શૂન્યાવકાશમાં વિદ્યુત પ્રવાહ શું છે?

ઘરે જાઓ

ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના પ્રભાવ હેઠળ શૂન્યાવકાશમાં ઉત્સર્જનના પરિણામે ચાર્જ મુક્ત કણોની હિલચાલ

વર્ણન

શૂન્યાવકાશમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ મેળવવા માટે, મફત વાહકોની હાજરી જરૂરી છે. તેઓ ધાતુઓ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનના ઉત્સર્જન દ્વારા મેળવી શકાય છે - ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન (લેટિન એમિસિઓમાંથી - પ્રકાશન).

જેમ જાણીતું છે, સામાન્ય તાપમાને ઇલેક્ટ્રોન ધાતુની અંદર જાળવવામાં આવે છે, તે હકીકત હોવા છતાં કે તેઓ થર્મલ ચળવળમાંથી પસાર થાય છે. પરિણામે, સપાટીની નજીક એવા દળો છે જે ઇલેક્ટ્રોન પર કાર્ય કરે છે અને ધાતુમાં નિર્દેશિત થાય છે. આ ક્રિસ્ટલ જાળીમાં ઇલેક્ટ્રોન અને હકારાત્મક આયનો વચ્ચેના આકર્ષણના પરિણામે બનેલા દળો છે. પરિણામે, ધાતુઓની સપાટીના સ્તરમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દેખાય છે, અને સંભવિત, જ્યારે બાહ્ય અવકાશમાંથી ધાતુમાં જાય છે, ત્યારે ચોક્કસ રકમ ડીજે દ્વારા વધે છે. તદનુસાર, ઇલેક્ટ્રોનની સંભવિત ઊર્જા e Dj દ્વારા ઘટે છે. વિતરણસંભવિત ઊર્જા

મર્યાદિત ધાતુ માટે ઇલેક્ટ્રોન U ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 1.

મર્યાદિત ધાતુમાં ઇલેક્ટ્રોન સંભવિત ઊર્જા રેખાકૃતિ U

ચોખા. 1

અહીં W0 એ ધાતુની બહાર આરામ પર રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનું ઉર્જા સ્તર છે, F એ ફર્મી સ્તર છે (ઊર્જા મૂલ્ય કે જેની નીચે કણોની સિસ્ટમની તમામ અવસ્થાઓ (ફર્મિઓન્સ) સંપૂર્ણ શૂન્ય પર કબજે કરવામાં આવે છે), E c એ સૌથી ઓછી ઊર્જા છે. વહન ઇલેક્ટ્રોન (વહન બેન્ડની નીચે). વિતરણમાં સંભવિત કૂવાનું સ્વરૂપ છે, તેની ઊંડાઈ e Dj =W 0 - E c (ઇલેક્ટ્રોન એફિનિટી); Ф = W 0 - F - થર્મિઓનિક વર્ક ફંક્શન (વર્ક ફંક્શન).

ધાતુમાંથી ઇલેક્ટ્રોનના ઉત્સર્જન માટેની સ્થિતિ: W i W 0, જ્યાં W એ ધાતુની અંદરના ઇલેક્ટ્રોનની કુલ ઊર્જા છે. મુઓરડાના તાપમાને

આ સ્થિતિ ફક્ત ઇલેક્ટ્રોનના નજીવા ભાગ માટે સંતુષ્ટ છે, જેનો અર્થ છે કે ધાતુમાંથી બહાર નીકળતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યામાં વધારો કરવા માટે, તમારે કેટલાક કામનો ખર્ચ કરવો જરૂરી છે, એટલે કે, તેમને ફાડી નાખવા માટે પૂરતી વધારાની ઊર્જા પૂરી પાડવા માટે. ધાતુના, ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જનનું અવલોકન: જ્યારે ધાતુ ગરમ થાય છે - થર્મિઓનિક, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન અથવા આયનો દ્વારા બોમ્બમારો - ગૌણ, જ્યારે પ્રકાશિત થાય છે - ફોટો ઉત્સર્જન.

જો ગરમ ધાતુ દ્વારા ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા પ્રવેગિત થાય છે, તો તે પ્રવાહ બનાવે છે. આવા ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ વેક્યૂમમાં મેળવી શકાય છે, જ્યાં પરમાણુઓ અને અણુઓ સાથે અથડામણ ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલમાં દખલ કરતી નથી.

થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનને અવલોકન કરવા માટે, બે ઇલેક્ટ્રોડ ધરાવતા હોલો લેમ્પનો ઉપયોગ કરી શકાય છે: એક પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી (મોલિબડેનમ, ટંગસ્ટન, વગેરે) થી બનેલા વાયરના સ્વરૂપમાં, વર્તમાન (કેથોડ) દ્વારા ગરમ થાય છે, અને બીજો, ઠંડા ઇલેક્ટ્રોડ. જે થર્મિઓનિક ઇલેક્ટ્રોન (એનોડ) એકત્ર કરે છે. એનોડ મોટેભાગે સિલિન્ડર જેવો આકાર ધરાવે છે, જેની અંદર ગરમ કેથોડ સ્થિત છે.

ચાલો થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન (ફિગ. 2) ને અવલોકન કરવા માટે એક સર્કિટનો વિચાર કરીએ.

થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનનું નિરીક્ષણ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ

ચોખા. 2

સર્કિટમાં ડાયોડ D હોય છે, જેમાંથી ગરમ કેથોડ બેટરી B ના નકારાત્મક ધ્રુવ સાથે અને એનોડ તેના હકારાત્મક ધ્રુવ સાથે જોડાયેલ હોય છે; મિલિઅમમીટર mA, જે ડાયોડ D દ્વારા વર્તમાનને માપે છે, અને વોલ્ટમીટર V, જે કેથોડ અને એનોડ વચ્ચેના વોલ્ટેજને માપે છે. જ્યારે કેથોડ ઠંડો હોય છે, ત્યારે સર્કિટમાં કોઈ પ્રવાહ હોતો નથી, કારણ કે ડાયોડની અંદરના અત્યંત વિસર્જિત ગેસ (વેક્યુમ)માં ચાર્જ થયેલા કણો હોતા નથી. જો કેથોડને વધારાના સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કરીને ગરમ કરવામાં આવે છે, તો મિલિઅમમીટર વર્તમાનના દેખાવની નોંધણી કરશે.

