|
| |
|
Слаботочка Книги тока к обратному, для идеального вентиля бесконечно велик. Какие-либо потери энергии в идеальном вентиле отсутствуют. В реальных вентилях прямое и обратное сопротивления имеют конечные значения. Работа реального вентиля сопровождается потерями энергии как в прямом, так и в обратном направлении.  Рис. 2-1. Вольт-амперные характеристики. а-идеального вентиля; б-реального вентиля. На рис. 2-1 приведены вольт-амперные характеристики идеального и реального вентилей, представляющие собой зависимости токов и напряжений вентиля в прямом и обратном направлениях. 2-2. ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕНТИЛИ В качестве электронных вентилей применяются двух-электродные электровакуумные приборы, известные под названием кенотронов. Кенотрон представляет собой стеклянный или металлический баллон, в котором размещены два электрода - анод и катод. Давление воздуха в баллоне составляет 10~-Ю- мм рт. ст. Нагретый до высокой температуры катод является источником электронов. Ток через кенотрон (т. е. ноток непрерывно перемещающихся электронов) может протекать лишь тогда, когда анод положителен по отношению к катоду и прекращается при перемене полярности на электродах, 42 Рассмотрим устройство кенотрона. Его наиболее ответственной частью является катод. По своей конструкции катод может быть прямого накала или подогревным. Катод прямого накала нагревается путем пропускания через него электрического тока. Катод этого типа быстрее разогревается и более экономичен, чем подогревный. Недостатком катода прямого накала является неравномерное распределение потенциала по его длине. При питании переменным током это приводит к дополнительным пульсациям анодного тока. Подогревный катод, как показывает само его название, подогревается с помощью опециальной нити накала, электрически изолированной от катода. Подогревные катоды имеют один и тот же потенциал по всей длине и практически не создают пульсаций при питании переменным током. В кенотронах применяются вольфрамовые, торирован-ные и оксидные катоды. Вольфрамовые катоды применяются в мощных высоковольтных кенотронах. Более экономичными являются торированные катоды, применяемые для выпрямления более низких напряжений. Оксидные катоды изготовляются из никеловой нити или ленты, покрытой слоем окислов бария, стронция или кальция, и являются наиболее экономичными. Наибольшее применение в кенотронах нашли вольфрамовые и оксидные катоды. Аноды кенотронов изготовляются из никеля, молибдена или тантала, т. е. из материалов с большой работой выхода; материал анода не должен содержать легко испаряющихся примесей, которые могут ухудшить вакуум. Анод должен иметь достаточные размеры, чтобы, не перегреваясь, рассеивать энергию, выделяющуюся при ударе быстролетящих электронов об его поверхность. Кенотроны, предназначенные для применения в двух-полупериодной схеме выпрямления, известной иод названием схемы со средней точкой, изготовляются с двумя анодами и одним общим катодом. На рис. 2-2 в качестве примера приведен эскиз конструкции двуханодного кенотрона типа 5Ц4С, предназначенного для выпрямления низких напряжений. Рассмотрим характеристики и эксплуатационные свойства кенотронов. При изменении разности потенциалов между анодом и катодом сила тока, протекающего через кенотрон, изменяется. На рис. 2-3 приведена зависимость анодного тока /а от разности потенциалов между анодом и катодом f/a, которая носит название вольт-амперной характеристики кенотрона. По мере роста анодного напряжения число электронов, попадающих на анод, возрастает. Однако при некоторой величине анодного напряжения все электроны, вылетающие из катода, попадают на анод и дальнейшее увеличение напряжения уже не вызывает увеличения тока. Это критическое значение напряжения называется напряжением насыщения Us, а соответствующий ему ток - током насыщения Is- --Перекал ---У- - --рНормамм/й J--I накал I jf Недокал I/ / I   Рис. 2-2. Конструкция кенотрона типа 5Ц4С. Рис. 2-3. Вольт-амперные характеристики кенотрона. Режим насыщения наиболее резко выражен в кенотронах с вольфрамовым катодом и очень слабо - в кенотронах с оксидным катодом. Работа вентилей в режиме насыщения обычно не допускается, так как она может привести к быстрому разрушению катода. Из рис. 2-3 видно, что вольт-амперная характеристика кенотрона нелинейна, ноэтол1у внутреннее сопротивле- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [12] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |