Электрический ток в вакуумном диоде. Термоэлектронная эмиссия – явление испускания электронов нагретыми металлами

Термоэлектронная эмиссия – явление испускания электронов нагретыми металлами. Исследование закономерностей термоэлектронной эмиссии можно провести с помощью простейшей двухэлектродной лампы – вакуумного диода, представляющего собой баллон с откачанным воздухом, внутри которого находятся катод и анод, расположенные коаксиально (рис.39). Катод накаливается и испускает электроны. Количество испускаемых катодом электронов зависит от температуры (напряжения нити накала). Если подать положительное напряжение на анод , наблюдается направленное движение электронов от катода к аноду. Сила анодного тока равна заряду электронов, достигших анода за 1с. Число электронов, вылетающих из катода за 1с при постоянной температуре – постоянно, а количество электронов, достигших анода, зависит от анодного напряжения . График зависимости силы анодного тока от анодного напряжения называется вольт-амперной характеристикой вакуумного диода (рис.40). При малых значениях анодного напряжения эта зависимость имеет нелинейный характер и подчиняется закону Богуславского-Ленгмюра . При достижении напряжения сила тока принимает максимальное значение I_нас, называемое током насыщения. Это означает, что при достаточно сильном электрическом поле катод-анод все электроны, вылетевшие из катода за 1с, долетают до анода за 1с.

Электронная эмиссия используется в рентгеновских трубках, электронных микроскопах, электронных лампах.