સતત કેથોડ તાપમાને, એનોડ અને કેથોડ વચ્ચેના સંભવિત તફાવત સાથે ડાયોડમાં થર્મિઓનિક પ્રવાહની મજબૂતાઈ વધે છે (જુઓ ફિગ. 3).

વિવિધ કેથોડ તાપમાને ડાયોડની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ

ચોખા. 3

જો કે, આ અવલંબન ઓહ્મના કાયદા જેવા કાયદા દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવતું નથી, જે મુજબ વર્તમાન તાકાત સંભવિત તફાવતના પ્રમાણસર છે; આ અવલંબન વધુ છે જટિલ પાત્ર, આકૃતિ 2 માં ગ્રાફિકલી પ્રસ્તુત છે, ઉદાહરણ તરીકે, વળાંક 0-1-4 (વોલ્ટ-એમ્પીયર લાક્ષણિકતા). એનોડની સકારાત્મક સંભવિતતામાં વધારા સાથે, એનોડ વોલ્ટેજમાં વધુ વધારા સાથે વળાંક 0-1 અનુસાર વર્તમાન તાકાત વધે છે, વર્તમાન તાકાત ચોક્કસ મહત્તમ મૂલ્ય i n સુધી પહોંચે છે, જેને ડાયોડ સંતૃપ્તિ વર્તમાન કહેવાય છે, અને લગભગ એનોડ વોલ્ટેજ (વળાંક વિભાગ 1-4) પર આધાર રાખવાનું બંધ કરે છે.

ગુણાત્મક રીતે, વોલ્ટેજ પર ડાયોડ વર્તમાનની આ નિર્ભરતા નીચે પ્રમાણે સમજાવવામાં આવી છે. જ્યારે સંભવિત તફાવત શૂન્ય હોય છે, ત્યારે ડાયોડ (ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે પૂરતા અંતર સાથે) દ્વારા પ્રવાહ પણ શૂન્ય હોય છે, કારણ કે કેથોડને છોડતા ઇલેક્ટ્રોન તેની નજીક ઇલેક્ટ્રોન વાદળ બનાવે છે, એક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવે છે જે નવા ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનને ધીમું કરે છે. . ઈલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન અટકે છે: જેટલા ઈલેક્ટ્રોન ધાતુને છોડી દે છે, તેટલી જ સંખ્યા ઈલેક્ટ્રોન ક્લાઉડના રિવર્સ ફિલ્ડના પ્રભાવ હેઠળ તેને પરત કરવામાં આવે છે. જેમ જેમ એનોડ વોલ્ટેજ વધે છે તેમ, વાદળમાં ઇલેક્ટ્રોનની સાંદ્રતા ઘટે છે, તેની બ્રેકિંગ અસર ઘટે છે અને એનોડ કરંટ વધે છે.

એનોડ વોલ્ટેજ U પર ડાયોડ કરંટ i ની અવલંબન ફોર્મ ધરાવે છે:

જ્યાં a એ ઇલેક્ટ્રોડ્સના આકાર અને સ્થાનના આધારે ગુણાંક છે.

આ સમીકરણ 0-1-2-3 વળાંકનું વર્ણન કરે છે, અને તેને બોગુસ્લાવસ્કી-લેંગમુઇર કાયદો અથવા "3/2 કાયદો" કહેવામાં આવે છે.

જ્યારે એનોડ પોટેન્શિયલ એટલો મોટો બને છે કે સમયના દરેક એકમમાં કેથોડ છોડતા તમામ ઇલેક્ટ્રોન એનોડ પર આવે છે, ત્યારે વર્તમાન તેના મહત્તમ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે અને એનોડ વોલ્ટેજ પર આધાર રાખવાનું બંધ કરે છે.

જેમ જેમ કેથોડનું તાપમાન વધે છે તેમ, વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા વળાંક 0-1-2-5, 0-1-2-3-6, વગેરે દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, એટલે કે, વિવિધ તાપમાને સંતૃપ્તિ પ્રવાહના મૂલ્યો i n અલગ છે, જે વધતા તાપમાન સાથે ઝડપથી વધે છે. તે જ સમયે, એનોડ વોલ્ટેજ વધે છે, જેના પર સંતૃપ્તિ વર્તમાન સ્થાપિત થાય છે.

રેડિયો એન્જિનિયરિંગમાં સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોનો ઉપયોગ શરૂ થયો તે પહેલાં, વેક્યૂમ ટ્યુબનો સર્વત્ર ઉપયોગ થતો હતો.

વેક્યુમ ખ્યાલ

ઇલેક્ટ્રોન ટ્યુબ એક કાચની નળી હતી જે બંને છેડે બંધ હતી, જેમાં એક બાજુ કેથોડ અને બીજી તરફ એનોડ હોય છે. ટ્યુબમાંથી ગેસને એવી સ્થિતિમાં છોડવામાં આવ્યો હતો જેમાં ગેસના અણુઓ અથડાયા વિના એક દિવાલથી બીજી દિવાલ સુધી ઉડી શકે છે. ગેસની આ સ્થિતિ કહેવામાં આવે છે શૂન્યાવકાશ. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, વેક્યુમ એ અત્યંત દુર્લભ ગેસ છે.

આવી પરિસ્થિતિઓમાં, લેમ્પની અંદર વાહકતા માત્ર સ્ત્રોતમાં ચાર્જ થયેલા કણો દાખલ કરીને સુનિશ્ચિત કરી શકાય છે. લેમ્પની અંદર ચાર્જ થયેલા કણો દેખાય તે માટે, તેઓએ થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન જેવા શરીરની મિલકતનો ઉપયોગ કર્યો.

થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન એ ઉચ્ચ તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ શરીર દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનના ઉત્સર્જનની ઘટના છે. ઘણા પદાર્થો માટે, થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન તે તાપમાને શરૂ થાય છે જ્યાં પદાર્થનું બાષ્પીભવન હજી શરૂ થઈ શકતું નથી. લેમ્પ્સમાં, આવા પદાર્થોમાંથી કેથોડ્સ બનાવવામાં આવ્યા હતા.

