Вольт-амперная характеристика вакуумного диода

У этого термина существуют и другие значения, см. Диод (значения).

Главной характеристикой диода является зависимость силы его анодного тока Iа от напряжения между анодом и катодом (анод­ного напряжения) Uа при номинальном на­кале катода. Эту зависимость изображают в виде графика, который и называют вольт-амперной (анодной) характеристикой.

Изменяя с помощью резистора R на­пряжение между анодом и катодом, а также изменяя полярность включения анодного ис­точника, измеряют силу тока в анодной цепи и строят график, который показан на рис. 7.10, для чистого металлического (не­активированного) катода.

Дело в том, что ток насыщения можно получить лишь у диодов, катоды которых металлические. Такие катоды из чистого воль­фрама используются, например, в элект­ронных микроскопах. Материал с сайта https://worldofschool.ru

В подавляющем большинстве электрон­ных ламп для уменьшения работы выхода электронов из катода последние покрывают различными веществами. Так, например, если нанести на вольфрам одну из окисей ще­лочноземельных металлов (бария и др.), то работа выхода уменьшается почти в 3 раза.

При исследовании диодов с активиро­ванными катодами можно наблюдать явление автоэлектронной эмис­сии.

Автоэлектронная эмис­сия — явление, когда за счет энергии электрического поля между анодом и катодом можно до­биться вырывания свободных электронов с холодного (не раскаленного) катода.

Автоэлектронная эмис­сия применяется в электронных лампах с холодным катодом (на графике показано пунктиром).

Вольт амперная характеристика вакуумного диода

Вольтамперная характеристика вакуумного диода

Вольт амперная характеристика в вакууме

Вольт амперная хар-ка свободные носители в вакууме

Лабораторная работа изучение вольт амперных характеристик вакуумного диода

Что такое вольт-амперная характеристика диода?

Объясните характер изменения силы анодного тока в диоде при изме­нениях напряжения между анодом и катодом.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы "Специалисту по модернизации систем энергогенерации"

Изобретение электровакуумного диода — control engineering russia Чтобы увеличить удобство использования, такие лампочки оснащаются цоколем, изготовленным из диэлектрика, со штырьками, обеспечивающими контакт с ламповой панелью. Спрашивайте, я на связи!

Вакуумный диод: устройство, принцип работы, вольт амперная характеристика > Свет и светильники

1. Первое число обозначает напряжение накала, округлённое до целого.
2. Второй символ обозначает тип электровакуумного прибора. Для диодов:
   Д
   — одинарный диод.
3. Ц
   — кенотрон (выпрямительный диод)
4. X
   — двойной диод, то есть содержащий два диода в одном корпусе с общим накалом.
   МХ
   — механотрон-двойной диод
5. МУХ
   — механотрон-двойной диод для измерения углов
6. Следующее число — это порядковый номер разработки прибора.
7. И последний символ — конструктивное выполнение прибора:
   С
   — стеклянный баллон диаметром более 24 мм без цоколя либо с октальным (восьмиштырьковым) пластмассовым цоколем с ключом.
8. П
   — пальчиковые лампы (стеклянный баллон диаметром 19 или 22,5 мм с жёсткими штыревыми выводами без цоколя).
9. Б
   — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 10 мм.
10. А
    — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 6 мм.
11. К
    — серия ламп в керамическом корпусе.

Принцип работы[ | ]

Во внутренней вакуумной полости баллона размещается пара электродов:

Катоды диодов вакуумного типа выполняются преимущественно по подобию W и V литер. Это позволяет увеличить размер устройства по длине.

Округлый или элиптоидный цилиндрический элемент. Расположен на одной горизонтали с катодом.

Аноды выполняются по форме кубообразные элементы с отсутствующими боковыми гранями. Если рассматривать его в разрезе, то можно увидеть закруглённый на углах четырёхугольник. Видимая конструкция обусловлена тем, что промежуток катод-анод по всем векторам направлений должен быть одинаковым. По этой причине и катоды, и аноды контуром похожи на эллипс.

