Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Зарядталған бөлшектердің электр және магнит өрістеріндегі қозғалысы



86. Біз металдардағы, шала өтқізгіштердегі, вакуум мен газдағы электр тогын туғызатын негізгі процесс электр қозғалыстағы электр зарядтары мен электр өрісінің өз ара әсері екенін көрдік. Енді зарядталған бөлшектердің (электронный,, ионның) біртекті және өзгермейтін электр өрісіндегі қозғалысын қарастырайық. Егер epic біртекті болмаса және зарядталған бөлшектердің өз ара әсерін еске алсақ, онда мәселе тіпті қиындайды. Реалды приборларда epic әрқашан да біртекті болмайды. Бірақ сол өрістің аса бір азғантай кәлемін бөліп алсақ, оны біртекті деуге болады. Сонымен бірге, көп жағдайда қозғалыстағы зарядталған бөлшектер бір-бірінен соншалықты қашық келеді, сондықтан тіпті олардың зарядтарының өз ара әсерін ескермеуге де болады. Егер зарядталған бөлшектер өрістің бағытымен орын ауыстырса (бөлшектердің жылдамдық векторы

электр өрісінің кернеулігінің векторымен сәйкес келеді), онда оған кернеулік векторының бойымен бағытталған

F = qE

куш эсер етеді (41-сурет)Кинетикалық энергияныц өзгеруі туралы теорема бо-йынша бұл күштің жолдағы жумысы

A=Fl=mv/2-mv/2=qEt=qU

болады. Мұндағы U - өрістің екі нүктесі арасындағы жол участогын шектейтін потенциалдар айырымы. Екіншіден, Ньютонның екінші заңы бойынша Ғ күш бөлшекке

a=F/m

үдеу береді. Демек, зарядталған бөлшектің электр өрісіндегі қозғалысы үдемелі және бөлшектіқ кинетикалық энергиясы барған сайын артады.



Егер- бастапқы жылдамдық нольге тең болса, онда кинетикалық энергия формуласы былай болады:

mv/2=qU

Бұл өрнек үдетуші потенциалдар айырымын (U) жүріп өткен бөлшектің ақырғы жылдамдығын анық-тауға мүмкіндік береді. Ол:

V=2q/mU (21)

Электрон үшін

q=e

Сондықтан

V=2q/mU * (22)

Бұған электрондық заряды мен массасының сандық мәндерін қойсақ: e=1,6-10-19/с, m = 9,l • 10-31 кг.

Сонда ақырғы жылдамдық V=600U (км/сек). (23)

Бұл формула бойынша егер потенциалдар айырымы 1 в болса, онда үдетуші өрістегі электрондық, ақырғы жылдамдығы 600 км/сек, ал потенциалдар айырымы 100 В болса, онда үдетуші өрістегі электрондық, ақырғы жылдамдығы 6000 км/сек болады.

(22) формула бір, тек бір ғана үдетуші ерістің өзінде иондардың жылдамдығы электрондардың жыл-дамдығынан не себепті аз болатынын түсіндіреді, яғни ол формуладан массасы ауыр ионның жылдамдығы электронный жылдамдығынан аз болатынын көреміз. Мысалы, қарапайым элемент — сутегі ионын алайық. Онда

q = e,

mo = 1836m олай болса,

V=11,7"U~(км/сек).

Ал енді ионның потенциалдар айырымы 1 В және 100 В болғанда, соған сәйкес сол ионның жылдамдығы не бары 11,7 км/сек және 117 км/сек қана болады.



Электр өрісінің кернеулігі векторының бағытымен оң зарядқа эсер ететін күштің бағыты сәйкес келеді дедік. Ал электрондар теріс зарядты болғандықтан, электр ерісіндегі оған әсер ететін күш өріске қарсы

бағытталады, демек, осы параграфтағы оірінші фор-муланың оң жақ бөлігіне «минус» таңбасын қою керек. Енді бөлшектің жылдамдық векторы кернеулік векторына бұрыш жасай бағытталсын делік (42-сурет). Мұнда жылдамдық векторын суретте көрсетілгендей етіп екі құраушыға жіктейміз. Сонда жылдамдықтың бір құраушысы

v ох = v0 • cos a

өрістің бойымен бағытталады. Бұл бағытта Ғ күштің әсерінен бөлшек үдей қозғалады. Ал енді

v oy = v0 • sin a

құраушы жылдамдығының бойымен белшекке күш әсер етпейді, бұл бағытта бөлшек бір қалыпты және түзу сызықты қозғалады. Механикадан белгілі, бұл қарастырылып отырған жағдайда бөлшек парабола бойымен қозғалады.

Егер тоғы бар өткізгішті біртекті магнит өрісіне орналастырсақ, онда оған

Ғ = ВLІsin a (24)

күш әсер етеді. Мұндағы В - өрістің магнит индукциясы,

L - өткізгіштің ұзындығы, I- өткізгіштегі ток күші, a - токтың бағыты мен магнит индукциясы векторының арасындағы бүрыш.



Заряды q бөлшек өріске v жылдамдықпен ұшып кірді және соншалықты аз t уақыт ішінде S жол жүрді дейік. Зарядтың қозғалысы ұзындығы L өткізгіштегі -І- ток сияқты. Сондықтан

F =BL q/t sin a = qBL/t sin a = qBv sin a

Магнит өрісінің зарядталған бөлшекке әсер ететін бұл күшін Лоренц күші деп атайды.

Ол: Ғл =qBv sin a. (25)

Ең алдымен бөлшектің жылдамдық векторы индукция векторына перпендикуляр жағдайды (sina=1) қарастырайық. Лоренц күшінің бағытын анықтау үшін сол қол ережесін пайдаланамыз: ол үшін сол қолдың төрт саусағын жаза ұстап, оларды оң зарядталған бөлшектің жылдамдық векторының бағытымен бағыттап, ал магнит индукциясы векторы алақанға енетіндей етіп орналастырсақ, сонда керіп ұстаған бас бармақ бөлшекке әсер ететін күштің бағытын көрсетеді. Егер зарядталған бөлшек электрон болса, онда қолдың төрт саусағын бөлшек жылдамдығының векторына қарсы бағыттау керек, өйткені токтың бағыты электрондардың орын ауыстыру бағытына қарсы болады.

Бұл айтылғандар күштің өpic индукциясының векторына да, сондай-ақ жылдамдық векторына да перпендикуляр екендігін көрсетеді (43,а-сурет). Ал егер күш жылдамдық векторына перпендикуляр болса, онда жұмыс нольге тең де, кинетикалык энергия өзгермейді, демек, жылдамдық нольге тең. Сонымен бірге, егер денеге жылдамдық векторына перпендикуляр бір, тек бір ғана күш әсер етсе, онда ол центрге тартқыш күш болатыны бізге механикадан белгілі. Ол мынаған тең:

F=mv/R

Егер бұған (25) формуланың (sina = l) болған жағдайын пайдалансақ, онда мынау шығады:

mv/2 = qBv немесе R = mv/qB (26)

Бұл формулада барлық шамалар тұрақты, демек, радиус R -дің шамасы да тұрақты. Басқаша айтқанда, магнит өрісі бөлшектің кинетикалық энергиясын өзгертпейді; егер бөлшек өріске индукция векторына перпендикуляр бағытта ұшып кірсе, онда бұл бөлшек одан әрі радиусы R шеңбер бойымен (26) өріске перпендикуляр жазықтықта қозғалады (43,6-сурет).

Егер бөлшектің жылдамдық векторының бағыты өрістің бағытымен сәйкес келсе (немесе қарама-қарсы болса), онда (24) формуладам көргеніміздей, оған күш әсер етпейді, ол инерция бойынша қозғалады. Егер a бұрышы нольге тең болмаса, онда жылдамдық векторын екі құраушыға жіктеу керек (43,6-сурет). Демек, бұдан бөлшектің спираль траектория, яғни бұрандалы траектория бойынша қозғалатынын аңғару қиын емес. Бөлшек магнит өрісінен шығысымен-ақ, одан әрі инерция бойынша түзу бағытпен қозғалады.

Электрондық приборларда магнит өрісінің әсері қолданылады, мысалы, электрондар шоғында (осциллографтың электронды-сәулелік түтігінде, электронды-сәулелік индикаторда, магнетронда) кеңінен қолданылады.

Егер қозғалыстағы электр зарядына электр және магнит өрістері бір кезде әсер етсе, онда Лоренц күші зарядқа әсер ететін электр және магнит өрістері күштерінің геометриялық қосындысына тең болады, яғни:

Ғ=F э +Ғш (27)

Бұл күштерді параллелограмма ережесі бойынша қосу керек.

Егер электр өрісі мен магнит өрісі өз ара перпендикуляр болса, онда оларды Ғ және Ғм күштері қарама-қарсы бағытталатындай етіп бағдарлауға болады. Сөйтіп, өрістердің кернеулігін өзгерте отырып;

Fэ = Fм

болатындай жағдайға келтіруге болады. Сонда

qE= qBv немесе v= E/B. (28)

Мұны зарядталған белшектердіқ жылдамдығын өлшеу үшін пайдаланады.

 

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ. ЕСЕПТЕР. 1-4 ПАРАГРАФТАРҒА

Заттағы электронның қозғалысы классикалық электрондық теория тұрғысынан қандай заңға бағынады?

Электрондық теория еткізгіштің электрлік кедергісін қалай түсіндіреді?

Металдағы ортақтастырылған электрондарды идеал газ молекуласына ұқсату қандай қайшылыққа келтіреді?

(11) формуланы пайдаланып, металдың меншікті кедергісін түсіндіруге болады ма?

Металдағы өткізгіштік электрондар концентрациясы сыртқы жағдайға байланысты бола ма?

Ом заңының қолданылу шекарасы туралы не айтуға болады?

Классикалық электрондық теория қайшылықтарының түптамыры неде?

Шала өткізгіштердіқ меншікті электр өткізгіштігінің мәнін түсіндіріңіздер.

Кемтіктерді он, зарядты деуге қандай негіз бар?

Температура жоғарылағанда шала өткізгіште өткізгіштік электрондар мен кемтіктердің қозғалғыштығы артады. Соның өзінде олар жиі рекомбинацияланады. Олай болса, жоғары температурада шала өткізгіштің электр өткізгіштігі металдың электр өткізгіштігіне не себепті жақындайды?

Ток 1 А болғанда металл өткізгіштің көлденең қимасынан секунд сайын неше электрон өтеді?

Ұзындығы 10 м мыс сымның ұштарына 0,4В кернеу түсірілді. Өткізгіштегі токтың тығыздығын есептеңіздер.

Күміс өткізгіштің қимасы 0,5 см2. Электрондардың реттелген орын ауыстыруының орташа жылдамдығы 10-5 м/сек, ал күмістегі электрондардың концентрациясы 6 • 1028 м3. Осы өткізгіштегі ток күшін анықтаңыздар.

Шала өткізгіштерде абсолют нольден жоғары температураларда, соның ішінде бөлме температурасында, өткізгіштік электрондардың болатындығын қалай түсіндіруге болады?

Донорлық қоспалар деп кандай қоспаларды айтады?

Акцепторлы қоспа деп қандай қоспаны айтады?

Зоналық теория шала өткізгіштердін қоспалы электр өткізгіштігін қалай түсіндіреді?

Шала өткізгішті диодта жаппалы қабаттың электр кедергісі, шалаөткізгіш кристалының электрондық және кемтіктік аймағының кедергісінен неліктен көп?

Электронды-кемтікті ауысуды п және р типтес шала өткізгіштерді механикалық тиістіріп қана алуға бола ма?

Тура ток дегеніміз не? Kepi ток деген не?

Шала өткізгішті диодтың вольт-амперлік характеристикаларының түзу сызық болмайтындығын тусіндіріңіздер.

Транзистордьң жұмыс принципін баяндап беріңіздер.

Шала өткізгіште электр зарядын тасушылардың кайсысы - негізгі, қайсысы - қосалқы деп аталады.

Шала өткізгішті материалдар металмен контактілескенде токты шала өткізгіштен металға қарай өткізгеннен гөрі, металдан шала өткізгішке қарай жақсы өткізетіні белгілі. Осыны қалай түсіндіруге болады?

Егер ток көзінің оң қысқышын - шала өткізгіштің электрондық аймағына, ал терісін - кемтіктік аймағына қоссақ, онда жаппалы қабат не күйге түседі?

Кернеулігі 100 В/м электр өрісінде тұрған, температурасы 273° К шала өткізгіштегі электрондардың концентрациясын аныктаңыздар. Шалаөткізгіштің бұл температурадағы меншікті кедергісі 300 сим/м, ал электрондардын реттелген орын ауыстыруы - 0,6 м/сек.

Мына деректер бойынша, миллиметрлік қағазға лекалоның көмегімен Д9Г диодының вольт-амперлік характеристикасын салыңыздар:

 

(U 1 U I U I U lull в) (ма) (в) (ма) (в) (мка) в) (мка) (о) J (мка) 0,8 60 0,4 7,0 0 0—1 —10 —10 -45 0,6 16 0,2 2,5 -0,5 —5 —2 —18 -20 -80

Алынған характеристика бойынша:

а) Тек бір ғана тура және кері кернеудегі (мысалы, 0,5 в) тура және кері токты анықтап, оларды өз ара салыстырыңыздар.

ә) Тек бір ғана тура және кері кернеудегі электронды-кемтікті ауысудың кедергісін есептеңіздер. Алынған мәліметтерді өз ара салыстырьщыздар.

б)Тура ток 10-нан 30 ма-ға дейін өзгерген кездегі тура кернеудің өзгеруін анықтаңыздар. Кернеудің өзгеруін токтың өзгеруіне бөліп, диодтың тура бағыттағы дифференциал кедергісі деп аталатын шаманы табыцыздар.

в)Алдыңғы жаттығуды кері ток 20-дан 80 мка-те. дейін өзгеруі үшін қайталаңыздар. Кері бағыт үшіп дифференциал кедергіні табыңыздар.

Коллектор-база кернеуі Uк=6е, ал эмиттер-база кер-неуі Uэ=0,4е. Коллектор-эмиттер кернеуін табыңыздар.

Электрондық эмиссия деп нені айтамыз?

Сіздерге эмиссияның қандай түрлері белгілі?

