A mozgás az elektronok az elektromos és mágneses mezők

Home | Rólunk | visszacsatolás

szabad elektron mozgásvezérlő a legtöbb elektronikus eszköz útján elektromos vagy mágneses mezők. Mi a természet e jelenségek?

Electron az elektromos mező. Kölcsönhatás mozgó elektronok egy elektromos mező - a fő folyamat előforduló legtöbb elektronikus eszköz.

A legegyszerűbb esetben a mozgás az elektron egy homogén elektromos mező, azaz a térerősség, amely azonos minden ponton, nagyságú és irányú. Az ábrán a homogén elektromos mező között létrehozott két párhuzamos lemezek egy elég nagy mértékben, hogy elhanyagolása görbületét mező a széleken. Az elektron, mint bármely töltés helyezett az elektromos térerősség E, egy erő, ami a termék a díj összegének a térerősség a helyét a töltés helyét,

A mínusz jel azt jelzi, hogy azért, mert a negatív elektron töltése erőnek van egy irányával ellenkező irányban az elektromos mező vektort. Az F erő elektron felé mozog, az elektromos mező, vagyis felé halad pontok nagyobb potenciállal rendelkezik. Ezért a területen ebben az esetben gyorsul.

A munkát fordított az elektromos mező által a díj mozgást az egyik pontból a másikba, egyenlő a termék a díj összegének a potenciális különbség a pontokat, azaz a elektron

ahol U - a lehetséges pontok közötti különbséget az 1. és 2. Ez a munka a fordított kinetikus energiája az elektron

ahol V és V0 - elektron sebesség a 2. és 1. egyenlővé egyenletek (1,12) és a (1,13), megkapjuk

Ha a kezdeti elektron sebessége V0 = 0, akkor

Ezért lehetőség van arra, hogy meghatározzuk a sebesség a elektron az elektromos mezőben egy potenciális különbség U:

Így a sebesség szerzett az elektron mozgás gyorsuló területen, csak attól függ, a potenciális különbség áthaladni. Képlet (1,17) azt mutatja, hogy a sebessége az elektronok, még egy viszonylag kis feszültségkülönbség szignifikáns. Például, ha U = 100 V kapjuk V = 6000 km / s. Ilyen nagy sebességű elektronok a készülékek valamennyi kapcsolódó folyamatok a mozgását elektronok, nagyon gyorsan végbemenjen. Például, a szükséges idő múlása elektronok az elektródok közé az elektroncső, egy töredéke egy mikroszekundum. Ezért a munka a legtöbb elektronikus eszköz lehet tekinteni Sugárzó.

Mi most úgy a mozgás egy elektron, amelynek kezdeti sebességet Vo ellen irányul az F erő, ható az elektron a mező (ábra. 1.8, b). Ebben az esetben az elektromos mező késleltető elektron. Electron sebesség és kinetikus energia a lassuló területén csökken, mert a munka nem történik a területen erők, ebben az esetben, és egy elektron, ami annak köszönhető, hogy az energia legyőzi az ellenállást a mező erők. Az elvesztett energia az elektron által át a területen. Sőt, mivel a mozgás az elektron késleltető mező jelzi a mozgás irányában negatív pólusa mező forrásától, amikor egy elektron megközelíti az utolsó nettó negatív töltés nőtt, és ennek megfelelően növeli a mező energiát. Abban az időben, amikor az elektron használják fel teljes egészében a mozgási energia, a sebesség lesz egyenlő nullával, majd az elektron mozog az ellenkező irányba. Mozgása az ellenkező irányba nem több, mint az előzőekben tárgyalt nélküli mozgás kezdeti sebesség a gyorsuló területen. Ha egy ilyen mozgás területén az elektron visszatér oda az energiát, hogy elvesztette során a lassú mozgás.

A fenti esetekben, az irányt a sebessége az elektron mozgás irányával párhuzamos az elektromos erővonalak. Egy ilyen villamos mező úgynevezett hosszanti. Field merőleges a sebességvektor az elsődleges elektron, az úgynevezett keresztirányú.

Vegyük azt az esetet, amikor egy elektron belép az elektromos mező egy adott kezdeti sebességgel V o és merőlegesen az irányt elektromos erővonalak (ábra. 1.8). A mező hat az elektron állandó erővel a következő egyenlet adja (1,11) és a felé a magas pozitív potenciál. Befolyása alatt ez az erő az elektron sebessége válik V1. területére irányul. Ennek eredményeként, az elektron megy keresztül egyidejűleg két egymásra merőleges mozgások: lineáris tehetetlenségi egyenletes merőleges sebességét V0

egyenletesen gyorsuló sebességgel V1. Hatása alatt a két egymásra merőleges elektron sebességek mozog mentén pálya, amely egy parabola. Való kilépés után az elektromos mező elektron fog mozogni egyenes vonalúan a tehetetlenség.

Egy elektron mágneses térben. Effect mágneses terek mozgó elektron lehet tekinteni, mint egy akció ezen a területen, mint áramvezető. Mozgása az elektron töltése e, és a sebesség V egyenértékű i áram. áthaladó elemi vezetőszegmensen hossza # 916; l.

Az alapvető törvényei az elektromágnesesség ható erő a mágneses tér a vezeték hossza # 916; l egyenlő az i áram

ahol B a mágneses indukció; # 945; - közötti szög az áram irányára, és a mágneses erővonal a területen.

Használata (1,18), megkapjuk egy új kifejezés, amely jellemzi az erejét a mágneses mező egy mozgó elektron benne,

Ebből expresszió látható, hogy egy elektron mentén mozgó mágneses erővonalak (# 945 = 0), nem megy át semmiféle befolyást a mező (F = BeVsin 0 = 0), és továbbra is mozgatni, hogy egy előre meghatározott sebességgel.

Ha a kezdeti elektron sebességvektor merőleges vektor mágneses indukció révén, vagyis # 945; = 90, akkor a ható erő az elektron,

Az irány ez az erő határozza meg a bal kéz szabályt. A F erő mindig merőleges a pillanatnyi V sebessége az elektron és a mágneses erővonalak. Összhangban a második törvénye Newton erő adódik át a elektron tömegének rám gyorsulás egyenlő. Mivel a gyorsulás merőleges a sebesség V. az elektron hatása alatt ez a normál (centripetális) gyorsulás mozog egy olyan kerület mentén fekvő merőleges síkban a távvezeték mezőt.

Általában a kezdeti elektron sebessége lehet nem merőleges a mágneses indukció. Ebben az esetben, a pályáját a elektron mozgás határozza meg a két komponens, a kezdeti sebesség:

normális és a tangenciális V1 V2. az első az, amely merőleges a mágneses erővonalak, és a második azzal párhuzamos. Az intézkedés alapján a normális komponense az elektron mozog egy kört, és a tangens - végighalad a erővonalak látható. 1.9.

Ennek eredményeként az egyidejű hatása mindkét komponensét a pálya mozgását az elektron formájában egy spirál. Vizsgálat megváltoztatásának lehetőségét a pályáját a elektron mozgás segítségével mágneses mezőt használjuk, hogy összpontosítson, és ellenőrzik az elektronsugár a katódsugárcsövek és más eszközök.