વેક્યૂમમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ

કેથોડને પછી ગરમ કરવામાં આવ્યો, જેના કારણે તે સતત ઈલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન કરે છે. આ ઇલેક્ટ્રોન કેથોડની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન વાદળ બનાવે છે. જ્યારે પાવર સ્ત્રોત ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે જોડાયેલો હતો, ત્યારે તેમની વચ્ચે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવ્યું હતું.

તદુપરાંત, જો સ્ત્રોતનો સકારાત્મક ધ્રુવ એનોડ સાથે અને નકારાત્મક ધ્રુવ કેથોડ સાથે જોડાયેલ હોય, તો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વેક્ટર કેથોડ તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવશે. આ બળના પ્રભાવ હેઠળ, કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન ઇલેક્ટ્રોન વાદળમાંથી છટકી જાય છે અને એનોડ તરફ જવાનું શરૂ કરે છે. આમ, તેઓ દીવાની અંદર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવે છે.

જો તમે દીવાને અલગ રીતે કનેક્ટ કરો છો, તો સકારાત્મક ધ્રુવ કેથોડ સાથે જોડાયેલ છે, અને નકારાત્મક ધ્રુવ એનોડ સાથે, તો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ કેથોડથી એનોડ તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવશે. આ વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનને કેથોડ તરફ પાછળ ધકેલશે અને ત્યાં કોઈ વહન થશે નહીં. સર્કિટ ખુલ્લી રહેશે. આ મિલકત કહેવાય છે એકપક્ષીય વાહકતા.

વેક્યુમ ડાયોડ

ભૂતકાળમાં, બે ઇલેક્ટ્રોડવાળા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં એકતરફી વહનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો હતો. આવા ઉપકરણોને બોલાવવામાં આવ્યા હતા વેક્યુમ ડાયોડ્સ. એક સમયે તેઓએ તે ભૂમિકા ભજવી હતી જે હવે સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ્સ કરે છે.

મોટેભાગે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને સીધો કરવા માટે વપરાય છે. IN આ ક્ષણેશૂન્યાવકાશ ડાયોડનો વ્યવહારિક રીતે ક્યાંય ઉપયોગ થતો નથી. તેના બદલે, તમામ પ્રગતિશીલ માનવતા સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડનો ઉપયોગ કરે છે.

આ ટૂંકો સારાંશ છે.

સંપૂર્ણ સંસ્કરણ પર કામ ચાલુ છે

વ્યાખ્યાન20

વેક્યુમમાં વર્તમાન

1. શૂન્યાવકાશ વિશે નોંધ

શૂન્યાવકાશમાં કોઈ વિદ્યુત પ્રવાહ નથી, કારણ કે થર્મોડાયનેમિક વેક્યુમમાં કોઈ કણો નથી.

જો કે, પ્રાપ્ત કરેલ શ્રેષ્ઠ વ્યવહારુ શૂન્યાવકાશ છે

,

તે મોટી સંખ્યામાં કણો.

જો કે, જ્યારે તેઓ શૂન્યાવકાશમાં વર્તમાન વિશે વાત કરે છે, ત્યારે તેનો અર્થ થર્મોડાયનેમિક અર્થમાં એક આદર્શ શૂન્યાવકાશ થાય છે, એટલે કે. કણોની સંપૂર્ણ ગેરહાજરી. કેટલાક સ્ત્રોતમાંથી મેળવેલા કણો વર્તમાન પ્રવાહ માટે જવાબદાર છે.

2. કાર્ય કાર્ય

જેમ જાણીતું છે, ધાતુઓમાં એક ઇલેક્ટ્રોન ગેસ હોય છે જે સ્ફટિક જાળીના આકર્ષણના બળ દ્વારા રાખવામાં આવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, ઈલેક્ટ્રોનની ઉર્જા વધારે હોતી નથી, તેથી તે ક્રિસ્ટલની અંદર જળવાઈ રહે છે.

જો આપણે શાસ્ત્રીય સ્થાનોમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ગેસનો સંપર્ક કરીએ, એટલે કે. ધ્યાનમાં લો કે તે મેક્સવેલ-બોલ્ટ્ઝમેન વિતરણનું પાલન કરે છે, તો તે સ્પષ્ટ છે કે ત્યાં કણોનો મોટો પ્રમાણ છે જેનો વેગ સરેરાશ કરતા વધારે છે. પરિણામે, આ કણોમાં ક્રિસ્ટલમાંથી છટકી જવા અને તેની નજીક ઇલેક્ટ્રોન વાદળ રચવા માટે પૂરતી ઊર્જા હોય છે.

ધાતુની સપાટી હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે. એક ડબલ સ્તર રચાય છે, જે સપાટી પરથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવામાં અટકાવે છે. તેથી, ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે, તેને વધારાની ઊર્જા પ્રદાન કરવી જરૂરી છે.

વ્યાખ્યા: મેટલમાંથી ઇલેક્ટ્રોનનું કાર્ય કાર્ય શૂન્યની સ્થિતિમાં ધાતુની સપાટીથી અનંત સુધી દૂર કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોનને આપવામાં આવતી ઊર્જા છે.ઇ k.

વિવિધ ધાતુઓ માટે કાર્ય કાર્ય અલગ છે.

ધાતુ	કાર્ય કાર્ય, eV
	1,81

3. ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્સર્જન.

IN સામાન્ય સ્થિતિઈલેક્ટ્રોનની ઉર્જા એકદમ ઓછી છે અને તે વાહકની અંદર બંધાયેલ છે. ઇલેક્ટ્રોનને વધારાની ઉર્જા પ્રદાન કરવાની રીતો છે. બાહ્ય પ્રભાવ હેઠળ ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જનની ઘટનાને ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કહેવામાં આવે છે, અને એડિસન દ્વારા 1887 માં તેની શોધ કરવામાં આવી હતી. ઊર્જા પ્રસારણની પદ્ધતિના આધારે, 4 પ્રકારના ઉત્સર્જનને અલગ પાડવામાં આવે છે:

1. થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન (TEE), પદ્ધતિ - ગરમી પુરવઠો (હીટિંગ).

2. ફોટોઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન (PEE), પદ્ધતિ - લાઇટિંગ.

3. માધ્યમિક ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન (SEE), પદ્ધતિ - કણો બોમ્બાર્ડમેન્ટ.