Электро статикалық эмиссия қалай жүретінін айтып беріңіздер.

Ферми деңгейі дегеніміз не?

Толық шығу жұмысы дегеніміз не? Эффективті шығу жұмысы дегеніміз не?

Металл бетіндегі қос зарядталған қабаттың электрондық эмиссияға қандай ықпалы бар?

Вольфрамнан электрондардың толық шығу жұмысының 13,7 эв-ке тең екені эксперимент жүзінде тағайындалған. Вольфрамдағы ортақтастырылған электрондардың 0°Қ температурадары максимал энергиясын анықтаңыздар (Ферми деңгейі).

Мырыш үшін Ферми деңгейі 11,76 әв-ке тең. Толық шығу жұмысын анықтаңыздар.

Цезиймен қапталған вольфрам пластинкаға толқын ұзындығы 3000 А° ультракүлгін сәулелер түсірілген. Бұл жағдайда электрондардың эмиссиясы байқала ма?

Танталдан ұшып шыққан фотоэлектрондардын максимал жылдамдығы 10см/сек. Түскен жарықтын, толқын ұзындығы қандай?

Термоэлектрондық эмиссия дегеніміз не?

Катодтын. кеқістіктік зарядтары термоэлектрондық эмиссияға қандай ықпал жасайды?

Эмиссия тогынын катод температурасына тәуелділігі қандай?

Меншікті электрондық эмиссия деп нені айтамыз? Катодтын, эффективтілігі дегеніміз не?

Қандай катодтар қарапайым, ал қандайы күрделі деп аталады?

Катодтарды не үшін активтендіреді? Жауап беру үшін таблицадан қажетті мәліметтер келтіріңіздер.

Шала өткізгішті катодтардың артықшылығы мен кемшіліктері қандай?

Шотки эффектісі дегеніміз не?

Диодтың волт-амперлік характеристикасын сипаттап беріңіздер. Диодтың бір жақты өткізгіштігін түсіндіріңіздер.

Триодтағы тордың ролі қандай?

6Д6А диодының анодтық тізбегінде анодтық кернеудің жоқтығы 15 мка токта байқалған. Анодқа секунд сайын түсетін электрондардың санын анықтаңыздар.

Ұзындығы 2 см, диаметрі 0,2 мм металл қыл сым түрінде жасалған катодтың эмиссия тогы 0,4 а. Қатодтын меншікті эмиссиясын есептеңіздер.

Қатодтың эффективтілігі 50 ма/вт, қыздыру тогы 0,9 а, қыздыру кернеуі 6,3 в болса, онда ондағы токтың шамасы кандай?

 

 

44-суретте 5ЦЗС кенотронный, вольт-амперлік характеристикасы кескінделген. Сипаттама бойынша мыналарды аныктаңыздар.

а) 90 в анодтық кернеуге қандай анодтық ток сәйкес келеді?

ә) анодтық ток 300 ден 550 ма-ге дейін өскенде, анодтық кернеу қаншалықты өзгереді?

б) анодтық кернеу ПО в болғанда, анодта канша қуат сейіліп шашырайды?

в) диодтың тұрақты токқа ішкі кедергісі кандай?

Анодтық кернеу 12 в болғанда лампыдағы анодтық ток 4,2 -гe тең болса, Ленгмюр-Богуславский формуласы қалай жазылады?

Триодтың анод-торлық характеристикасы бойынша торлык; кернеудің - 2 в-тен + 1 е-ке дейін өзгеруі анодтық кернеудің 90 e-ке өзгеруіне бара-бар. Лампынық күшейту коэффициенті қандай?

Газдағы дербес электр разряды дегеніміз не? Тәуелді разряд деген ше?

Газ разрядты лампы дегеніміз не?

Балласт реостаттың қызметі қандай?

Солғын разрядтың доғалық разрядка ауысу шарты кандай?

Не себепті газ разрядты прибордын электр өрісінде оң, иондардың жылдамдығы электрондардың жылдамдығымен салыстырғанда өте аз?

Металдағы, вакуумдағы, плазмадағы өткізгіштік электрондар арасындағы принципиальды айырмашылық қандай?

Кері жағу дегеніміз не?

Вакуумдық триод пен тиратрондағы тордың функцияларының айырмашылығы неде?

Жұмыс кезінде иондық приборларда газ неге жарқырайды?

Катодтық кемудің шағын аймағында не себепті өрістің кернеулілігі күшті болады?

Әлемде плазманың таралуына мысалдар келтіріңіздер.

Газдағы электр разряды Ом заңына бағына ма?

Кондукторына жанып тұрған шырпыны жақындатқанда электроскоп не себепті разрядталады?

Сутегін иондау үшін электрон қандай орташа жылдамдык алуы керек?

Сынап атомын иондауға қабілетті электрондық ең аз жылдамдығы қандай?

Ксенонның иондану энергиясы 12,1 эв. Кернеулігі 100 в/м

Лорентц күші дегеніміз не?

Кернеулік сызығына перпендикуляр бағытта ұшып, электрон біртекті электр өрісіне кірді. Электрон өрісте қандай траектория сызады?

Қернеулік векторымен доғал бұрыш жасап ұщып, электрон электр өрісіне кірді. Электронный өрістегі траекториясы қандай? Өрістен ұшып шыққандағы траекториясы ше?

Зарядталған бөлшектің біртекті магнит өрісінде тұйық шеңбер бойымен қозғалу шарты кандай?

Протон біртекті магнит өрісінде бұранда сызық бойымен козғалады. Оның бастапқы жылдамдығы Кернеулігі 1 в/м өрістегі электронғa кандай күш әсер етеді? Электронға қандай үдеу беріледі?

Вакуумдағы электр өрісі электрон ұшып өтетін тесігі бар параллель екі металл пластинка арқылы жасалады (45-сурет).

Электронға А, Б, В аймақтарында қандай өpic (үдетуші және баяулатушы) әсер етеді?

Пластинкалар арасындағы өрістің кернеулігі қандай? Ток көзі кысқыштарындағы кернеу 10в, пластинкалардын ара қашықтығы 0,1 м.

Электрон жылдамдық бағытын кері өзгерткенше қанша жол жүреді? Электронның бастапқы жылдамдығы (бірінші пластинканың тесігінен өту кезіндегі) 106 м/сек.

Электрон тепе-тең күйде болу үшін, электр өрісі кернеулігінің бағыты және шамасы қандай болу керек?

Электрон 25в потенциалдар айырымын жүріп өтті. Егер оның бастапқы жылдамдығы ноль болса, онда оның ақырғы жылдамдығы қандай? Осы жылдамдықты екі есе арттыру үшін потенциалдар айырымы қандай болуы керек?

Бастапқы жылдамдығы жоқ альфа-бөлшек потенциалдар айырымы 100в электр өрісін жүріп өтті. Онын ақырғы жылдамдығы қандай (46-сурет)?

Бөлшектің салмағынан оған өрістің әсер ететін күші неше есе артық? Бөлшек 0,01 м жолды қанша уақытта жүріп өтеді?

Протон біртекті электр өрісіне 10 км/сек бастапқы жылдамдықпен, кернеулік векторына 60° бұрыш жасай ұшып кірді (47-сурет). Өрістің кернеулігі Е = 1 в/м. Протонның 0,0001 секундтан кейінгі жылдамдығын және қозғалыс бағытын табыңыздар. Протон қандай үдеу алады? Ол қандай траекториямен қозғалады?

