до этого момента, дальше не смог, и так стало всё ясно - у афтара в голове опять сдвига фаз, т.е. фига с два... с эфиром.