4. ફીલ્ડ ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન (FEE), પદ્ધતિ - મજબૂત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર.

4. ઓટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉત્સર્જન

જ્યારે મજબૂત વિદ્યુત ક્ષેત્રના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન મેટલની સપાટી પરથી બહાર નીકળી શકે છે.

આ વોલ્ટેજ મૂલ્ય ઇલેક્ટ્રોનને બહાર કાઢવા માટે પૂરતું છે.

આ ઘટનાને ઠંડા ઉત્સર્જન કહેવામાં આવે છે. જો ક્ષેત્ર પર્યાપ્ત મજબૂત હોય, તો પછી ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા મોટી બની શકે છે, અને પરિણામે, વર્તમાન વિશાળ બની શકે છે. જૌલ-લેન્ઝ કાયદા અનુસાર, મોટી માત્રામાં ગરમી છોડવામાં આવશે અને AEE TEE માં ફેરવી શકે છે.

5. ફોટોઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન (PEE)

ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરની ઘટના લાંબા સમયથી જાણીતી છે, "ઓપ્ટિક્સ" જુઓ.

6. માધ્યમિક ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન (SEE)

આ ઘટનાનો ઉપયોગ ફોટોમલ્ટિપ્લાયિંગ ડિવાઇસ (PMTs)માં થાય છે.

ઓપરેશન દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યામાં હિમપ્રપાત જેવો વધારો થાય છે. નબળા પ્રકાશ સંકેતો રેકોર્ડ કરવા માટે વપરાય છે.

7. વેક્યુમ ડાયોડ.

TEE નો અભ્યાસ કરવા માટે, વેક્યુમ ડાયોડ નામના ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. મોટેભાગે, તેમાં ગ્લાસ વેક્યુમ ફ્લાસ્કમાં મૂકવામાં આવેલા બે કોક્સિયલ સિલિન્ડરો હોય છે.

કેથોડને પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા ગરમ કરવામાં આવે છે. પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ સાથે, વર્તમાન કેથોડમાંથી જ પસાર થાય છે, પરોક્ષ પ્રવાહ સાથે, કેથોડની અંદર એક વધારાનો વાહક મૂકવામાં આવે છે - એક ફિલામેન્ટ. હીટિંગ એકદમ ઊંચા તાપમાને થાય છે, તેથી કેથોડ જટિલ બને છે. આધાર એ પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી (ટંગસ્ટન) છે અને કોટિંગ એ ઓછી કાર્યકારી (સીઝિયમ) સાથેની સામગ્રી છે.

ડાયોડ બિનરેખીય તત્વોનો છે, એટલે કે. તે ઓહ્મના કાયદાનું પાલન કરતું નથી. તેઓ કહે છે કે ડાયોડ એ એક-માર્ગી વાહકતા ધરાવતું તત્વ છે. ડાયોડની મોટાભાગની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ બોગુસ્લાવસ્કી-લેંગમુઇર કાયદા અથવા "3/2" કાયદા દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે.

જેમ જેમ ફિલામેન્ટનું તાપમાન વધે છે તેમ, વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા ઉપરની તરફ જાય છે અને સંતૃપ્તિ વર્તમાન વધે છે. તાપમાન પર સંતૃપ્તિ વર્તમાન ઘનતાની અવલંબન રિચાર્ડસન-દેશમાન કાયદા દ્વારા વર્ણવવામાં આવી છે.

ક્વોન્ટમ આંકડાકીય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને આ સૂત્ર મેળવી શકાય છેconst= બીબધી ધાતુઓ માટે સમાન. પ્રયોગ દર્શાવે છે કે સ્થિરાંકો અલગ છે.

8. હાફ-વેવ રેક્ટિફાયર

9. સંપૂર્ણ તરંગસુધારક (તમારી જાતને).

10. લેમ્પની અરજી.

લેમ્પ્સના ફાયદાઓમાં શામેલ છે

· ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ નિયંત્રણની સરળતા,

· ઉચ્ચ શક્તિ,

· લગભગ રેખીય વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાનો મોટો વિભાગ.

· ટ્યુબનો ઉપયોગ શક્તિશાળી એમ્પ્લીફાયર્સમાં થાય છે.

ગેરફાયદામાં શામેલ છે:

ઓછી કાર્યક્ષમતા,

· ઉચ્ચ ઊર્જા વપરાશ.

આ પાઠમાં આપણે વિવિધ માધ્યમોમાં, ખાસ કરીને શૂન્યાવકાશમાં પ્રવાહોના પ્રવાહનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખીએ છીએ. અમે મફત શુલ્કની રચનાની પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લઈશું, મુખ્યને ધ્યાનમાં લઈશું તકનીકી ઉપકરણો, શૂન્યાવકાશમાં વર્તમાનના સિદ્ધાંતો પર કાર્ય કરે છે: ડાયોડ અને કેથોડ રે ટ્યુબ. અમે ઇલેક્ટ્રોન બીમના મૂળભૂત ગુણધર્મો પણ સૂચવીશું.

પ્રયોગનું પરિણામ નીચે મુજબ સમજાવવામાં આવ્યું છે: ગરમીના પરિણામે, ધાતુ તેના અણુ બંધારણમાંથી ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન કરવાનું શરૂ કરે છે, જે બાષ્પીભવન દરમિયાન પાણીના અણુઓના ઉત્સર્જનની જેમ. ગરમ ધાતુ ઇલેક્ટ્રોન વાદળથી ઘેરાયેલી હોય છે. આ ઘટનાને થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન કહેવામાં આવે છે.

ચોખા. 2. એડિસનના પ્રયોગની યોજના

ઇલેક્ટ્રોન બીમની મિલકત

તકનીકમાં, કહેવાતા ઇલેક્ટ્રોન બીમનો ઉપયોગ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

વ્યાખ્યા.ઇલેક્ટ્રોન બીમ એ ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ છે જેની લંબાઈ તેની પહોળાઈ કરતા ઘણી વધારે છે. તે મેળવવા માટે ખૂબ સરળ છે. વેક્યુમ ટ્યુબ લેવા માટે તે પૂરતું છે જેના દ્વારા વર્તમાન વહે છે અને એનોડમાં એક છિદ્ર બનાવે છે, જેમાં પ્રવેગક ઇલેક્ટ્રોન જાય છે (કહેવાતા ઇલેક્ટ્રોન ગન) (ફિગ. 3).