Индукциясы 0,01 тл магнит өрісінде электрон радиусы 0,5 см шеңбер бойымен қозғалады. Оның сызықтық және бұрыштық жылдамдығы қандай?

Электрон біртекті магнит өрісіне индукция сызығына перпендикуляр бағытта 107 м/сек бастапқы жылдамдықпен ұшып кіреді. Оған магнит өрісі қандай күшпен әсер етеді? Ол қандай траекториямен қозғалады?

Электрон потенциалдар айырымы 900 в электр өрісінен магнит өрісіне өтіп, онда радиусы 0,01м шеңбер бойымен қозғалды. Өрістің магнит индукциясы векторьның мәні қандай?

Индукциясы 0,2 тл біртекті магнит өрісіне электрон индукция сызығымен 30° бұрыш жасай, 1760 км/сек бастапқы жылдамдықпен ұшып кірді. Электрондық магнит өрісінде сызатын спиралінің радиусын және адымын табьңыздар.

 

ЭЛЕКТРОНДЫҚ ПРИБОРЛАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ

Қазіргі кезде электрондық өнеркәсіп техникалык мәліметтері, конструкциясы, үлкен-кішілігі, атқаратын қызметі жағынан бір-бірінен айырмашылығы көп сан түрлі электрондық, иондық, шала өткізгіштік приборлар шығарады. Олардың қай-қайсысының болса да жұмысының негізіне, алдыңғы тарауда қарастырылып кеткен физикалық процестер мен құбылыстар алынады. Енді төменде солардың ең мол таралған түрлерімен, олардың қайсыбірінің техникада және ғылымда қолданылуымен жүйелі түрде танысайық.

1. Екі электродты электрондық лампы

Екі электродты электрондық лампыны (диодты) алғаш 1904 жылы ойлап тауып, осьндай лампы конструкциялаған, ағылшын ғалымы Дж. Флеминг болды. Ал енді конструкциясы одан әлдеқайда жетілдірілген отандық радиолампылар жасап шығаруда орыс ғалымы профессор М.А. Бонч-Бруевичтің (1888—1940) еңбегі аса зор. Бүл тамаша ғалым радиотехниканы дамытуда аса зор роль атқарған Нижегород радиолабораториясын басқарды. Жаңа туып келе жатқан радиомен хабар таратудың тамаша мүмкіндігін көрегендікпен көре білген В. И. Ленин Нижегород лабораториясының жүмысына бағыт сілтеп, оның жұмысын үнемі қадағалап отырды. В. И. Ленин 1920 жылы 5 февральда М. А. Бонч-Бруевичке жазған белгілі хатында «Қағазды, «жол

алыстығы» дегенді білмейтін Сіз жасап жатқан газет ұлы іс болмақшы. Осы және Сіздің баска да жұмыстарыңызға көмек көрсетуге уәде етемін» - деген болатын.

Вакуум диод шыны немесе металл баллоннан тұрады, оның ішінде екі электрод бар - анод және катод (48-сурет). Баллоннан ауа сорылып алынады, онда қалдық ауаның қысымы 10-6 – 10-7 тордан аспайды. Ауаны мұндай аса сирету қажет болатыны біріншіден, ауаның молекуласы электрондардың катод пен анод арасында орын ауыстыруын қиындатады, ал ауадағы оттегінің қалдығы қызатын қыл сымды тотықтырып, оны тез күйдіріп жіберуі мүмкін, екіншіден, электрондардың катодтан шығу жұмысын өте нашарлатып жібереді. Сонымен бірге электрондар мен газ бөлшектерінің соқтығысуы нәтижесінде оң иондар пайда болады да, олар катодты атқылап, оның активтендіруші қабатын бұзады.

Лампының вакуумын жақсарту максатымен оны жасаған кезде, балон ішіне химиялық жұтқыш геттер (барий, магний немесе олардың қосындысын) енгізеді. Лампының электродтарын айнымалы магнит өрісінде құйынды токпен қыздырады, сонда геттер буланады да, баллон қабырғасына айна сияқты жарқыраған (магний) немесе күйе тәріздес күңгірттенген дақ (барий) жабысады.

Бұл қабат ауа қалдықтары мен лампы жанған кездегі электродтардан бөлінетін газды жұтады.

Лампыны электр жүйесіне қосу қызметін контактілік сирақтар (штырьлар) атқарады, олар арқылы лампы лампылық панельге орнатылады (49-сурет). Лампылардың дұрыс орнатылғанын арнаулы кілтпен немесе штырьлардың симметриялы орналаспауынан біледі. Цокольсіз де және штырьсыз да лампылар болады (50-сурет). Штырьсыз лампы-лар жоғары және аса жоғары жиілікті тербелістер жағдайында қолданылады.

Электрондық приборлар жайындағы анықтама-

аралықтарда (справочниктерде) лампы злектродтарының қайсысының қай штырьға немесе қай шығысқа қосылғанын көрсететін лампы цокольдемелері келтіріледі.

Екі электродты лампылар айнымалы токты түзету үшін қолданылады, өйткені олардың вентильдік қасиеттері бар. Вентиль деп электр тогын тек бір бағытта өткізетін (анодтан катодқа қарай) приборды айтады.

Лампыны айнымалы ток тізбегіне қосқанда (51-сурет) жүктік резистор (Яж) арқылы тек оң жарты периодты ток қана өтеді. Бүл ток бағыты жағынан тұрақты да, шама жағынан айнымалы, сондықтан оны толықсыма ток деп атайды.

Түзеткіш диодтар кенотрондар деп аталады. Аса қуатты кенотрондарда жанама қыздырылатын оксидті катодтармен қоса, жуан қыл сымды тура қыздыру катоды (жылулық инерцияны арттыру үшін) пайдаланылады.

Радиоаппаратураларда жоғары жиілікті токтарды түзету үшін қолданылатын лампыларды детекторлық деп атайды. Олар шағын қуатты болады.

Диод өзінің параметрлерімен сипатталады. Ол кыздыру кернеуі, қыздыру тогы, рұқсат етілетін кері кернеуі (лампы изоляциясы әлі де бұзылмаған жағдайдағы), анодта шашырау қуаты, диодтың ішкі кедергісі, рұқсат етілетін анодтық максимал ток және характеристиканың тіктігі, міне, осының бәрі диод лампының параметрлері.

Электрондармен атқылағанда анод қызарып қатты қызады. Бұл кезде анодтан газ бөлініп шығады да, вакуум нашарлайды, ал ток тым көп болған жағдай-да, анод балқып та кетуі мүмкін. Сондықтан анодтың әрбір типі үшін рұқсат етілетін қуаттың тағайындалған шамасы (шашырату қуаты) бар, онда анод бұзылмай-ақ қабылдаған жылулық энергиясын шығарып үлгіреді. Анодтағы рұқсат етілетін шашырату қуаты оның материалына және анодтың ауданына байланысты. Мысалы, ақ никельден жасалған анод үшін ол 0,5-4,5 вт/см2, қара никель үшін 2,3-6,2 вт/см2, молибден үшін 4-6 вт/см2, тантал үшін 7-9 вт/см2, мыс (сумен суытылатындарында) 25-30 вт/см2.

