Tok, električni tok v vakuumu

Električni tok je urejeno gibanje električnih nabojev. Lahko ga dobimo, na primer, v prevodniku, ki povezuje napolnjeno in nepolnjeno telo. Vendar pa se bo ta tok prenehal takoj, ko bo potencialna razlika teh organov nična. Naročeno napolni tok) obstaja tudi v prevodniku, ki povezuje plošče napolnjenega kondenzatorja. V tem primeru tok spremlja nevtralizacija stroškov na ploščah kondenzatorja in se nadaljuje, dokler potencialna razlika kondenzatorskih plošč ne postane ničla.

Ti primeri kažejo, da električni tok v prevodniku nastane le, če na koncih prevodnika obstajajo različni potenciali, to je, kadar je v njej električno polje.

Toda v obravnavanih primerih tok ne more biti dolg, saj se v procesu prenosa bencina potenciali telesa hitro izenačijo in električno polje v prevodniku izgine.

Zato je za doseganje toka potrebno ohraniti različne potenciale na koncih prevodnika. Če želite to narediti, lahko prenesete bremenitve iz enega telesa v drugega preko drugega vodnika, tako da za to ustvarite zaprte tokokroge. Vendar pa je pod vplivom sil istega električnega polja tak prenos prenosa nemogoč, ker je potencial drugega telesa manjši od potenciala prvega. Zato je prenos mogoč le s silami neelektričnega izvora. Prisotnost takih sil zagotavlja trenutni vir, vključen v vezje.

Sile, ki delujejo v trenutnem viru, prenesejo naboje iz telesa z manjšim potencialom na telo z večjim potencialom in opravljajo delo istočasno. Zato, trenutni vir mora imeti energijo.

Torej, osnovni pogoji za pojav električnega toka: prisotnost tokovnega vira in zaprtega vezja.

Tok v vezju legkonablyudaemyh spremlja več pojavov. Na primer, v nekaterih tekočin, ko mimo njih opazili trenutni izpust snovi na elektrod spuščenih v tekočino. Trenutna v plinih pogosto spremlja žarečih plinov, itd električnega toka v pline in podtlak študiral veliki francoski fizik in matematik - .. Andre Marie Ampere, zaradi katerega smo sedaj poznajo naravo teh pojavov.

Kot je znano, je vakuum najboljši izolator, to je prostor, iz katerega se črpal zrak.

Vendar je mogoče pridobiti električni tok v vakuumu, za katerega je potrebno vnesti nosilce polnjenja.

Vzemite posodo, iz katere se črpal zrak. V tej posodi spajate dve kovinski plošči - dve elektrodi. Ena od njih je A (anoda) povezana s pozitivnim tokovnim virom, druga K (katoda) - z negativno. Napetost med katodo in anodo dovolj je, da pritrdite 80 - 100 V.

Povežimo občutljiv miliameter na vezje. Naprava ne prikazuje nobenega toka, kar pomeni, da v vakuumu ni električnega toka.

Izkušnje bomo spremenili. Kot katodo v žico spajamo žico - nit, s potegnjenimi konci. Ta nit bo ostala katoda. S pomočjo drugega vira toka bomo ogrevali. Opozorimo, da naprava, ki je vključena v vezje, po segrevanju žarilne nitke pokaže električni tok v vakuumu, in večje je močnejša žarilna nitka. Zato filament, kadar se segreva, zagotavlja prisotnost nabitih delcev v vakuumu, je njihov vir.

Kako se ti delci zaračunavajo? Odgovor na to vprašanje lahko daje izkušnje. Spremenimo drog elektrod, ki jih spajamo v posodo - izdelamo anodo žarilne nitke in nasprotni pol-katodo. In čeprav je žarilna nitka vroča in pošilja napolnjene delce v vakuum, ni toka.

Iz tega sledi, da so ti delci negativno nabiti, ker odbijejo elektrodo A, ko je negativno napolnjena.

Kateri so ti delci?

Po teoriji elektronov, prosti elektroni v kovini v kaotičnem gibanju. Ko se žarilna nitka segreje, se to gibanje okrepi. Vendar pa nekateri elektroni pridobivajo energijo, ki zadostuje, da bi izhod, ki ga oddaja žarilno nitko, ki tvori okoli nje "elektronski oblak". Ko med žarilno nitko in anodo, električno polje, elektroni letijo proti elektrode A, če je priključen na pozitivni pol akumulatorja in odbija nazaj na žarilno nitko, ki je priključena na negativni pol, t. E. Ima naboj z istim imenom z elektroni.

Torej je električni tok v vakuumu usmerjen tok elektronov.