1
21
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
V
AKUUMDA ELEKTRİK CƏRƏYANI
Termoelektron emissiya. Metallarda xaotik hərəkətdə olan sərbəst elektronların
bəziləri onu tərk edir – maye molekulları kimi buxarlanır.
Elektronların metalın səthindən buxarlanması elektron emissiyası (emissiya latın
sözü olub, “tərketmə, şüalanma” mənasını verir) adlanır. Buxarlanan elektronlar
metal ətrafında toplanaraq
elektron buludu əmələ gətirir.
Emissiyanın sadə
və mühüm növlərindən biri termoelektron emissiyasıdır.
1.4
Mayenin buxarlanması nə deməkdir?
Maraqlıdır, metalı közərənə qədər
qızdırdıqda ondan sərbəst elektronların
buxarlanması baş verə bilərmi?
Əgər belə hadisə mümkündürsə, elektron
buxarından necə istifadə etmək olar?
Fərziyyələrinizi söyləyin.
Buxar turbinindən praktikada geniş
istifadə olunduğunu və onun iş prinsi-
pinin qaynama temperaturuna qədər
qızdırılan su buxarının enerjisinin tət-
biqinə əsaslandığını bilirsiniz.
Vakuum dielektrikdir, yoxsa keçirici?
Təchizat: sabit cərəyan mənbəyi, elektrometr, şüşə çubuq, ikielektrodlu nümayiş vakuum
lampası, birləşdirici naqillər.
İşin gedişi:
1. Elektrometrin metal çubuğunu vakuum lam-
pasının elektrodlarından birinə, gövdəsini
isə digər elektroda birləşdirin (
b
).
2. Elektrometri yükləyin və onun boşalıb-boşal-
madığını müşahidə edin.
3. Vakuum lampasının sıxaclarını cərəyan mən-
bəyinə birləşdirin və lampadakı telin qızması
ilə baş verən hadisəni müşahidə edin.
Nəticəni müzakirə edin:
Hansı səbəbdən yüklənmiş elektrometri va-
kuum lampasına birləşdirdikdə o boşalma-
dı?
Lampanın teli qızdırıldıqda nə baş verdi? Nə
üçün?
Araşdırma
1
(b)
İkielektrodlu nümayiş vakuum lampasının
quruluşu: o, qapalı vakuum şüşə balonundan
(1) ibarətdir. Lampa elektrod adlanan iki na-
qillə – katod (2) və anodla (3) təchiz edilmiş-
dir. Katod ya spiral tel olub birbaşa qızdırılır,
yaxud əlavə qızdırıcı tellə altdan qızdırılır.
Lampa iki sıxacla (4) cərəyan mənbəyinə qo-
şulur (
a
).
(a)
22
Elektronların yüksək temperatura qədər qızdırılan metalı tərk etməsi hadisəsi
termoelektron emissiyası adlanır.
Metalı qızdırdıqda sərbəst elektronların kinetik enerjisi artır, nəticədə onların
enerjisi daha böyük olanlar metalı tərk edir.
Termoelektron emissiyası hadisəsindən praktik məqsədlər üçün necə fayda-
lanmaq olar? Əgər qapalı elektrik dövrəsinə termoelektron emissiyası baş verən
qurğu qoşub metaldan buxarlanan elektronlara istiqamətlənmiş hərəkət verilərsə, o,
dövrədən biristiqamətli çərəyan keçməsini təmin edər.
Vakuum diodu. İş prinsipi termoelektron emissiyasına əsaslanan, katod və anod-
dan ibarət ikielektrodlu vakuum balonu ikielektrodlu elektron lampası və ya va-
kuum diodu adlanır.
Vakuum diodunun başlıca xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, orada elektronlar yalnız
bir istiqamətdə – katoddan anoda doğru hərəkət
edə bilir. Belə ki, qızdırılan katodun səthindən
emissiya edən elektronlar onun ətrafında elek-
tron buludu yaradır. Katod cərəyan mənbəyinin
mənfi, anod isə müsbət qütbünə birləşdirilərsə,
bu elektrodlar arasında yaranan elektrik sahə-
sinin təsiri ilə elektronlar anoda doğru nizamlı
hərəkət edir. Onlar anoda çatdıqda dövrə qapa-
nır, ondan cərəyan keçir. Şəkildə ikielektrodlu
vakuum lampasının kəsiyi və onun sxemlərdəki şərti işarəsi təsvir edilmişdir
(
c
).