Анодтан жылуды жақсы әкету үшін оның беттік ауданын арттырады (қырлы етіп жасайды), қара түр береді, ал қуатты диодтарда - танталды, мысты және графит анодтыларда - арнаулы ағып өтпелі ауамен немесе сумен суыту қолданылады. Сумен суытылатын бірінші қуатты лампыны совет ғалымы М. А. Бонч-Бруевич 1919-192 1 жылдарында жасап шығарған.

Диодтың және оның жұмысын сипаттаушы маңызды параметрлер - характеристиканың тіктігі меншікті кедергі болып саналады.

Диодтың ішкі кедергісі деп (айнымалы ток үшін) анодтық кернеудің өсімшесінің анодтық ток өсімшесіне қатынасын (қыздыру кернеуі өзгермеген жағдайда) айтады:

R=U/I (иқ = const болғанда) (29)

Ішкі кедергіні диодтың вольт-амперлік характеристикасы бойынша (оның түзу сызықты бөлігіндегі мәні бойынша) табуға болады (52-сурет).

Диодтың ішкі кедергісіне не кері шама характеристиканың тіктігі деп аталады, яғни:

S=1/R

Диодтардың ішкі кедергісі жүздеген омнан бірнеше мыңдаған ом жетеді.

Кенотрондар және диодтар былай маркирленеді (ГОСТ—7624-62) бірінші цифр қыздыру кернеуінің дөңгелектеп алынған шамасын, екінші орындағы «ц» әрпі ол лампының кенотрон, ал «Д» әрпі диод екенін, үшінші орындағы цифр - лампы типінің нөмірін, ал соңғысы - лампының конструкциялық тегін көрсетеді [С - шыны баллон, П - саусақты лампы, Ж - лампы «Желудь» типтес, А - шыны баллонды миниатюр (ете кішкентай) лампы].

Мысалы:

5Ц4С — қыздыру кернеуі 5 вольт, шыны баллонды кенотрон, 1Ц11П - кернеуі 1 вольт, саусақты кенотрон.

2. Газотрон

Газотрон - бұл газ разрядты екі электродты лампы. Прибор аноды және қыздырылатың катоды бар шыны баллоннан тұрады. Бұл сынап буымен немесе инертті газбен толтырылады. Газотрондарда оксидті қабыршақпен қапталған тура және жанама қыздыру катодтары қолданылады. Анод никельден, юлаттан, графиттен жасалады.

53-суретте төмен вольтті екі электродты аргонмен толтырылған ВГ-176 газотроны диодты лампы деп атайды.

Газотронның вентильдік қасиеті бар. Онда ток анодтан катодқа қарай ғана өтеді (аздаған кері токты практикада есептемесе де болады).

Мұнда да, қалыпты диод сияқты, қызған катод электрон шығарады, ал олардың он зарядталған анодқа қарай ұшатыны белгілі. Анодтық кернеуді жағу кернеуі деп аталатын кернеуге шейін арттырғаңда газдың иондануы басталады да, доғалық разряд пайда болады, иондану кезінде пайда болған злектрондар да анодқа қарай ұшады.

54-суретте айнымалы ток тізбегіне қосылған газотронның тогы мен кернеу шамасын көрсететін график берілген. Оң жарты период кезінде анодтық кернеу жағукернеуі мәніне дейін өседі, ал одан кейін кенет төмендеп, ток көзінің кеміп бара жатқан кернеуі өшу кернеуіне жеткенше, өзгеріссіз қалады.

Анодтық ток жағу кезінде кенет пайда болады да (аздаған электрондық ток ескерілмейді), доғалық разряд өшкен кезде тоқтайды.

Теріс жарты периодта анодтық тізбекке ток өтпеуі керек. Алайда, анодтық кернеудің таңбасы өзген жағдайда лампы баллонында әлі де болса электрондар мен иондар саны өте көп те, олар бірден рекомбинацияланып үлгірмейді. Электрон бұл кезде анодтан тебіледі де, оң зарядталған катодқа қарай, ал он, иондар теріс зарядталған анодқа қарай қозғалады, алғашқы кезде аздаған кері ток жүреді де, кейін нольге дейін тез кемиді.

Газотронда кернеудің кемуі одан өтетін токтың шамасына байланысты емес және иондану басталар кездегі кернеуге тең болады.

Газотрондардың типтеріне қарай бұл кернеу 12- 18 в болады. Прибордың ішкі кедергісі аз, сондықтан ол күшті токты түзете алады. Газотрондардың пайдалы әсер коэффициенттері өте жоғары, ол 90%-тен астам болады.

Сынапты газотрондарды эксплуатациялау кезінде мынадай ережелерді сақтау керек:

а) Жұмыс температурасы төмендеп кетпеуі керек, өйткені ол кезде сынап буының тығыздығы азаяды; осы себептен лампының ішкі кедергісі өседі, өрістің кернеулігі артады, иондар зор жылдамдық алады да, катодты атқылап, оны бұзады.

ә) Катодтың аса қызып кетуіне жол бермеу керек. Ол аса қызып кетсе, активті қабат буланады да, эмиссия кемуіне әкеп соғады.

б) Катодты жеткілікті қыздырмау да қауіпті. Ол жеткілікті қыздырылмаса, эмиссия тогы, плазмадағы зарядтарды тасушылардың концентрациясы азаяды, прибордың ішкі кедергісі артады, мұның өзі анодтық кернеудің артуына әкеп соғады, газдың оң иондары қосымша үдеу алып, катодты интенсивті атқылап оны бұзады.

в) Газотронды түзеткішпен жұмыс істегенде мыналарды ескерген жөн: ең алдымен қыздыру кернеуін қосады да, катод қызғаннан кейін ғана анодтық кернеу береді. Бұл ережені сақтамағанда, катод жеткілікті қызбауы мүмкін.

Егер анодқа тез өсетін анодтық теріс кернеу беретін болсақ, онда анодқа қарай қозғалған оң зарядталған иондар жеткілікті мелшерде кинетикалық энергия алып, анодты атқылайды да, одан электрондарды жұлып шығара бастайды. Бұл электрондар анод пен катод арасындағы газды иондайды. Анодтың теріс потенциал кезіндегі доғалық разрядының пайда болуын кері жағу деп атайды. Мұндайда лампы айнымалы токты түзетпейді және оның істен шығуы мүмкін.

Газотрондардың әрбір типтерінің паспорттарында оларға рұқсат етілетін кері кернеудің шамасы көрсетіледі. Газотрондардың маркирленуіне мысалдар келтірейік: ГГ1-0,5/5 - газбен толтырылған газотрон, түзетілген ток 0,5 а-ге дейін, рұқсат етілетін кері кернеуі 5 киловольт ГР1-0,25/1,5 - «Р» әрпі сынаппен толтырылғанын білдіреді, басқа цифрлары мен әріптері мысалдағы мәндерді білдіреді.

Қазіргі кезде газотрондарды көбіне бір анодты етіп жасайды және оларға сынап буының орнына инертті газдардың қоспасын, мысалы, ксенон мен криптон қолданылады, ал мұндай газотрондар көбіне жоғары вольтты түзеткіштерде пайдаланылады.

