ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ДИОД БЕЗ ПОТЕРЬ С КОМПЕНСИРОВАННЫМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ЗАРЯДОМ

6.4.1. Межэлектродный потенциал

Дія пропускания больших токов через термоэмиссионный диод необходимо ггрализовать пространственный заряд. Остановимся на случае, когда про - нственный заряд в межэлектродном пространстве отсутствует. Тогда в плос - диоде потенциал меняется линейно с изменением расстояния от эмиттера. Если электроды внешне короткозамкнуты и термоэлектрическими эффекта - можно пренебречь, то между эмиттером и коллектором отсутствует разность енпиалов: нулевой энергетический уровень (уровень Ферми) один и тот пя обоих электродов. На рис. 6.8 представлено распределение потенциала • ороткозамкнутом диоде.

Через обозначим работу выхода эмиттера, а фс — работу выхода коллектора, етим, что чем больше значение ординаты, тем больше значение отрицатель - потенциала (напряжения). Для того чтобы электрон покинул эмиттер, он ■•аєн как минимум иметь энергию, равную другими словами, потенциал редственно у эмиттера (по отношению к уровню Ферми) равен - ф£. На ри - ке представлен случай, соответствующий соотношению ф£ > фс.

Так как обычно принято увеличение напряжения изображать графиком, правленным вверх, то следует перевернуть рис. 6.8 (рис. 6.9). Видно, что поте циал непосредственно у коллектора выше, чем потенциал непосредственно эмиттера, и, следовательно, при отсутствии пространственного заряда ток 1:е диод / будет равен току насыщения J = /0 (при условии, что эмиссией с колл, тора можно пренебречь):

/0 = ЛГ2ехр^-^£,| (

Эмиттер Коллектор

Рис. 6.9. Распределение потенциала короткозамкнутом термоэмиссионн диоде

Если эмиттер и коллектор соединены между собой через внешнюю нагрузк показано на рис. 6.1, то ток от генератора вызовет падение напряжения на внеш. нагрузке V, что в свою очередь приведет к тому, что напряжение на зажиме эми станет положительным. Распределение потенциала для этого случая представле на рис. 6.10 и 6.11 для двух возможных соотношений между ф£ и (V+ ф).

Эмиттер Коллектор

Рис. 6.8. Энергетическая диаграмма короткозамкнутого термоэмиссионного диода

Эмиттер Коллектор

А I Уровень Ферми *

Рис. 6.11. Распределение потении в термоэмиссионном диоде, замкнутом нагрузку ( V + фс) > ф£

Эмиттер Коллектор

і і

Уровень Ферми А V

Рис. 6.10. Распределение потенциала в термоэмиссионном диоде, замкнутом на нагрузку ( V + фс) < ф£

До тех пор пока выполняется неравенство | V + фс| < |ф£|, межэлектродный потенциал будет по-прежнему ускорять электроны и ток будет оставаться рав­ным току насыщения /0.

Однако если V станет достаточно большим, чтобы нарушить приведенное выше неравенство, то между электродами возникнет задерживающий потенци­ал VR

|Кл| = |К + фс-ф£| = |К-ДК|, (25)

где

д V = ф£ - фс . (26)

В этом случае только электроны, которые, находясь в эмиттере, имеют энер­гию, превышающую суммарный потенциальный барьер q(V+ фс), смогут достичь коллектора Плотность тока еще описывается законом Ричардсона, но эффек­тивный барьер теперь выше, чем прежде. Электроны эмиттера теперь должны преодолеть не только эмиссионный барьер с/ф£, но также дополнительный ба­рьер qVR. Только электроны с энергией, превышающей q{§F + VR) = q (фс + V), могут достичь коллектора:

-^e + V-AV)

= АТ2 ехр

J = АТ ехр

= J0 ехр --^(V-AV) .

(27)

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

РАБОТА

Выше мы говорили о том, что газ, находящийся в цилиндриче­ском сосуде с поршнем, может совершать работу. Какова эта работа? Сила, действующая на поршень со стороны газа, равна рА, где А …

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Подведем некоторое количество Q теплоты к газу, находящему- ■ : цилиндре с адиабатическими стенками и поршнем внутри, который может ■сремещаться без трения. Наличие адиабатических стенок означает, что тепло - р …

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ

При изменении температуры некоторого фиксированного коли­чества газа будет меняться его внутренняя энергия. Если при этом объем газа остается постоянным (например, газ помещен в сосуд с жесткими стенками), то изменение его …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua