27. ЗАКОН СТЕПЕНИ ТРЕХ ВТОРЫХ ДЛЯ ДИОДА

Для диода, работающего в режиме объемного заряда, анодный ток и анодное напряжение связаны нелинейной зависимостью, которая на основании теоретических расчетов приближенно выражается так называемым законом степени трех вторых: /а = диа3/2, где коэффициент дзависит от геометрических размеров и формы электродов, а также от выбранных единиц.

Анодный ток пропорционален анодному напряжению в степени 3/2, а не в первой степени, как в законе Ома. Если увеличить, например, анодное напряжение вдвое, то анодный ток возрастает примерно в 2,8 раза, т. е. станет на 40 % больше, чем должен быть по закону Ома. Таким образом, анодный ток растет быстрее, нежели анодное напряжение.

Графически закон степени трех вторых изображается кривой линией, которая называется полукубической параболой.

Закон степени трех вторых справедлив для положительных анодных напряжений, меньших напряжений насыщения.

Если расшифровать коэффициент д в законе степени трех вторых, то этот закон для диода с плоскими электродами следует писать так:

iа = 2,33 · 10-6(Qа /d2а. к)Uа3/2,

где Qа - площадь анода, dа. к - расстояние "анод - катод".

Для диодов с электродами другой формы в постоянный коэффициент вводятся некоторые поправки, а Qа представляет собой действующую поверхность анода, т. е. ту поверхность, которая принимает на себя основной электронный поток. В этой формуле ток получается в амперах, если напряжение взято в вольтах, а Qа и d2ак.выражены в любых одинаковых единицах, например в квадратных миллиметрах. Ток обратно пропорционален квадрату расстояния "анод - катод". Уменьшение этого расстояния резко увеличивает этот анодный ток.

Закон степени трех вторых, несмотря на свою неточность, полезен, так как он в наиболее простой форме учитывает нелинейные свойства электронной лампы.

Рассмотрим вывод формулы закона степени трех вторых для диода с плоскими электродами. Будем считать, что объемный заряд q, в который входят все электроны, летящие к аноду, расположен так близко к катоду, что расстояние между этим зарядом и "анодом" можно принять равным расстоянию анод - катод dа.к. Если время пролета электронов вдоль расстояния dа.к. равно t, то величина анодного тока равна: ia, = q/ t.

Заряд q можно выразить через анодное напряжение и емкость анод - катод Сак: q= Са.к. Uа.

При этом для емкости Са.к. имеем формулу: Са.к. = ?0Qа / dа.к., где ?0 = 8,86 · 10-16Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума, а Qа - площадь анода. Время пролета t определим через среднюю скорость: t= dа. к. / ?ср, но ?ср = v/2, где v - конечная скорость.

В действительности вследствие неоднородности поля средняя скорость несколько меньше, чем определенная по вышеуказанным формулам.

Вследствие приближенности вывода постоянный коэффициент в этом выражении несколько завышен. Более строгий вывод дает более точное значение постоянного коэффициента, но этот вывод также основан на допущениях, не соответствующих действительности. В частности, начальная скорость электронов полагается равной нулю, а распределение потенциала принимается таким, как в режиме насыщения, хотя закон степени трех вторых относится только к режиму объемного заряда.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Катоды прямого и косвенного накала

>> Вперед: Физические процессы в триоде

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ История экономических учений. Шпаргалка

▪ Основы медицинских знаний. Шпаргалка

▪ Внутренние болезни. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Грузовой локомотив FLXdrive на аккумуляторах 20.09.2021 В Университете Карнеги-Меллон представлен первый грузовой локомотив FLXdrive на литиевых аккумуляторах. Локомотив совместно создали специалисты университета и компании Wabtec. Поезд длиной 75 футов, выполнен в серо-красных тонах. Новый электровоз с батарейным приводом FLXdrive прошел успешные испытания в Калифорнии в начале этого года, где было установлено, что благодаря ему можно достичь сокращения расхода топлива на 11%. Это означает сокращение количества используемого дизельного топлива на 6200 галлонов. Следующая версия локомотива, которая будет выпущена в течение двух лет, позволит сократить потребление традиционного топлива почти на треть. Выбросы в будущем и вовсе будут полностью устранены за счет разработки сопутствующих водородных топливных элементов. Если эта технология будет использоваться во всем мире, по оценкам Wabtec, выбросы в глобальном масштабе сократятся на 300 млн тонн в год. Индустрия железнодорожных грузовых перевозок в США в настоящее время оценивается примерно в 80 млрд долларов и охватывает 140 тыс. миль железнодорожных путей по всей территории США. Однако экологические преимущества железнодорожного транспорта подрывает сильная зависимость от дизельного топлива. Wabtec рассчитывает, что технология FLXdrive изменит ситуацию. Новая аккумуляторная система приводит в движение оси поезда и использует кинетическую энергию торможения поезда для подзарядки. Это означает, что батареи никогда не будут разряжаться, пока состав находится в движении. Новейшей версией будет семимегаваттный аккумуляторный локомотив, который в 100 раз превосходит мощность Tesla. Локомотив FLXdrive будет адаптирован для работы в условиях экстремальной жары в регионе Пилбара, где температура окружающей среды может подниматься до 55 °С. В частности, предусмотрено оборудовать локомотив специальной системой жидкостного охлаждения.

Другие интересные новости:

▪ MEMS микрофоны от Akustica: новое слово в обработке звука

▪ Память мешает различать цвета

▪ Обновленная линейка SSD Mushkin

▪ Светодиодный светофор

▪ Укачивание перед сном улучшает память

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья А сало русское едят! Крылатое выражение

▪ статья Какая война началась после поражения в футбольном матче? Подробный ответ

▪ статья Кладовщик. Должностная инструкция

▪ статья Первичные часы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы полевые. Условные обозначения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026