Информационный лист по физике на тему: Термоэлектронная эмиссия. Вакуумные приборы.Закон Электролиза. Электролиты.

Термоэлектронная эмиссия. Вакуумные приборы.
•Явление термоэлектронной эмиссии открыто в 1883 г. знаменитым американским изобретателем Эдисоном.
401891519619800•Это явление наблюдалось им в вакуумной лампе с двумя электродами - анодом, имеющим положительный потенциал, и катодом с отрицательным потенциалом.
•Катодом лампы может служить нить изтугоплавкого металла (вольфрам, молибдентантал и др.), нагреваемая электрическимтоком.
•Такая лампа называется вакуумным диодом.
Диод состоит из стеклянного или металлического
корпуса из которого откачан воздух. В баллон впаяны два электрода - катод и анод. В диоде с катодом
косвенного накала имеется миниатюрная "печка",
которая служит для разогрева катода Обычно катод устроен
401955089408000 в виде цилиндра внутри которого расположен подогреватель, анод же представляет собой цилиндр, который расположен вокруг катода. Если подать в анод лампы положительный потенциал относительно катодто электрическое поле между анодом и катодом будет способствовать движению электронов от катода к аноду.
Если катод холодный, то ток в цепи катод - анодпрактически отсутствует.
При повышении температуры катода в цепи
катод - анод появляется электрический ток, который тембольше, чем выше температура катода.
При постоянной температуре катода ток в цепи
катод -анод возрастает с повышением разности
потенциалов U между катодом и анодом и выходит
к некоторому стационарному значению,
называемому током насыщения /н.
При этом все термоэлектроны, испускаемые катодом,достигают анода. Величина тока анода не пропорциональна U, и поэтомудля вакуумного диода закон Ома не выполняется.
Явление испускания электронов нагретыми телами (эмиттерами) в вакуум называется термоэлектронной эмиссией.
Термоэлектронная эмиссия - электроны приобретают кинетическую энергию при нагревании металла. Нагретый металл до 1000 - 1500°С будет окружён 'облаком" электронов. Значительное число электронов будет иметь кинетическую энергию, превышающую работу выхода, и эти электроны могут вылетать из металла.
Вакуумные диоды применяются для выпрямления переменного электрического тока
Природа тока в жидкостях. Закон электролиза. Электролиты.
Проводниками электрического тока являются не только металлы и полупроводники. Электрический ток проводят растворы многих веществ в воде. Как показывает опыт, чистая вода не проводит электрический ток, то есть в ней нет свободных носителей электрических зарядов. Не проводят электрический ток и кристаллы поваренной соли, хлорида натрия. Однако раствор хлорида натрия является хорошим проводником электрического тока. Растворы солей, кислот и оснований, способные проводить электрический ток, называются электролитами
Прохождение электрического тока через электролит обязательно сопровождается выделением вещества в твёрдом или газообразном состояниина поверхности электродов. Выделение вещества на электродах показывает,что в электролитах электрические заряды переносят заряженные атомывещества - ионы. Этот процесс называется электролизом.
Закон электролизаМайкл Фарадей на основе экспериментов с различными электролитами установил, что при электролизе масса m выделившегося на электроде вещества пропорциональна прошедшему через электролит заряду ∆q или силе тока I и времени ∆t прохождения тока:
m=k∆q= kI∆t.
Это уравнение называется законом электролиза. Коэффициент k, зависящий от выделившегося вещества, называется электрохимическим эквивалентом вещества.
Проводимость электролитов
Проводимость жидких электролитов объясняется тем, что при растворениив воде нейтральные молекулы солей, кислот и оснований распадаются наотрицательные и положительные ионы. В электрическом поле ионы приходят вдвижение и создают электрический ток.
Агрегатное состояние электролитов
Существуют не только жидкие, но и твёрдые электролиты. Примером твёрдогоэлектролита может служить стекло. В составе стекла имеются положительные и отрицательные ионы. В твёрдом состоянии стекло не проводит электрический ток, так как ионы не могут двигаться в твёрдом теле.При нагревании стекла, ионы получают возможность перемещаться под действием электрического поля, и стекло становится проводником.
Применение электролиза
Явление электролиза применяется на практике для получения многихметаллов из раствора солей. С помощью электролиза для защиты отокисления или для украшения производится покрытие различныхпредметов и деталей машин тонкими слоями таких металлов, как хром,никель, серебро, золото.