Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow ЭЛЕКТРОНИКА. ЧАСТЬ 1 ВАКУУМНАЯ И ПЛАЗМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
Посмотреть оригинал

Детектирование и преобразование энергии электронного потока

Наведение тока при движении электронов в вакууме

Вопрос о связи между движением зарядов в вакууме в анод-катодном пространстве и током, протекающим во внешней цепи диода, является принципиальным и лежит в основе физики работы электровакуумных приборов.

Рассмотрим плоский вакуумный диод, на электроды которого подано напряжение U. При отсутствии зарядов в диоде на обкладках конденсатора имеются поверхностные заряды +Qo и -Qo. Величина заряда определяется по теории Гаусса: поток вектора электрической индукции О, проходящий через замкнутую поверхность S, пропорционален полному свободному заряду О,, заключенному внутри объема Г,, охватываемого этой поверхностью S.

где р — объемная плотность свободного заряда.

Итак, величина поверхностного заряда определяется как:

с U о

где ?0 =--напряженность поля внутри диода, S — площадь электродных пластин.

d

Согласно закону электростатической индукции при внесении в зазор между электродами заряда q наводятся поверхностные заряды -qt и -q2 (рис. 3.27, о). Величина наведенных зарядов определяется уравнением сохранения зарядов:

Наведение тока во внешней цепи движущимся зарядом

Рис. 3.27. Наведение тока во внешней цепи движущимся зарядом

Если точечный заряд распределить в заряд в виде тонкого слоя, то характер электрического поля внутри зазора изменится и будет иметь вид, изображенный на рис. 3.27, б. Напряженности поля в зазоре слева и справа определяются соотношением:

Знаки в этих уравнениях обусловлены направлением электрических силовых линий по отношению к электродам.

Поскольку к диоду приложено напряжение U , то Ехх + E,(d-x) = U = E0d , где х — текущая координата заряженного слоя (рис. 3.27, в).

Подставив выражения для ?,, Еъ Е0 через соответствующие заряды, получим:

Решая это уравнение совместно с (3.64), имеем:

Отсюда следует, что полные мгновенные заряды на каждой из пластин равны:

Полный мгновенный ток, регистрируемый во внешней цепи при движении заряда в зазоре, определяется величиной:

и

Тогда

где v — скорость рассматриваемого заряда.

Полный ток включает в себя две компоненты:

dQ0

itMK - --компонента емкостного тока и

q dx

1ШМ в —---компонента наведенного тока.

d dt

Величина наведенного тока определяется выражением:

где v— скорость движения заряда в зазоре диода. Это уравнение получило название уравнение Рамо.

В общем случае, когда движутся п зарядов, наведенные токи от всех зарядов суммируются:

При прохождении пучка с модулированным по плотности зарядом, например по гармоническому закону р = р0 + р, sin со/, наведенный ток будет иметь вид:

end _

где V0 — скорость потока, d — зазор,-= 0 — угол пролета электронов через зазор.

2^о

Введем обозначение

где М — коэффициент взаимодействия.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы