Мелкие вопросы по теории

Maykill

[uquote="Shuher_s_Timoth",url="/forum/viewtopic.php?p=3680527#p3680527"][uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3680515#p3680515"]В любом учебнике подробно расписано почему катоды испускают электроны и почему нужно неметаллическое покрытие катода.
Катод испускает не потому что источник питания пихает в него электроны, а по другой причине.[/uquote]
Я знаю что по причине эмиссии. Но разве протекающий через лампу ток не восполняет утерянные электроны?[/uquote]

как?
восстанавливает покрытие чтоли?
http://meandr.org/archives/23075

Реклама

HochReiter

Shuher_s_Timoth писал(а):Я знаю что по причине эмиссии.

Что по причине эмиссии??? Катод испускает электроны по причине эмиссии? Определение эмиссии из википедии или любого другого толкового словаря: "Термоэлектро́нная эми́ссия — явление выхода электронов из металла при высокой температуре". Эмиссия происходит по причине эмиссии. Это знает каждый

Да, протекающий ток восполняет утерянные электроны, как насос восполняет вытекшую из крана воду. Если трубы засорятся, вода будет течь хуже не потому что воды стало мало, а потому что труба засорилась. Почему засоряется активный слой, я в подробностях не знаю. То ли осыпается, то ли какие-то химические реакции происходят, то ли физическая структура меняется, но факт - со временем активный слой деградирует, эмиссия уменьшается. В катодах кинескопов активный слой частично и ненадолго восстанавливали высоковольтными разрядами (т. наз. "простреливание")

Реклама

Shuher_s_Timoth

Просто я в нескольких книгах читал, что лампы "садятся" по причине утери электронов. Видимо авторы решили не вдаваться в подробности.

ypppu

Э, если из металла пропадут электроны, это уже будет не металл. Пишут, что катоды покрывались барием и стронцием. Меньшая энергия выхода электрона значительного увеличила эмиссию. Но покрытие из щелочноземельные металлов постепенно испарялось, а оставшийся голый вольфрам при рабочей температуре эмитирует электроны очень слабо.

Реклама

12943

Да каким к чёрту барием? Лампу что ли никогда не бил? Оксидами покрывают, грубо говоря известью.

Добавлено after 3 minutes 52 seconds:
[uquote="Shuher_s_Timoth",url="/forum/viewtopic.php?p=3680682#p3680682"]Просто я в нескольких книгах читал, что лампы "садятся" по причине утери электронов.[/uquote]
А самому подумать не судьба? Если из катода выйдут все электроны, то он будет положительно заряжен и притянет сколько захочет электронов из первой же попавшейся железки

Реклама

Ярослав555

[uquote="Shuher_s_Timoth",url="/forum/viewtopic.php?p=3680682#p3680682"]Просто я в нескольких книгах читал, что лампы "садятся" по причине утери электронов. Видимо авторы решили не вдаваться в подробности.[/uquote]
Дело не в электронах, а в понятии "работа выхода". Покрытый катод намного легче испускает из себя электроны, чем голый. Лампа сконструирована под определенные условия эксплуатации, и деградировавший катод уже не может эффективно испускать электроны в тех условиях.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0 ... 0%B4%D0%B0

Добавлено after 5 minutes 47 seconds:
Теперь о прогреве лампы перед включением. Если лампу включить на холодную, то имеющиеся в колбе атомы газа (ну не идеальный же вакуум там), разгоняются от анода к катоду и бомбардируют последний, разрушая покрытие. Но если лампу прогреть перед включением, то вокруг катода образуется облачко электронов, вылетевших от теплового воздействия. И если вот теперь включить лампу, то разогнанный ион встретится на полпути с разогнанным электроном.

Реклама

Shuher_s_Timoth

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3680693#p3680693"]Да каким к чёрту барием? Лампу что ли никогда не бил? Оксидами покрывают, грубо говоря известью.

Добавлено after 3 minutes 52 seconds:
[uquote="Shuher_s_Timoth",url="/forum/viewtopic.php?p=3680682#p3680682"]Просто я в нескольких книгах читал, что лампы "садятся" по причине утери электронов.[/uquote]
А самому подумать не судьба? Если из катода выйдут все электроны, то он будет положительно заряжен и притянет сколько захочет электронов из первой же попавшейся железки[/uquote]
Так у меня этот же вопрос возник.

12943

Уточни вопрос.