Əksinə, katod cərəyan mənbəyinin müsbət, anod isə mənfi qütbünə birləşdirilərsə,
buluddakı elektronlar geriyə, katodun səthinə qayıdaraq dövrəni qapamır – dövrədən
cərəyan keçməsini təmin etmir. Deməli, vakuum diodunda cərəyanın əks keçidi
yoxdur. Hazırda lampalı diod yarımkeçirici diodlarla əvəz edilmişdir.
Elektron-şüa borusu. Elektron-şüa borusu uzun illər kompüter, radiolokator,
elektron mikroskopu, televizor və başqa cihazların mühüm hissələrindən biri olmuş-
dur.
Nazik elektron selini sürətləndirməklə elektrik siqnallarını işıq siqnallarına çevi-
rən vakuum cihazı – elektron-şüa borusudur (
d
).
Elektron-şüa borusunun enli divarı ekran rolunu oynayan konusvarı vakuum balo-
nundan (1) ibarətdir. Borunun
dar ucunda sürətli elektron selinin mənbəyi olan
elektron
(d)
(c)
1
23
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
topu yerləşir. Elektron topu qızdırılan katoddan (2), silindrik formalı idarəedici elekt-
roddan (3) və anoddan (4) ibarətdir. Qızdırılan katoddan buraxılan elektronlar katodla
anod arasında yaranan elektrik sahəsinin təsiri ilə sürətləndirilir. Katodla anod arasındakı
gərginlik 500V
20 kV intervalında olur. Belə güclü sahədə elektron selinin kinetik
enerjisi çox böyük olduğu üçün onlar anodun daxilindən böyük sürətlə keçərək xüsusi
təbəqə ilə örtülən ekrana düşür və orada işıqlanma yaradır. Bir-birinə nəzərən perpen-
dikulyar yerləşdirilən kondensatorlar sistemi (5) elektron selini şaquli və üfüqi istiqa-
mətlərdə meyil etdirir. Meyiletdirici lövhələrdə verilən gərginlik müəyyən qanunla
dəyişdirilərsə, elektron seli də uyğun olaraq müxtəlif təsvirlər verir. Bu cür təsvirlər
monitor, ossiloqraf və televizor ekranlarında müşahidə olunur.
Yaradıcı tətbiqetmə
Vakuum diodunun hansı məqsədlər üçün istifadə olunur?
Təchizat: vakuum diodunun sabit cərəyan dövrəsinə qoşulma sxemi.
İşin gedişi. Verilən sxemlərə əsasən
vakuum diodu qoşulmuş sabit cərəyan dövrəsindən
cərəyanın keçib-keçmədiyini araşdırın:
a) katod 6 V-luq cərəyan mənbəyinə qoşulmuş spiralla qızdırılır, lakin dövrənin ucları
açıqdır
(
e
);
b) anod cərəyan mənbəyinin müsbət, katod mənfi
qutbünə birləşdirilmişdir (
f
);
c) katod dövrənin müsbət, anod isə mənfi qütbünə birləşdirilmişdir
(
g
).
Nəticəni müzakirə edin:
Diodda közərmə teli nə üçündür?
Katodu və anodu uyğun olaraq cərəyan mənbəyinin hansı qütbünə birləşdirdikdə elektrik
dövrəsindən cərəyan keçər, hansı qütbünə birləşdirdikdə isə cərəyan keçməz? Nə üçün?
Fərziyyənizi söyləyin.
Araşdırma
2
•
Cümlələri iş vərəqinə köçürün və onları tamamlayın.
1. Termoelektron emissiyası ...
2. Vakuum diodu ...
3. Elektron-şüa borusu ...
Nə öyrəndiniz
(e)
(f)
(g)