ચોખા. 3. ઇલેક્ટ્રોન ગન

ઇલેક્ટ્રોન બીમમાં સંખ્યાબંધ મુખ્ય ગુણધર્મો છે:

તેમની ઉચ્ચ ગતિ ઊર્જાના પરિણામે, તેઓ જે સામગ્રીને અસર કરે છે તેના પર તેમની થર્મલ અસર હોય છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક વેલ્ડીંગમાં થાય છે. ઇલેક્ટ્રોનિક વેલ્ડીંગ એવા કિસ્સાઓમાં જરૂરી છે જ્યાં સામગ્રીની શુદ્ધતા જાળવવી મહત્વપૂર્ણ છે, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર વેલ્ડિંગ કરવામાં આવે છે.

• જ્યારે ધાતુઓ સાથે અથડાય છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન બીમ ધીમો પડી જાય છે અને દવા અને ટેક્નોલોજીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા એક્સ-રે બહાર કાઢે છે (ફિગ. 4).

ચોખા. 4. એક્સ-રેનો ઉપયોગ કરીને લેવાયેલ ફોટો ()

• જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન બીમ ફોસ્ફોર્સ નામના ચોક્કસ પદાર્થોને હિટ કરે છે, ત્યારે એક ગ્લો થાય છે, જે સ્ક્રીન બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે જે બીમની હિલચાલને મોનિટર કરવામાં મદદ કરે છે, જે, અલબત્ત, નરી આંખે અદ્રશ્ય છે.
• ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને બીમની હિલચાલને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા.

એ નોંધવું જોઇએ કે જે તાપમાને થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે તે તાપમાન જે તાપમાને મેટલ માળખું નાશ પામે છે તેનાથી વધી શકતું નથી.

શરૂઆતમાં, એડિસને શૂન્યાવકાશમાં વર્તમાન પેદા કરવા માટે નીચેની ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કર્યો. વેક્યુમ ટ્યુબની એક બાજુએ સર્કિટ સાથે જોડાયેલ કંડક્ટર મૂકવામાં આવ્યું હતું, અને બીજી બાજુ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ઇલેક્ટ્રોડ મૂકવામાં આવ્યું હતું (ફિગ 5 જુઓ):

ચોખા. 5

વાહક દ્વારા વર્તમાન પસાર થવાના પરિણામે, તે ગરમ થવાનું શરૂ કરે છે, ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે જે હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરફ આકર્ષાય છે. અંતે, ઇલેક્ટ્રોનની નિર્દેશિત હિલચાલ થાય છે, જે હકીકતમાં, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ છે. જો કે, આમ ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ખૂબ ઓછી છે, પરિણામે કોઈપણ ઉપયોગ માટે ખૂબ ઓછો પ્રવાહ છે. અન્ય ઇલેક્ટ્રોડ ઉમેરીને આ સમસ્યા દૂર કરી શકાય છે. આવા નકારાત્મક સંભવિત ઇલેક્ટ્રોડને પરોક્ષ ફિલામેન્ટ ઇલેક્ટ્રોડ કહેવામાં આવે છે. તેના ઉપયોગથી, ફરતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘણી વખત વધે છે (ફિગ. 6).

ચોખા. 6. પરોક્ષ ફિલામેન્ટ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરીને

તે નોંધવું યોગ્ય છે કે શૂન્યાવકાશમાં વર્તમાનની વાહકતા ધાતુઓ જેવી જ છે - ઇલેક્ટ્રોનિક. જો કે આ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનના દેખાવ માટેની પદ્ધતિ સંપૂર્ણપણે અલગ છે.

થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનની ઘટનાના આધારે, વેક્યુમ ડાયોડ નામનું ઉપકરણ બનાવવામાં આવ્યું હતું (ફિગ. 7).

ચોખા. 7. ઇલેક્ટ્રિકલ ડાયાગ્રામ પર વેક્યુમ ડાયોડનું હોદ્દો

વેક્યુમ ડાયોડ

ચાલો વેક્યુમ ડાયોડ પર નજીકથી નજર કરીએ. ડાયોડ બે પ્રકારના હોય છે: ફિલામેન્ટ અને એનોડ સાથેનો ડાયોડ અને ફિલામેન્ટ સાથેનો ડાયોડ, એનોડ અને કેથોડ. પ્રથમને ડાયરેક્ટ ફિલામેન્ટ ડાયોડ કહેવાય છે, બીજાને પરોક્ષ ફિલામેન્ટ ડાયોડ કહેવાય છે. ટેક્નોલોજીમાં, પ્રથમ અને બીજા બંને પ્રકારોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જો કે, ડાયરેક્ટ ફિલામેન્ટ ડાયોડનો ગેરલાભ એ છે કે જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે ફિલામેન્ટનો પ્રતિકાર બદલાય છે, જે ડાયોડ દ્વારા વર્તમાનમાં ફેરફાર કરે છે. અને ડાયોડ્સનો ઉપયોગ કરીને કેટલાક ઑપરેશનને સંપૂર્ણપણે સતત પ્રવાહની જરૂર હોવાથી, બીજા પ્રકારનાં ડાયોડનો ઉપયોગ કરવો વધુ સલાહભર્યું છે.

બંને કિસ્સાઓમાં, અસરકારક ઉત્સર્જન માટે ફિલામેન્ટનું તાપમાન સમાન હોવું જોઈએ .