Газотрондардың кенотрондарға қарағанда мынадай артықшылықтары бар: ішкі кедергісі аз болғандықтан, шығыны да аз болады, лампыдағы кернеудін кемуі аз, тіпті оның анодтың ток шамасына тәуелсіз дерліктей болатындығы, габариті кіші болса да, түзе-тілген тогының шамасы көп болады.

Алайда, ғазотронның мынадай кемшіліктері де бар: катодтың аса қызуға және әсіресе жете қызбауға өте сезімталдығы, анодтық кернеуді қосар алдында бірнеше минут бойы катодты қыздыру тогымен алдын ала қыздырып алу қажет болатындығы.

3. Неондық лампы

Неондық лампы суық катодты газ разрядтық прибор (солғын разряд лампысы) болып табылады. Неонмен толтырылған шыны баллонда (55-сурет) екі электрод (қуыс цилиндрлер, дискілер, цилиндр және стержень түрінде) болады. Ол электродтар молибденнен, цирконийден, сондай-ақ цезий немесе барий қапталған активтендіруші қабаты бар никельден жасалады. Жағу кернеуі лампылардың типтеріне қарай 30 в-тан 180 в-ка дейін же теді.

Неондық лампылар кернеу индикаторлары ретінде және генераторлар схемаларында пайдаланылады.

Ток тұрақты болғанда газдың қызыл сәулесі теріс электрод, ал айнымалы ток кезінде газ екі электрод жанында да жарқырайды. Сонымен бірге неондық лампылар автоматика схемаларында және аз қуатты ток көзінің кернеуін стабильдеу тұрақтандыру үшін қолданылады.

Неондық лампылар атқаратын қызметіне қарай маркирленеді: СН-сигналдық неондық лампы, МН - миниатюр, ФН - фазалық, УВН - көрсеткіш. Мысалдар: СН-2, МН-4, УВ

4. Шала өткізгішті диодтар

Қазіргі кезде кремний, германий диодтары, селен вентильдері кеңінен қолданылады. Жалпы шала өткізгішті диодтар нүктелік және жазық болып келеді.

Жазық диодтар электрондық-кемтік ауысуда үлкен ауданды камтиды, сондықтан олар күшті токты түзете алады. Сумен суытылатын диодтар да болады, олар бірнеше жүз ампер токты түзете алады.

56-суретте жазық диодтың құрылысы көрсетілген. Онда металл корпус ішінде электронды өткізгіштікті германий кристалы бар. Оған индий балқытылып құйылған, ол германийге кірігіп, шала өткізгіштің кемтіктік типінің аймағын жасайды.

Жазық диодтардың әжептәуір электрод аралық сыйымдылығы болады, сондықтан оларды жоғары шала өткізгіш деп атайды

Жиілік кезіндегі жұмысқа қолдану: 2 -болат контакт шектелген. Нүктелік диодта шала 5 -шығатын ұштары өткізгіштің жұмыстық ауданы шағын, ал меншікті сыйымдылығы мардымсыз, сол себепті де олар жоғары жиілікте жұмыс істей алады.

Нүктелік диодта (57-сурет) үшкірленген вольфрам сым электронды типті германий немесе кремний плас-тинкасына тиіп тұрады. Приборды жигнактағаннан кейін оны формалайды, яғни аз уақыт күшті ток жі-береді. Сонда шала өткізгіш атомдарынан электрон-дар бөлініп шығады және нүктелік контакт жанынан кемтіктерге бай аймак, пайда болады.

Кремнийлі диодтар, германийлі диодтарға кара-ранда, аса жоғары температураларда жұмыс істейді (таблицаны қарацыздар), алайда таза кремний алу қиын.

103. ГОСТ 10862-64 бойынша, шала өткізгішті диодтар былай маркирленеді: бірінші элемент - әріп немесе цифр қандай материал екенін көрсетеді (Г немесе 1 - германий, К немесе 2 - кремний, А немесе 3 - галий. арсениді); екінші элемент - Д әрпі - диод, белгілеудің үшінші элементі - сан прибордың атқаратын қызметін және оның электрлік қасиетін көрсетеді (мысалы, 301-ден 399-ға дейінгі сандармен төмен жиілікті қуатты диодтар белгіленеді).

Қайсыбір шала өткізгіштік приборлар ескі маркирленуін сақтаған, мысалы, Д7А, Д9Ж, Д1Г т. т.

Түзеткіш тетіктерде селенді вентиль кеңінен қолданылады. Мұндай вентильдер селеннің жұқа қабатымен қапталған болат немесе алюминий негізден тұрады (58-сурет). Селеннің үстіне катодтық қорытпа (қалаиы, кобальт және висмут қоспасы) қондырыл.ады. Селен мен катодтык қорытпаның бөліну шекарасындағы негізгі заряд тасушылардың диффузиялануы нәтижесінде электрондық - кемтіктік ауысу пайда болады. Вентильдің негізі - анод, ал катодтық қорытпа - катод болып табылады.

Шала өткізгіштік диодта айнымалы ток тізбегінде р-п ауысудың кері кернеу кезінде негізгі «сорылуы» кері салдарынан ліктей болуы мүмкін (59-сурет) кері ток импульсы аз, оны электрондық лампылармен салыстырғанда шала өткізгіштік приборлардың бір артықшылығы:

шағындығы, қыздыру ток көзшің жоқтығы, үнемділігі, п.э.к. жоғарылығы, коректендіруші ток көзі кернеуінің төмендігі. Бұлардың кемшіліктері деп мыналарды айтуға болады: жұмыс сапасының темпе-ратураға тәуелділігі, тіпті бір прибордың езінің параметрлерінің турліше болып келуі, кері ток бола-тыны, электродтар аралық сыйымдылықтың (жазық диодтарда) елеулі болуы.

Шала өткізгіштік диодтардың негізгі параметрлері: түзетілген максимал ток, руқсат етілетін максимал кернеу, жұмыстық температура, жұмыстық жиілік, меншікті сыйымдылықтың шамасы. Параметрлердің кейбіреуі мына таблицада келтірілген (салыстыру үшін)

 

Кремнийлі Германийлі Селенді Параметрлері диод диод диод Токтың рұқсат етілетін 100_200 80-200 0,03-0,07 тығыздығы (аісм2)
Жалғасы _ Кремнийлі Германийлі Селенді Параметрлері диод диод диод Рұқсат етілетін макси- 5_6 мал кері кернеу (в) Тура бағытта диодтағы {Q_j g 5_Q5 Q5_07 кернеудің кемуі (в) ' ' ' Максимал жұмыстык 125_140 50-70 85-130 температура (С).

Бұл таблицадан германийлі және кремнийлі диод-тардың селенді диодтардан көп артықшылығы бар-лығы көрінеді. Міне, сондықтан да қазіргі кезде германийлі және кремнийлі диодтар селенді диодтарды ығыстырып шығаруда.

5. Түзеткіштер

Біз кенотронның, газотронның, шала өткізгіш-тік диодтьщ түзеткіштік әрекетімен таныстық. Міне, бұл приборлардың барлығы да электр схемаларында көбіне бір ғана жалпы шартты белгімен белгіленеді (60-су-рет). Сонымен бірге идеал түзеткіш элемент (вентиль) токты текбірға-на бағытта - анодтаи катодқақарай өткізеді, ал кері ток нольге тең деп есептелінеді.

