19. Физические процессы в триоде.

Е сли на сетку подавать U_пер, то в случае положительного значения сеточного U електроны, вылетающие из катода попадают в узкоряющее поле и все электроны пролетая через ячейки сетки попадают на анод. В случае отриц U сетки электроны попадают в тормозящее поле, только часть электронов сможет преодолеть тормозящее поле и двигатся к аноду. Триод может работать в режиме объемного заряда, в этом режиме в близи катода образуется потенциальный барьер, за счет вылетающих електронов. Сетка располагается в областе потенциального баръера. Если сетка имет положительный потенциал, то уменьшается высота потенциального баръера, тогда больше электронов способны преодолеть потенциальный баръер. Вслучае отрицательной сетки, потенциальный баръер будет увеличиватся, это приведет к цменьшению электронов. Сетка является электростатическим экраном анодного поля. Сетка задерживает часть силовых линий, только незначительная часть их действует на потенциальный баръер в близи катода. Триод характеризуется коефициентом усиления _i , он показывает во сколько раз сильнее оказывает влияние сеточное напряжение на I_a по сравнению с U_а. Проницаемость лампы D=1/ Часть силовых линий проникает к катоду. Чем гуще сетка, тем меньше проницаемость. При некотором отрицательном потенциале, высота потенциального баръера, будет настолько велика, что ниодин электрон не преодалеет его и лампа закроется(напряжение запирания) U_{запирания}-5В.

17. Динамические свойства двохэлектродной вакуумной системы.

Процесс прохождения между двумя электродами может зависеть от характера подаваемого напряжения. При ВЧ переменом напряжении уменьшается выпрямленый ток диода и возникает фазовый сдвиг между током и напряжением. Факторами снижающими эффективность диода на ВЧ являются : инерционность електронного потока, межелектродная емкость и индуктивность выводов. Инерционность електроного потока связана с затратой времени на пролет электрона от К до А. V_a=(rU_ae/m)^1/2 , тогда V_ср=310⁷U_а см/сек Для реальных систем T=10^-8…10^-10. При ВЧ I_а фаза переменного напряжения А может существено изменится, что скажется на величине и фазе анодного тока. Изменение фазы U_a за  хар =2/T,  - угол пролета электрона. На НЧ <<Т , отсюда следует движение елктронов происходит как и при постоянно мнапряжение, на ВЧ Т отсюда плотность эмитируемых электронов в различных сечениях между электродами различны. Если предположить что ток електронов в близи К изменяется синфазно с изменением U_a, то этот слой электронов со своим объемным зарядом сместится по направлению к аноду, на некоторое растояние; за это время напряжение на аноде уже успеет заметно изменится, отсюда ток буде отставать по фазе от напряжения. Чем дальше от К тем больше фазоввый сдвиг величины тока в рассматриваемом сечении относительно U_а .Таким образом расхождение фазы тока и фазы напряжения характеризуется углом пролета. Предельная частота диода может быть снижена за счет межэлектродной емкости пространства К-А через которую будет протекать емкостной ток I=jC_акU_a ростом частоты емкостной ток становится соизмеримым с активным током диода, что приводит к уменьшению выпрямленого тока. При очень ВЧ на свойства диода оказывает влияние индуктивность выводов А и К. Хотя общая индуктивность выводов L_D=L_A+L_К0,01 мкГн R_L=L может быть соизмеримо с R_C=1/c может произойти резонанс =1/2(LC)^1/2

18. Наведенный и конвекционный токи в двухэлектродной системе.

В силу электростатической индукции электроны вылетающие из катода наводят положительные заряды на катод и анод, в суме положительных зарядов равно общему заряду электронов в промежутке А-К. Вначале движения положительный заряд на катоде больше, так как эл к нему ближе. По мере перемещения електрона положительный заряд на анде будет увеличиватся, а на катоде уменьшатся. То есть происходит перераспределения зарадов, которыое сопровождается возникновением в аноде цепи електрического тока. Этот анодный ток связан с процесом движения електронов в пространстве А-К и его возникновение не определяется тем достигли ли електроны анода – наведенный ток. При протекании через лампу постоянного тока, наведенный ток во внешней цепи равен усредненному вдоль между електронным пространством значению конвенкционного тока. Если конвенкционный ток(связан с перемещением електронов) во всех сечениях между А и К одинаков, то наводимы во внешней анодной цепи ток будет равен конвенкционному. Такой случай имеет место при прохождении через лампу постоянного тока или при пропускании через нее тока изменяющегося относительно медленно по сравнению с временем пролета електрона. Если конвекционный ток изменяется быстро по сравнению с временем пролета, то он становится не одинаков во всех сечениях и отличается от тока во внешней цепи. В этом случае возникает изменение електрического поля во времени. Отсюда возникают токи смещения. Тогда сумма конвекционного тока и тока смещения в любом сечении между А и К будет равно току во внешней цепи.

16. Мощность выделяемая на аноде електронных ламп.

Причиной сильного разогрева анода - бомбардировка анода поступающими на него електронами. Кинетическая енергия електрона постепенно переходит в тепловую. mv²/2=eU_a Если ежесекундно на анод поступает n електронов, то их энергия E=neU_a ne=I_a P_a=I_a/U_a мощность выделяемая в виде тепла. Анод, нагретый до определенный температуры сам начинает излучать тепловую енергию и эта мощьность описывается законом Стефана-Больцмана P_изл=GT⁴S_{а изл}

-коеф. Лучеизлучения А

G-коеф. Стефана-Больцмана, G=5,6710^-12 Вт/(см²к^-4)

S-излучающая площадь А

 зависит от обработка анода, для абсолютно черного тела = 1. Оксидированое железо = 0.95, оксидированое железо с белой поверхностью = 0.35, при высокой степени полировки  можна понизить до 0.25 .В установившимся режиме работы лампы P_а и Р_изл соотвветственно будут равны Т=((I_aU_a)/ (GS_{а изл}))^1/4 При черезмерном нагреве анода может наблюдатся выделение молекул газа из материала анода, отсюда ухудшение вакуума. Кроме того черезмерно нагретый анод в силу близкого расположения анода и катода, дополнительно нагревает К, отсюда перегрев К. Для обеспечения нормальной работы катода наибольшая температура катода должна быть намного меньше Т катода. Каждый тип електронной лампы характеризуется величиной макс мощьности, который может рассеять анод без вреда лампы. Аноды електронных ламп как правило из Ni, Mo изредка из Ta, графит. С целью повышения мощьности рассеивания анода используют охлаждение анода радиаторами, кроме того применяют метод чернения анода  увеличивается, мощность рассеивания увеличивается в 2-3 раза.