68745

napięcie anodowe. Na rys. 1 przedstawiono przebieg zależności prądu płynącego przez diodę I_a od napięcia anodowego U_a dla stałej temperatury katody.

Rys. 1. Wykres chaiakteiystyki lampy elektronowej - diody

Na wykresie zależności natężenia prądu anody od napięcia, czyli tzw. charakterystyki diody wyróżniamy trzy odcinki zwane zakresami: zakres prądu początkowego, zakres ładunku przestrzennego i zakres prądu nasycenia.

Zakres prądu początkowego obejmuje część krzywej od punktu styczności z ujemną osią U_a (punkt E) do punktu A, któremu odpowiada napięcie bliskie U_a = 0. W tym obszarze stosuje się ujemne napięcia anody. Przy niewielkich napięciach anodowych natężenie prądu I_a początkowo powoli rośnie wraz ze wzrostem napięcia. Tłumaczy się to tym, że przy małych wartościach U_a nie wszystkie termoelektrony docierają do anody. W miarę wzrostu U_a coraz więcej elektronów dociera do anody i wzr asta natężenie prądu anodowego do pewnego maksimum, nazwanego prądem nasycenia I_lias. Napięcie anodowe, po przekroczeniu, którego otrzymujemy prąd nasycenia, nazywamy napięciem nasycenia U_ttas Prąd nasycenia jest osiągnięty wówczas, gdy do anody dobiegają wszystkie elektrony emitowane przez katodę. Zależność prądu anodowego od napięcia dla U < U_tKls ujmuje wzór Boguslawskiego-Langmuira, bardziej znany pod nazwą prawa „trzech drugich”.

I_a=Aufi    (2)

gdzie: A - współczynnik zależny od kształtu elektrod.

Gdy napięcie anodowe wzrasta U_a »0, natężenie prądu anody jest określone całkowitym prądem tennoemisji katody (podobnie jak dla U_a» 0), czyli równaniem

(1). Ze względu na niewielki wpływ czyiuiika T² stojącego przed funkcją wykładniczą równanie (1) możemy napisać w postaci:

/    = Ko */kT

‘nas ^{D e}

Dla U_a< 0 w powyższym wyrażeniu musimy uwzględnić wpływ potencjału liamującego. Możemy założyć, że potencjał ten zwiększa barierę potencjału do wartości <p', którą musi pokonać elektr on wybiegający z katody, przy czym <p'=<j)-eU_a. Podstawiając <f>' w miejsce 0 do ostatniego równania otrzymamy następujące wyrażenie na prąd anodowy:

2