Електроника и електро - движението на електрони в електрически и магнитни полета,

Във всички електронни уреди, електронни и йонни потоци във вакуумна или газ, който е под налягане или по друг начин са подложени на електрическо поле. Взаимодействие движат електрони с електрически .fields е основен процес в електронни и йонни устройства. Да разгледаме движението на електрон в електричното поле.

Фиг.1 - движение на електрони в ускорението (а) се забавя (б) и напречна (в) електрически полета

Фигура 1 а, показан във вакуум електрическо поле между две плоски електроди. Те може да представлява катод и анод на диод или всеки две съседни електроди мултиелектроден устройство. Си представим, че на електрод с нисък потенциал, например zhatoda, електрона излъчваната при начална скорост Vo. Полето действа на електроните с сила F и го ускорява към електрода с високо положителен потенциал, например към анода. С други думи, електрона се привлича към електрода с високо положителен потенциал. Ето защо, на полето в този случай се нарича ускорява. Преместването ускорено електрон става най-високата скорост в края на пътя, т.е.. Д. Когато удря електрода към който плава. В момента на удара, кинетичната енергия на електрона е и най-големият. По този начин, движението на електроните в областта на ускоряване е увеличаване на кинетичната енергия се дължи на факта, че полето работи на електрон движение. Electron винаги отнема енергия от областта ускоряване.

Velocity придобити при движението на електрони в ускоряване поле пресича единствено зависи от разликата в потенциалите U и определя по формулата

Удобно скоростта електрон изразена условно в волта. Например, скоростта на електрони при 10, означава, че скоростта на електрони придобива в резултат на движение в полето за ускоряване на потенциална разлика от 10. От горната формула е лесно да се намери, че когато U - 100 V курс

6000 km / сек. В такива високи скорости по време на полет на електрона в пространството между електродите се получава е много малко, от порядъка на 10 -8 - 10 -10 секунди.

Ние сега разгледаме движението на електрона в който началната скорост Vo е насочено срещу сила F, действащи на електроните от областта (Фигура 1 б). В този случай, електрона излъчваната при начална скорост на електрод при по-висока положителен потенциал. