Tubos de gas: ¿la neutralización de la carga espacial provoca una caída en la resistencia del tubo? ¿Combinación de voltaje desionizante?

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El siguiente párrafo es de Capítulo 3 del libro < a href="http://www.talkingelectronics.com/Download%20eBooks/Download%20eBooks.html"> Principles of Electronics .

  

Cuando el cátodo se calienta, emite una gran cantidad de electrones. Estas   Los electrones forman una nube de electrones cerca del cátodo, llamada espacio.   cargar. Si el ánodo se hace positivo w.r.t. cátodo, los electrones   (puntos magenta) desde la velocidad de carga espacial hacia el ánodo y   Chocan con moléculas de gas (círculos cian) en el tubo. Fig. 3.5 Si el   El voltaje del ánodo-cátodo es bajo, los electrones no poseen la   Energía necesaria para provocar la ionización del gas. Por lo tanto, la placa   El flujo de corriente en el tubo solo se debe a los electrones emitidos por el   cátodo. A medida que aumenta la tensión del ánodo-cátodo, los electrones   Adquirir más velocidad y energía y un punto llamado voltaje de ionización es   Alcanzado, donde comienza la ionización del gas. La ionización del gas.   produce electrones libres e iones de gas positivos (círculos cian con + ve   señales). Los electrones libres adicionales fluyen hacia el ánodo junto con   Los electrones originales, aumentando así la corriente de placa. sin embargo, el   El aumento en la corriente de la placa debido a estos electrones agregados es prácticamente   despreciable. Pero el efecto principal es que el gas positivo lleno de gas   Los iones de los tubos se desplazan lentamente hacia el cátodo y neutralizan el espacio.   cargar. En consecuencia, la resistencia del tubo disminuye, resultando en   en corriente de placa grande. Por lo tanto, se debe a la neutralización de   carga espacial por los iones de gas positivos que platean la corriente en un tubo de gas   es demasiado aumentado.

¿Por qué disminuye la resistencia dando como resultado una corriente de placa grande? Mi pensamiento es que si tienes una nube de electrones que actúan como portadores de carga, eso sería bueno para la conducción, por lo que neutralizarlos debería aumentar la resistencia

  

(iii) Una vez que se ha iniciado la ionización, se mantiene en el ánodo-cátodo   Tensión muy inferior a la tensión de ionización. Sin embargo, mínimo   La tensión de ánodo-cátodo, llamada tensión de desionización, existe por debajo de la cual   La ionización no se puede mantener. En tales condiciones, lo positivo.   Los iones de gas se combinan con los electrones para formar moléculas de gas neutrales y    paradas de conducción . Debido a esta acción de conmutación, un tubo lleno de gas   Se puede utilizar como un interruptor electrónico.

¿Podría alguien explicar por qué 'la conducción se detiene' con la formación de moléculas de gas? ¿No debería seguir fluyendo la corriente de la placa?

    
pregunta Ricardo

1 respuesta

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Con respecto a la primera pregunta, la razón es que la carga espacial cargada negativamente crea un campo eléctrico, que está en oposición al campo eléctrico generado por la tensión positiva del ánodo. El aumento del número de portadores de carga negativa disponibles para la conducción se compensa con el aumento en el campo eléctrico de oposición que generan estos portadores de carga.

Esto pone un límite teórico a la densidad de corriente máxima del ánodo para un voltaje de ánodo dado cuando está presente una carga espacial, y para una placa plana, la geometría viene dada por la ecuación Langmuir-Child :

$$ 1.67 × 10 ^ {- 3} \ left (\ frac {q} {mc ^ 2} \ right) \ frac {V_a ^ {\ frac {3} {2}}} {d ^ 2} \ frac {A} {m ^ 2} $$

Donde \ $ d \ $ es la distancia entre las placas, \ $ V \ $ es el voltaje del ánodo, \ $ q \ $ es la carga de partículas, \ $ m \ $ es la masa y \ $ c \ $ es la velocidad de la luz (todas las unidades SI).

    
respondido por el Bitrex

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