ડાયોડનો ઉપયોગ વૈકલ્પિક પ્રવાહોને સુધારવા માટે થાય છે. જો ડાયોડનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક પ્રવાહોને કન્વર્ટ કરવા માટે કરવામાં આવે છે, તો તેને કેનોટ્રોન કહેવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રોન-ઉત્સર્જન કરનાર તત્વની નજીક સ્થિત ઇલેક્ટ્રોડને કેથોડ (), અન્યને એનોડ () કહેવામાં આવે છે. મુ યોગ્ય જોડાણજેમ જેમ વોલ્ટેજ વધે છે તેમ, વર્તમાન વધે છે. જ્યારે રિવર્સ સાથે કનેક્ટ થાય છે, ત્યારે કોઈ પ્રવાહ બિલકુલ વહેતો નથી (ફિગ. 8). આ રીતે, શૂન્યાવકાશ ડાયોડ્સ સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ્સ સાથે સાનુકૂળ રીતે તુલના કરે છે, જેમાં, જ્યારે પાછું ચાલુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે વર્તમાન, ન્યૂનતમ હોવા છતાં, હાજર હોય છે. આ ગુણધર્મને લીધે, વેક્યુમ ડાયોડનો ઉપયોગ વૈકલ્પિક પ્રવાહોને સુધારવા માટે થાય છે.

ચોખા. 8. વેક્યુમ ડાયોડની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા

શૂન્યાવકાશમાં વર્તમાન પ્રવાહની પ્રક્રિયાના આધારે બનાવેલ બીજું ઉપકરણ ઇલેક્ટ્રિક ટ્રાયોડ છે (ફિગ. 9). તેની ડિઝાઇન ત્રીજા ઇલેક્ટ્રોડની હાજરીમાં ડાયોડ ડિઝાઇનથી અલગ છે, જેને ગ્રીડ કહેવાય છે. કેથોડ રે ટ્યુબ જેવા ઉપકરણ, જે ઓસિલોસ્કોપ અને ટ્યુબ ટેલિવિઝન જેવા મોટા ભાગના ઉપકરણો બનાવે છે, તે પણ શૂન્યાવકાશમાં પ્રવાહના સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે.

ચોખા. 9. વેક્યુમ ટ્રાયોડ સર્કિટ

કેથોડ રે ટ્યુબ

ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, શૂન્યાવકાશમાં વર્તમાન પ્રચારના ગુણધર્મોના આધારે, નીચે આપેલ છે મહત્વપૂર્ણ ઉપકરણકેથોડ રે ટ્યુબની જેમ. તેનું કાર્ય ઇલેક્ટ્રોન બીમના ગુણધર્મો પર આધારિત છે. ચાલો આ ઉપકરણની રચના જોઈએ. કેથોડ રે ટ્યુબમાં વિસ્તરણ સાથે વેક્યૂમ ફ્લાસ્ક, એક ઇલેક્ટ્રોન ગન, બે કેથોડ્સ અને ઇલેક્ટ્રોડની બે પરસ્પર લંબરૂપ જોડી (ફિગ. 10) હોય છે.

ચોખા. 10. કેથોડ રે ટ્યુબનું માળખું

ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે: થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનને કારણે બંદૂકમાંથી ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન એનોડ્સમાં હકારાત્મક સંભવિતતાને કારણે ઝડપી બને છે. પછી, નિયંત્રણ ઇલેક્ટ્રોડ જોડીમાં ઇચ્છિત વોલ્ટેજ લાગુ કરીને, અમે ઇચ્છિત, આડા અને ઊભી રીતે ઇલેક્ટ્રોન બીમને વિચલિત કરી શકીએ છીએ. જે પછી નિર્દેશિત બીમ ફોસ્ફર સ્ક્રીન પર પડે છે, જે આપણને તેના પર બીમના માર્ગની છબી જોવા દે છે.

કેથોડ રે ટ્યુબનો ઉપયોગ ઓસિલોસ્કોપ (ફિગ. 11) નામના સાધનમાં થાય છે, જે વિદ્યુત સંકેતોનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે, અને CRT ટેલિવિઝનમાં, એકમાત્ર અપવાદ સાથે કે ત્યાંના ઇલેક્ટ્રોન બીમ ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

ચોખા. 11. ઓસિલોસ્કોપ ()

હવે પછીના પાઠમાં આપણે પ્રવાહીમાં વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે તે જોઈશું.

સંદર્ભો

1. તિખોમિરોવા એસ.એ., યાવોર્સ્કી બી.એમ. ભૌતિકશાસ્ત્ર ( મૂળભૂત સ્તર) - એમ.: નેમોસીન, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. ભૌતિકશાસ્ત્ર 10 મા ધોરણ. - M.: Ilexa, 2005.
3. માયાકિશેવ જી.યા., સિન્યાકોવ એ.ઝેડ., સ્લોબોડ્સકોવ બી.એ. ભૌતિકશાસ્ત્ર. ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ. - એમ.: 2010.

1. Physics.kgsu.ru ().
2. Cathedral.narod.ru ().

હોમવર્ક

1. ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્સર્જન શું છે?
2. ઇલેક્ટ્રોન બીમને નિયંત્રિત કરવાની રીતો શું છે?
3. સેમિકન્ડક્ટરની વાહકતા તાપમાન પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે?
4. પરોક્ષ ફિલામેન્ટ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ શેના માટે થાય છે?
5. *વેક્યુમ ડાયોડની મુખ્ય મિલકત શું છે? તે શું કારણે છે?

પાઠ નંબર 40-169 વિદ્યુત પ્રવાહવાયુઓમાં. વેક્યૂમમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ.

સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, ગેસ એ ડાઇલેક્ટ્રિક છે (આર ), એટલે કે તટસ્થ અણુઓ અને પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે અને તેમાં વિદ્યુત પ્રવાહના મુક્ત વાહકો નથી. વાહક ગેસઆયોનાઇઝ્ડ ગેસ છે, તેમાં ઇલેક્ટ્રોન-આયન વાહકતા છે.

એર-ડાઇલેક્ટ્રિક

ગેસ આયનીકરણ- આયોનાઇઝર (અલ્ટ્રાવાયોલેટ, એક્સ-રે અને કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ; ગરમી) અને ઉચ્ચ ઝડપે અથડામણ દરમિયાન અણુઓ અને પરમાણુઓના વિઘટન દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. ગેસ ડિસ્ચાર્જ- ગેસ દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર થાય છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક અથવા ચુંબકીય ક્ષેત્રના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ગેસ-ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ (લેમ્પ્સ) માં ગેસ ડિસ્ચાર્જ જોવા મળે છે.