Ярослав555

оксидный катод: при изготовлении данного катода на металлическое основание (из никеля, вольфрама или спецсплавов), называемое керном, наносят катодное покрытие, состоящее из соединений бария, стронция и кальция (их оксидов). Катод обрабатывается в вакууме, в результате чего изменяется структура оксидного слоя и на поверхности образуется одноатомная плёнка бария, восстанавливаемая из оксида. Поверхность катода получается пористой, и атомы бария располагаются на ней не сплошным слоем, а в виде отдельных областей. Наличие атомов бария на поверхности катода и ионов бария внутри оксидного слоя обеспечивают малую работу выхода электронов, и, как следствие, высокую эмиссионную способность оксидного катода. Распределение бария по поверхности катода зависит от режима обработки, поэтому значение параметров у оксидных катодов могут колебаться в некоторых пределах. Особенностью оксидного катода является зависимость эмиссионного тока от электрического поля в лампе. То есть, чем больше напряжённость электрического поля возле катода, тем больше эмиссия электронов с его поверхности. Если у нагретого катода ток эмиссии не отбирается, то на поверхности катода накапливается большое количество атомов бария, которые поступают изнутри катода вследствие диффузии. При этом работа выхода резко понижается и в течении очень короткого промежутка времени (до 10 мксек) с катода можно получить эмиссионный ток с плотностью до 50 А/см2. При длительном отборе тока поверхность катода обедняется барием, работа выхода увеличивается, а эмиссионная способность катода понижается до нормальной величины. После прекращения отбора тока атомы бария снова накапливаются на поверхности катода.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0 ... 0%BF%D0%B0

Ivanoff-iv

Забористо... атомы перемещаются

это-ж не расплав...

Добавлено after 2 minutes 22 seconds:
а потом куда они деваются? (что поверхность ими обедняется?)

Добавлено after 2 minutes 3 seconds:
еслиб улетали, то катода хватало бы не надолго.. наверно обратно прячутся... (уходят к металлу катода за "свежими" электронами...

прям вижу, как они чешут с пустыми авоськами...

)

Добавлено after 3 minutes 4 seconds:

чем больше напряжённость электрического поля возле катода, тем больше эмиссия электронов с его поверхности.

опять ерунда - эмиссия от поля не зависит, этим и объясняется ток насыщения.

jast321

Доброго утра. Ребята, ткните носом, где у меня в рассуждениях ошибка:
Как видно из формулы "2" индуктивность обратнопропорциональна длине магнитопровода.
В целях эксперемента был разобран трансформатор. Одна половинка сердечника осталось неизменной, а из другой пересобрал ровный стержень. У обоих сечение одинаковое.
И так , одевая на катушку сердечник "2" мы увеличиваем длину магнитопровода (сердечник получается замкнутый). Значит индуктивность должна уменьшиться, но и соответственно ток вцепи должен вырасти (смотрим по осциллографу), т.к. сопротивление должно уменьшится (формула 1).
Однако все происходит наоборот.

Почему так?

Понимаю, что если в обмотку вставить стержень, то магнитному потоку надо замыкаться через воздух с большим магнитным сопротивлением. Однако в формуле об этом нигде не нашел.

Slabovik

l - средняя длина магнитной линии. В случае с замкнутым сердечником она практически равна длине сердечника. В случае разомкнутого прямого сердечника она становится много длиннее имеющегося сердечника т.к. чтобы "возвратиться" в его другой конец она должна пройти "огородами" по воздуху. А проницаемость воздуха к тому же равна единице, что также вносит вклад в индуктивность.

Поэтому самые большие индуктивности получаются на сердечниках, которые замкнуты (при одном и том же количестве витков, разумеется).

mickbell

[uquote="jast321",url="/forum/viewtopic.php?p=3681234#p3681234"]Однако в формуле об этом нигде не нашел.[/uquote]Эта формула не универсальная, она подходит лишь для ограниченного количества видов катушек индуктивности.

HochReiter

jast321 писал(а):Как видно из формулы "2" индуктивность обратнопропорциональна длине магнитопровода.

А если катушка без сердечника? Или, как в анекдоте, с деревянным сердечником? Как уже сказал Slabovik, l - не длина магнитопровода, а средняя длина силовой линии, а силовые линии проходят частично по сердечнику, частично по воздуху. Расчёт - дело занудное, с применением интегралов, но есть готовые к употреблению формулы для расчёта индуктивности катушки с часто применяющимися сердечниками - стержень, гантеля и т. д.

Дыму не много было? Без сердечника индуктивность мала, ток большой, дым обычно появляется секунд через 10-30.

jast321

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3681268#p3681268"]. Расчёт - дело занудное[/uquote]
Да понятное дело

Но стараюсь понимать откуда берется та или иная формула, а не просто пользоваться готовыми формулами и не вникая повторять готовые схемы.

Slabovik писал(а):l - средняя длина магнитной линии. В случае разомкнутого прямого сердечника она становится много длиннее имеющегося сердечника т.к. чтобы "возвратиться" в его другой конец она должна пройти "огородами" по воздуху. А проницаемость воздуха к тому же равна единице, что также вносит вклад в индуктивность.

Тогда с замкнутым сердечником понятно. Вставляя его индуктивность увеличивается.

Но вот в источниках не видел, что для формула номер 2 для прямого соленойда что то сказано о длине магнитной линии. Везде говориться о длине самого соленойда и в формуле нет ничего, что говорит о замыкании линии через воздух.

Выходит, что для формулы соленойда с незамкнутым сердечником (стержнем) - длина в знаменателе это именно длина соленойда, а не магнитной линии. А в формуле где магнитопровод замкуну (или с небольшим зазором) длина в знаменателе есть уже длина магнитной линии.
Так что ли ?

HochReiter

Формула номер два выведена в предположении, что соленоид о-о-очень длинный, магнитное поле внутри почти всего соленоида одинаково, искривлениями силовых линий на краях можно пренебречь, поскольку краёв мало по сравнению с серединой. Если внутрь соленоида поместить сердечник, форма силовых линий не изменится, в формуле появится только коэффициент мю. Что происходит за пределами катушки, уже учтено при выводе формулы. Кстати, в ней есть ещё и S. Чему равно сечение засоленоидного пространства? Если катушка не очень длинная, поле различно в середине и на краях, а не замечать края уже нельзя.

Формула индуктивности такой катушки, учитывающая краевые эффекты, более сложная, чем формула для длинного соленоида.
Теперь вернёмся к длинному соленоиду. Согнём его в тор. Теперь длина катушки стала равна длине силовых линий. Формула осталась той же. Вставим в тор сердечник с большой магнитной проницаемости, в формуле появляется коэффициент мю. А теперь сдвинем равномерно намотанные витки на часть тора, что изменится? (про амперклещи разговаривали совсем недавно). И напоследок пропилим зазор. В отличие от засоленоидного пространства у зазора вполне определённое сечение.

12943

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3681420#p3681420"]Формула номер два выведена в предположении, что соленоид о-о-очень длинный, магнитное поле внутри почти всего соленоида одинаково, искривлениями силовых линий на краях можно пренебречь, поскольку краёв мало по сравнению с серединой. Если внутрь соленоида поместить сердечник, форма силовых линий не изменится, в формуле появится только коэффициент мю.[/uquote]
Коэффициент появится, только вот чему он численно равен?

jast321

HochReiter, Хорошо, в этой формуле для бесконечного соленойда учтено, то что за пределами катушки. Если формула одна и таже, как для бесконечно длинного, так и для замкнутого соленойда, взяв соленойд длинною например 30см и поперечным сечением 1см² ( а его уже можно назвать бесконечно длинным) и соленойд таких же параметров, но в виде замкнутого тора , то по формуле у них будет одинаковая индуктивность. Т.к. при прочих равных одинаковая длина.
Но это же не так, как сказано в постах выше? Мне вот этот момент не понятен.

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3681268#p3681268"]Дыму не много было? Без сердечника индуктивность мала, ток большой, дым обычно появляется секунд через 10-30.[/uquote]
Нее

горячий был. У меня все такие вещи через развязывающий 100 ватный трансформатор, да и к тому же понимаю, что можно включить, а что нет.

HochReiter

jast321 писал(а): взяв соленойд длинною например 30см и поперечным сечением 1см² ( а его уже можно назвать бесконечно длинным)

Не бесконечно, надо раза в три длиннее. Пучок графиков из статьи о магнитных антеннах на ферритовом стержне. Проницаемость сердечника при отношении длина/диаметр до 30 заметно меньше достижимой при бесконечной длине единицы.

Спойлер

jast321 писал(а): у них будет одинаковая индуктивность. Т.к. при прочих равных одинаковая длина.
Но это же не так, как сказано в постах выше?

Где сказано, что не так? Где бы найти длинный гибкий соленоид, чтобы проверить утверждение на практике?

ypppu

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3681590#p3681590"]Где бы найти длинный гибкий соленоид, чтобы проверить утверждение на практике?

[/uquote]
Стальной тросик. Если тонкий - несколько параллельно в пучок.