Электрический ток в вакууме

Под вакуумом понимают такое разряжение газа в сосуде, при котором длина свободного пробега заряженных частиц пре­вышает размеры сосуда, в котором находится газ.Вакуум — идеальный изолятор, т.к. в нем нет достаточного количества носителей заряда. Для того, чтобы через пространст­во в котором создан высокий вакуум, пошел ток, нужно искусст­венно ввести в это пространство свободные электроны. Это можно сделать с помощью помещения в вакуум металлическую проволоку, которую можно включать в электрическую цепь. При пропускании через нее электрического тока проволока нагревается и свободные электроны металла приобре­тают энергию, достаточную для совершения работы выхода и, покидая металл, образуя вблизи него электронное облако. Элек­трод при этом заряжается положительно.В равновесном состоянии число электронов, покинув­ших электрод в секунду, равно числу электронов, возвративших­ся на электрод за это время. Чем выше температура металла, тем выше плотность электронного облака.При подключении электродов к источнику то­ка между ними возникает электрическое поле.

Электронная лампа—диод. Вольтамперная характеристика диода

Односторонняя проводимость используется в электронных приборах с двумя электродами — вакуумных диодах.

Современный вакуумный диод представляет собой баллон из стекла или металлокерамики, из которого откачан воздух и внутри которого размещены два электрода Один из них — катод — имеет вид вер­тикального металлического цилиндра,Такой катод называют оксидным. Нагретый катод испускает электроны, достигающие анода, если он имеет более высокий потенциал, чем катод. Анод лампы представляет собой круглый или овальный цилиндр, имеющий общую ось с катодом. Важнейшей характеристикой диода является его вольт-амперная характеристика — зависимость силы тока от напряжения между электродами I_A =F/(U_A) при постоянном катодном на­пряжении U=const. формулой Богуслав­ского-Ленгмюра или законом "трех вторых". при U >U_NAS ток через диод не зависит от напряжения.Такой ток называют током насыщения. Сила тока насыщения определяется формулой I= е * n, где п — число электронов, вылетающих в единицу времени с поверхности като­да;

Электрический ток в полупроводниках

Под действием ряда причин (примеси, облучение, нагревание) электропроводность и удельное сопротивление у многих веществ весьма значительно изменяются, особенно у полупроводников.

В связи с этим полупроводники от металлов отличают по целому ряду признаков:1)удельное сопротивление гораздо больше 2) удельное сопротивление полупроводников уменьшается с ростом температуры (у металлов оно растет);3)при освещении полупроводников их сопротивление зна­чительно уменьшается(на сопротивление металлов свет почти не влияет);4) ничтожное количество примесей оказывает сильное влияние на сопротивление полупроводников.

Различают полупроводники собственные (т.е. без примесей) и примесные. Последние в свою очередь делят на донорные и акцепторные.Электрический ток в полупроводниках создается упорядо­ченным движением электронов.