ચાર્જ થયેલા કણોનું પુનઃસંયોજન

જો આયનીકરણ બંધ થાય તો ગેસ વાહક બનવાનું બંધ કરે છે, આ પુનઃસંયોજનને કારણે થાય છે (પુનઃમિલન વિપરીત છેચાર્જ કણો). ગેસ ડિસ્ચાર્જના પ્રકાર: સ્વ-ટકાઉ અને બિન-સ્વ-નિર્ભર.
બિન-સ્વ-ટકાઉ ગેસ ડિસ્ચાર્જ- આ એક સ્રાવ છે જે ફક્ત બાહ્ય ionizers ના પ્રભાવ હેઠળ અસ્તિત્વમાં છે ટ્યુબમાં ગેસ આયનોઇઝ્ડ છે અને ઇલેક્ટ્રોડ્સને પૂરો પાડવામાં આવે છેવોલ્ટેજ (U) અને વિદ્યુત પ્રવાહ (I) ટ્યુબમાં ઉદ્ભવે છે. જેમ જેમ U વધે છે તેમ તેમ વર્તમાન I વધે છે જ્યારે સેકન્ડમાં બનેલા તમામ ચાર્જ કણો આ સમય દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોડ સુધી પહોંચે છે (ચોક્કસ વોલ્ટેજ પર ( U*), વર્તમાન સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચે છે (I n). જો ionizer ની ક્રિયા બંધ થઈ જાય, તો ડિસ્ચાર્જ પણ બંધ થઈ જાય છે (I= 0). સ્વ-ટકાઉ ગેસ સ્રાવ- ઇમ્પેક્ટ આયનાઇઝેશન (= ઇલેક્ટ્રીક આંચકાનું આયનીકરણ) પરિણામે આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનને કારણે બાહ્ય ionizer ના સમાપ્ત થયા પછી ગેસમાં ડિસ્ચાર્જ ચાલુ રહે છે; ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેનો સંભવિત તફાવત વધે છે (ઇલેક્ટ્રોન હિમપ્રપાત થાય છે). ચોક્કસ વોલ્ટેજ મૂલ્ય પર (યુ બ્રેકડાઉન) ફરી વર્તમાન તાકાત વધે છે. ડિસ્ચાર્જ જાળવવા માટે હવે ionizer ની જરૂર નથી. ઇલેક્ટ્રોન અસર આયનીકરણ થાય છે. બિન-સ્વ-નિર્ભર ગેસ ડિસ્ચાર્જ સ્વ-ટકાઉ ગેસ ડિસ્ચાર્જમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે જ્યારે U a = U ઇગ્નીશન. ગેસનું વિદ્યુત ભંગાણ- બિન-સ્વ-નિર્ભર ગેસ ડિસ્ચાર્જનું સ્વ-ટકાઉ ગેસમાં સંક્રમણ. સ્વતંત્ર ગેસ ડિસ્ચાર્જના પ્રકાર: 1. સ્મોલ્ડરિંગ - સાથે નીચા દબાણો(ઘણા mm Hg સુધી) - ગેસ-લાઇટ ટ્યુબ અને ગેસ લેસરોમાં જોવા મળે છે. (દીવો દિવસનો પ્રકાશ) 2. સ્પાર્ક - સામાન્ય દબાણ પર (પી = પી એટીએમ) અને ઉચ્ચ વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત E (વીજળી - વર્તમાન શક્તિ સેંકડો હજારો એમ્પીયર સુધી). 3. કોરોના - અસંગતમાં સામાન્ય દબાણ પર ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર(કટીંગ ધાર પર, સેન્ટ. એલ્મોઝ ફાયર).

4. આર્ક - નજીકના અંતરે આવેલા ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે થાય છે - ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતા, ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેનો ઓછો વોલ્ટેજ (સ્પોટલાઇટ્સ, પ્રોજેક્શન ફિલ્મ સાધનો, વેલ્ડિંગ, મર્ક્યુરી લેમ્પ્સમાં)

પ્લાઝમા- ઉચ્ચ ઝડપે પરમાણુઓની અથડામણને કારણે ઉચ્ચ ડિગ્રી આયનીકરણ સાથે પદાર્થના એકત્રીકરણની આ ચોથી સ્થિતિ છે. ઉચ્ચ તાપમાન; પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે: આયનોસ્ફિયર એ નબળું આયનોઇઝ્ડ પ્લાઝ્મા છે, સૂર્ય સંપૂર્ણ આયનોઇઝ્ડ પ્લાઝ્મા છે; કૃત્રિમ પ્લાઝ્મા - ગેસ-ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સમાં. પ્લાઝ્મા છે: 1. - નીચા તાપમાન T 10 5 K. પ્લાઝ્માના મૂળભૂત ગુણધર્મો: - ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા; - મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાબાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો સાથે. T = 20∙ 10 3 ÷ 30∙ 10 3 K પર, કોઈપણ પદાર્થ પ્લાઝ્મા છે. બ્રહ્માંડમાં 99% પદાર્થ પ્લાઝ્મા છે.

વેક્યૂમમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ.

શૂન્યાવકાશ એ અત્યંત દુર્લભ ગેસ છે, ત્યાં વ્યવહારીક રીતે અણુઓની અથડામણ થતી નથી, લંબાઈકણોનો મુક્ત માર્ગ (અથડામણ વચ્ચેનું અંતર) વધુ માપોજહાજ(P « P ~ 10 -13 mm Hg. આર્ટ.) વેક્યુમ ઇલેક્ટ્રોનિક વાહકતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે(વર્તમાન એ ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ છે), વ્યવહારીક રીતે કોઈ પ્રતિકાર નથી (આર
). શૂન્યાવકાશમાં: - ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ અશક્ય છે, કારણ કે આયનાઇઝ્ડ પરમાણુઓની સંભવિત સંખ્યા વિદ્યુત વાહકતા પ્રદાન કરી શકતી નથી; - જો તમે ચાર્જ કરેલા કણોના સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કરો છો, તો વેક્યૂમમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવવાનું શક્ય છે; - ચાર્જ થયેલા કણોના સ્ત્રોતની ક્રિયા થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનની ઘટના પર આધારિત હોઈ શકે છે. થર્મિઓનિક ઉત્સર્જન- ગરમ શરીરની સપાટી પરથી મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનના ઉત્સર્જનની ઘટના, ઘન અથવા પ્રવાહી પદાર્થો દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન ત્યારે થાય છે જ્યારે તેઓ ગરમ ધાતુના દૃશ્યમાન ગ્લોને અનુરૂપ તાપમાને ગરમ થાય છે. ગરમ મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ સતત ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે, જે પોતાની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન વાદળ બનાવે છે.સંતુલન સ્થિતિમાં, ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જે ઇલેક્ટ્રોડને છોડી દે છે તે તેના પર પાછા ફરેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી છે (કારણ કે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ખોવાઈ જાય છે ત્યારે ઇલેક્ટ્રોડ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે). ધાતુનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, ઈલેક્ટ્રોન વાદળની ઘનતા વધારે હોય છે. વેક્યૂમમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ શક્ય છે વેક્યુમ ટ્યુબ. ઇલેક્ટ્રોન ટ્યુબ એ એક ઉપકરણ છે જે થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનની ઘટનાનો ઉપયોગ કરે છે.