Қарапайым түзеткіштің схемасы 61-суретте көрсетілген. Күштік трансформат кернеуді керекті шамаға дейін алдынала жоғарылату немесе төмендету қызметін атқарады. Яж- жүктік резистор (ток қабылдағыш), В - вентиль. Вентильдің бір жақты өткізгіштігі арқасында резистор (Rx) арқылы ток тек бір жарты периодта ғана өтеді.

Сондықтан түзеткіш бір жарты периодты деп аталады. Мұндай түзеткіш арқылы алынған ток толықсыма ток, яғни шама жағынан айнымалы, бағыт жағынан тұрақты. Ал ондай токтың тұрақты және айнымалы құраушылары бар екеніне көз жеткізу үшін мынадай тәжірибе жасаймыз: 62-суретте көрсетілгендей етіп тізбек құрастырамыз. RM резисторына тізбектей, тек тұрақты токқа ғана әсерленуші магнето-электрлік системалы амперметр, ал айнымалы ток өткізетін конденсаторға тізбектей айнымалы ток амперметрін қосамыз. Сонда екі прибор да тізбекте ток бар екенін көрсетеді. Былайша айтқанда, толықсыма ток, тұрақты құраушыдан басқа, гармоникалар деп аталатын толып жатқаң айнымалы құраушылар жиынынан тұрады. Біз тек қана бірінші гармониканы есепке аламыз, өйткені қалғандарының амплитудасы өте мардымсыз.

Түрақты қүраушыны түзетілген токтың орта мәні деп атайды (бұл кернеуге де қатысты). Толықсыма токтың орташа мәні деп онымен эквивалент түрақты токтың сондай өткізгіш арқылы уақыт бірлігі ішінде өтетін электр мөлшеріне тең шамасын айтады. Бір жарты периодты түзетуде токтың орташа мәні:

I=I/2 (31)

Мұндағы Iм - түзетілген ток амплитудасы (63-сурет). Әрбір вентиль рүқсат етілетін кері кернеумен сипатталады. Сондықтан әрбір түзеткіштің қандай ең үлкен кері кернеу шығаратынын білу аса маңызды.

 

63-сурет. Толықсыма токтың орташа мәні.

64-сурет. Екі жарты периодты түзеткіштіқ схемасы және түзетілген токтың графигі.

 

63-суреттегі схема үшін ол трансформатордың, екінші реттік обмоткасының э.қ.к. амплитудасына тең, яғни:

U=E

Миткевичтің екі жарты периодты түзеткішінде (64-сурет) кезекпен жұмыс істейтін екі вентилъ

бар: егер, мысалы, оң жарты не теріс.

65-сурет. Екі жарты периодты түзеткіштің көпірлік схемасы арқылы диодта ток (1) вентиль арқылы өтсе, онда теріс жарты периодта ток (2) вентиль өтеді. Мұнда түзетілген токтың орташа мәні бір жарты периодты тү-зетілген токқа қарағанда екі есе артық, яғни:

I=2l/П (32)

Кері кернеу U=2E

65-суретте екі жарты периодты түзеткіштің көпірлік схемасы кескінделген. Онда терт вентиль бар. Бірақ Миткевичтің схемасынан оның айырмашылығы күштік трансформатордың екінші реттік обмоткасының орамдар саны екі есе аз болатындығында. Кері кернеу түзетілген кернеудің толықсуын тегістеу үшін тегістеуші фильтрлер қолданылады. Олардың ең көп тарағаны - индуктивті-сыйымдылық фильтрі (66, а-сурет). Қонденсатордың тегістеуіш әрекеті мынада: түзетілген токтың жарты периодының бірінші ширегінде ол зарядталады да, ал екінші ширегінде ток қабылдағышқа разрядталады (67-сурет). Сонда түрақты қүраушы біраз артады. Ферромагнит ерекшелі дроссельдің индуктивтілігі күшті. Жарты периодтың бірінші ширегінде дроссель индукциясының э.қ.к. токқа қарсы бағытталған; жарты периодтың екінші ширегінде тізбектегі ток азаяды, индукцияның э.қ.к. бұл кезде токпен бағыттас болады да, оны қолдайды.

Реостатты-сыйымдылықты фильтр (66,6-сурет) айнымалы құраушының кернеуі резистор (R) мен конденсаторға (С) бөлінетін принцип негізінде жұмыс істейді, Өйткені конденсатордың айнымалы токқа кедергісі аз, демек, оның қысқыштарындағы (RJIC қысқыштарында да) айнымалы кернеу мардымсыз болады

66-сурет. Тегістеуші фильтрлердің схемалары:

а - индуктивті-сыйымдылықты,

б - реостатты-сыйымдылықты,

в - резонансты

67-сурет. Конденсатордын тегістеуші әрекеті.

67-сурет. Газотровды түзеткіштің схемасы.

Мұндай фильтрлер' шағын қуатты түзеткіштерде пайдаланылады.

Резонансты фильтрде (66, e-сурет) L, С контуры толықсу жиілігіне келтіріледі де, резонансты жиілік тогына үлкен кедергі жасайды.

Газотронды түзеткіштің тегістеуші фильтрінің ерекшелігі оның конденсатордан емес, дроссельден басталатындығы (68-сурет). Өйткені фильтрдің кірісінде конденсатор тұрған болса, онда газотрон арқылы зарядтық токтың өте зор импульсы өткен болар еді, ал бұл катодты газдың он иондарымен интенсивті атқылауға әкеп соққан болар еді.

Екі жарты периодты түзету үшін ендіріс екі анодты кенотрон түзеткіштер шығарады. Әдетте электронды тетікті лампылардың қыздырылатын қыл сымдарын қоректендіру үшін түзеткіштін күштік трансформаторының қосымша обмоткасы болады. Түзеткішті мүмкін болатын қысқа тұйықталудың зардабынан сақтау үшін трансформатордың бірінші реттік тізбегіне балқығыш қорғағыш қосады (69-сурет).

69-сурет. Кенотронды түзеткіштің схемасы.

Алайда, мұндай схемаларда әрбір вентильдегі максимал кері кернеу барлық жоғарылатушы обмоткалар кернеуінің амплитудалық мәніне жетуі мүмкін. Бүл дәл осы схеманың кемшілігі болып табылады, ал ол оны жоғары кернеу кезінде пайдалануға кесірін тигізеді. Аса көп емес, 10-5-20 ма шамасындағы жүктік токтарда жоғары кернеулі түзетілген ток алу үшін көбейткішті түзеткіштер схемасын пайдаланады. Оларда шала өткізгішті диодтар кеңінен қолданылады, сондықтан олар шағын және механикалық беріктігі арттырылған болады.

6. Вакуумдық триодтар

Американдық Ли де Форест 1906 жылы үш электродты лампы жасады. «Аудион» деп аталған бүл лампы үшін оған 1907 жылы патент берілді.