Для уменьшения нагреваемости анода, в его конструкцию обычно включаются специальные теплоотводные «ребра» .

Закрепление катодов и анодов осуществляется посредством особых держателей.

Обратное включение диода

Теперь будет рассмотрен другой способ включения, во время которого изменяется полярность внешнего источника, от которого происходит передача напряжения:

1. Главное отличие от прямого включения заключается в том, что создаваемое электрическое поле будет обладать направлением, полностью совпадающим с направлением внутреннего диффузионного поля. Соответственно, запирающий слой будет уже не сужаться, а, наоборот, расширяться.
2. Поле, находящееся в p-n-переходе, будет оказывать ускоряющий эффект на целый ряд неосновных носителей заряда, по этой причине, показатели дрейфового тока останутся без изменений. Он будет определять параметры результирующего тока, который проходит через p-n-переход.
3. По мере ростаобратного напряжения, электрический ток, протекающий через переход, будет стремиться достичь максимальных показателей. Он имеет специальное название – ток насыщения.
4. В соответствии с экспоненциальным законом, с постепенным увеличением температуры будут увеличиваться и показатели тока насыщения.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы "Специалисту по модернизации систем энергогенерации"

Почему вакуумный диод обладает односторонней проводимостью? Вольт амперная характеристика диода | Электронщик | Яндекс Дзен Вакуумом называется настолько разреженное скопление газа, которое практически исключает соударение молекул, что сводит электропроводность вакуума к минимуму. Спрашивайте, я на связи!

Вольт амперная характеристика тока в вакууме

1. Под воздействием напряжения от внешнего источника, в p-n-переходе сформируется электрическое поле, при этом его направление будет противоположным относительно внутреннего диффузионного поля.
2. Напряжение поля значительно снизится, что вызовет резкое сужение запирающего слоя.
3. Под воздействием этих процессов значительное количество электронов обретет возможность свободно переходить из p-области в n-область, а также в обратном направлении.
4. Показатели тока дрейфа во время этого процесса остаются прежними, поскольку они напрямую зависят только от числа неосновных заряженных носителей, находящихся в области p-n-перехода.
5. Электроны обладают повышенным уровнем диффузии, что приводит к инжекции неосновных носителей. Иными словами, в n-области произойдет повышение количества дырок, а в p-области будет зафиксирована повышенная концентрация электронов.
6. Отсутствие равновесия и повышенное число неосновных носителей заставляет их уходить вглубь полупроводника и смешиваться с его структурой, что в итоге приводит к разрушению его свойств электронейтральности.
7. Полупроводник при этом способен восстановить свое нейтральное состояние, это происходит благодаря получению зарядов от подключенного внешнего источника, что способствует появлению прямого тока во внешней электрической цепи.

Прямое и обратное напряжение

Напряжение, которое оказывает воздействие на диод, разделяют по двум критериям:

1. Прямое напряжение – это то, при котором происходит открытие диода и начинается прохождение через него прямого тока, при этом показатели сопротивления прибора являются крайне низкими.
2. Обратное напряжение – это то, которое обладает обратной полярностью и обеспечивает закрытие диода с прохождением через него обратного тока. Показатели сопротивления прибора при этом начинают резко и значительно расти.

Сопротивление p-n-перехода является постоянно меняющимся показателем, в первую очередь на него оказывает влияние прямое напряжение, подающееся непосредственно на диод. Если напряжение увеличивается, то показатели сопротивления перехода будут пропорционально уменьшаться.

Это приводит к росту параметров прямого тока, проходящего через диод. Когда данный прибор закрыт, то на него воздействует фактически все напряжение, по этой причине показатели проходящего через диод обратного тока являются незначительными, а сопротивление перехода при этом достигает пиковых параметров.