વેક્યુમ ડાયોડ.

વેક્યુમ ડાયોડ એ બે-ઇલેક્ટ્રોડ (A - એનોડ અને K - કેથોડ) ઇલેક્ટ્રોન ટ્યુબ છે. કાચના બલૂન (10 -6 ÷10 -7 mm Hg) ની અંદર ખૂબ જ ઓછું દબાણ બનાવવામાં આવે છે, તેને ગરમ કરવા માટે કેથોડની અંદર એક ફિલામેન્ટ મૂકવામાં આવે છે. ગરમ કેથોડની સપાટી ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે. જો એનોડ જોડાયેલ છેવર્તમાન સ્ત્રોતના “+” સાથે, અને “–” સાથે કેથોડ, પછી સર્કિટમાં સતત થર્મિઓનિક પ્રવાહ વહે છે. વેક્યુમ ડાયોડમાં વન-વે વાહકતા છે.તે. જો એનોડ સંભવિત કેથોડ સંભવિત કરતાં વધારે હોય તો એનોડમાં વર્તમાન શક્ય છે. આ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડમાંથી ઇલેક્ટ્રોન એનોડ તરફ આકર્ષાય છે, શૂન્યાવકાશમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવે છે.

વેક્યૂમ ડાયોડની I-V લાક્ષણિકતા (વોલ્ટ-એમ્પીયર લાક્ષણિકતા).

ડાયોડ રેક્ટિફાયરના ઇનપુટ પર વર્તમાન નીચા એનોડ વોલ્ટેજ પર, કેથોડ દ્વારા ઉત્સર્જિત તમામ ઇલેક્ટ્રોન એનોડ સુધી પહોંચતા નથી, અને પ્રવાહ નાનો હોય છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર, વર્તમાન સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચે છે, એટલે કે. મહત્તમ મૂલ્ય. વેક્યૂમ ડાયોડમાં વન-વે વાહકતા હોય છે અને તેનો ઉપયોગ વૈકલ્પિક પ્રવાહને સુધારવા માટે થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોન બીમવેક્યુમ ટ્યુબ અને ગેસ-ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણોમાં ઝડપથી ઉડતા ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ છે. ઇલેક્ટ્રોન બીમના ગુણધર્મો: - ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રોમાં વિચલન; - માં વિચલિત થવું ચુંબકીય ક્ષેત્રોલોરેન્ટ્ઝ બળના પ્રભાવ હેઠળ; - જ્યારે પદાર્થને મારતો બીમ મંદ થાય છે, ત્યારે એક્સ-રે રેડિયેશન દેખાય છે; - કેટલાક ઘન પદાર્થો અને પ્રવાહી (લ્યુમિનોફોર્સ) ની ચમક (લ્યુમિનેસેન્સ) નું કારણ બને છે; - પદાર્થનો સંપર્ક કરીને તેને ગરમ કરો.

કેથોડ રે ટ્યુબ (CRT)

- થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનની ઘટના અને ઇલેક્ટ્રોન બીમના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ થાય છે. CRT ની રચના: ઇલેક્ટ્રોન ગન, આડી અને ઊભી ડિફ્લેક્શન ઇલેક્ટ્રોડ પ્લેટ્સ અને સ્ક્રીન. ઇલેક્ટ્રોન બંદૂકમાં, ગરમ કેથોડ દ્વારા ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન નિયંત્રણ ગ્રીડ ઇલેક્ટ્રોડમાંથી પસાર થાય છે અને એનોડ દ્વારા ઝડપી થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન બંદૂક ઇલેક્ટ્રોન બીમને એક બિંદુમાં કેન્દ્રિત કરે છે અને સ્ક્રીન પરના પ્રકાશની તેજસ્વીતાને બદલે છે. આડી અને ઊભી પ્લેટોને ડિફ્લેક્ટ કરવાથી તમે સ્ક્રીન પરના ઇલેક્ટ્રોન બીમને સ્ક્રીનના કોઈપણ બિંદુ પર ખસેડી શકો છો. ટ્યુબ સ્ક્રીન ફોસ્ફરથી ઢંકાયેલી હોય છે, જે ઈલેક્ટ્રોનથી બોમ્બમારો થાય ત્યારે ચમકવા લાગે છે. ત્યાં બે પ્રકારની નળીઓ છે:1. ઇલેક્ટ્રોન બીમના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક નિયંત્રણ સાથે (ફક્ત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન બીમનું વિચલન)2. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક નિયંત્રણ સાથે (ચુંબકીય ડિફ્લેક્શન કોઇલ ઉમેરવામાં આવે છે). CRT ની મુખ્ય અરજીઓ:ટેલિવિઝન સાધનોમાં ચિત્ર ટ્યુબ; કમ્પ્યુટર ડિસ્પ્લે; માપવાની તકનીકમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઓસિલોસ્કોપ્સ.પરીક્ષા પ્રશ્ન47. નીચેનામાંથી કયા કિસ્સામાં થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનની ઘટના જોવા મળે છે?A. પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ અણુઓનું આયનીકરણ. B. પરિણામે અણુઓનું આયનીકરણ અથડામણોઊંચા તાપમાને. B. ટેલિવિઝન ટ્યુબમાં ગરમ ​​કેથોડની સપાટી પરથી ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન. D. જ્યારે વિદ્યુત પ્રવાહ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્રાવણમાંથી પસાર થાય છે.