Қазіргі кезде вакуумдық триодтар (70-сурет) жоғары жиілікті тербелістерді күшейту және генерациялау үшін кеңінен қолданылуда. Әлдеқайда жетілдірілген лампылардың (тетрод пен пентодтар) пайда болуына қарамастан, радиотехниканың қайсыбір салаларында триодтар таптырмайтын прибор болып шықты. Мысалы, өте қуатты тербелістерді генерациялау үшін хабарлаушы тетіктерде арнаулы қуатты генераторлық триодтар қолданылады (70,а; 70,6; 70,в-суреттер).

Қабылдағыштар мен телевизорларда триодтар стеродиндер (жоғары жиілікті тербелістердің шағын қуатты генераторлары) ретінде және төменгі жиілікті кернеуді күшейту үшін пайдаланылады.

70-сурет. Триодтың құрылысы:

1 баллон; 2 цоколь; 3 контактілік спрақтар (штырьлар); 4 кілт; 5 тұғыр; 6 бекітетін детальдар; 7 катод; 8 анод; 9 басқарушы тор.

 

Сондай-ақ триодтар радно-локацияда, радионавигацияда, радиоастрономияда, әр түрлі арнаулы импульстық схемаларда, кернеу мен ток импульстарын қалыптастыру тізбектерінде, сондай-ақ өлшеу техникасында, мысалы, дәлдігі

70,6-сурет. ГК-3000 типті генераторлық лампы:

1 анод; 2 анодты ұстап тұратын стерженьдер; 3 стерженьдерді (2) лампының баллонымен бекітіп тұратын серіпполі тостағанша; 4 тор; 5 тордың шығысы; 6 катод; 7 катодты тартып тұратын серіппе, 8 серіппе (7) металл табақшаның арасындағы изолятор. Жоғары класты лампылы вольтметр-приборларда, қолданылады.

Ең қарапайым вакуумдық жанама триодтардың біреуінің құрылысы 70, а; 70, б; 70, суреттерде көрсетілген. Оның диодтан айырмашылығы - басқарушы торының барлығы. Лампылардың атқаратын қызметіне қарай катодтары тікелей және жанама болып келеді. Триодтын, екі негізгі жұмыстык, режимі болады: жұмыстық режимі (немесе лампының анодтық тізбегінде жүктік резистордың болуына (71-сурет) қарай жұмыс режимі және лампының жүктік резисторы жоқ кезіндегі статикалық режимі. Статикалык режимде

Uа = Еа (33)

және жүмыстық режимде

Ua = Ea-IaRa (34)

II тарауда айтылғандай, лампының анодтық тогына торлық және анодтық кернеу де әсер етеді. Анодтық токтың торлық және

70,в-сурет.

1 анод; 2 шыны баллоң; 3 тор; 4 тор оралған траверсалар; 5 катодты торға қарағанда бір келкі ұстап тұратын изолятор; 6 катод; 7 центрлеуші стерженнің (8) ұшы орын ауыстырып тұратын изолятор.

71-сурет. Жұмыс режиміндегі триод.

анодтық кернеуге тәуелділігін көрсететін шамалар триодтың параметрлері деп аталады. Олардың ішіндегі негізгілері: характеристиканың тіктігі, айнымалы токқа жасалатын ішкі кедергі, күшейту коэффициенті және өтімділік.

Күшейту коэффициент:

M=U/I

(Iа = const болғанда). (35)

Бұл атаусыз сан.

Күшейту коэффициенті анодтық тоққа торлық кернеудің өзгеруі анодтық кернеудің өзгеруіне карағанда, неше есе күштірек әсер ететінін көрсетеді. Әр түрлі триодтарда, олардың конструкциясына қарай, күшейту коэффициентінің шамасы 4-тен 100-ге дейін болады.

Характеристиканың тіктігі анодтық кернеу өзгермей, торлық кернеудің өзгеруі бір вольтқа тең болғанда лампының анодтық тогы қаншалықты өзгеретінін көрсетеді:

S=I/U (36)

(Ua = const болғанда).

Триодтардың көпшілігі үшін S=(l-i-20) ма/в Ішкі кедергі R=U/I, (37)

(і/т = const, болғанда).

Бұл шама триодтарда бірнеше жүздеген және мыңдаған омға жетеді. Бұл параметрлердің бәрі де мына тәуелділікпен байланысты екенін байқау қиын емес: M=S/R (38)

Күшейту коэффициентов кері шама лампының өтімділігі деп аталады. Ол:

D = 1/M (39)

Сөйтіп, өтімділікті анодтық токты бірдей өзгеріске келтіретін торлық кернеудің өзгеруінің (AUT) анодтық кернеудің өзгеруіне (AUa) қатынасы ретінде анықтауға болады. Қазіргі кездегі триодтарда

D= (0,25-0,01).

Триод параметрлерін бірнеше анодтық немесе анодты – торлық характеристикалар тобы (үйірі) негізінде графикпен анықтауға болады. 72-суретте әр түрлі екі торлық кернеу кезінде алынған екі анодтық характеристика көрсетілген. Олардың біреуінің түзу сызықты участогынан А нүктесін белгілеп, ол арқылы абсцисса мен ордината осьтеріне параллель түзу жүргіземіз. Сонда ADB характеристикалық үшбұрыш аламыз. Осы үшбұрыш арқылы лампының параметрлерін анықтауға болады:

M=U=U-U/U-U

 

72-сурет. Триодтың пара-метрлерін графикпен анықтау.

Вакуумдық триодтар да диодтар сияқты маркирленеді, бірақ белгілеудің екінші элементі С (триод) немесе Н (қос триод) әріптері болып келеді. Бірнеше жылдан бері триодтардың тіктігін арттыру жөнінде жұмыстар жүргізіліп келді. Өйткені лампының күшейткіш қабілеті, сондай-ақ телевидениеде, радиолокацияда, автоматикада және басқа мақсаттар үшін қолданылатын әр түрлі электрлік импульстарды аз бұрмалап күшейту мүмкіндігі оның характеристикасының тіктігіне байланысты. Бұл сияқты тіктігі арттырылған лампыларға тіктігі 20 ма/в шамасындағы 6СЗП және 6С4П мен тіктігі 45 ма/в 6С15П триодтары жатады.

Лампылар тағы да бірнеше параметрлерімен: қалыпты қоректендіруші кернеуінің шамасымен, эмиссия тогымен, қызмет ету мерзімімен, анодта шығындалатын максимал рүқсат етілетін қуатымен, электродтар аралық сыйымдылықтық мәнімен және баска мәліметтермен сипатталады.

7. Тиратрондар

Тиратрон - қыздырылатын катодты, анодты және басқарушы торлы газ толтырылған триод. Доғалық разрядты тиратроны ың қыздырылатын катоды болады, ал басқарушы торы тесіктері бар металл диск түрінде жасалады (73-сурет).Тиратронның жұмыс істеу принципі жағынан вакуумдық триодтардан

 

 

73-сурет. Тиратроиның құрылысы:

1 катод; 2 жылулық экран; 3 Top; 4 анод; 5 цоколь; 6 баллон.

бір ғана өзгешелігі бар. Ол тиратрон торындағы кернеу, катод пен анод арасында газ разряды пайда болғаннан кейін, анодтық токты басқармайтындығы.


Просмотров 8010

Эта страница нарушает авторские права





allrefrs.ru - 2022 год. Все права принадлежат их авторам!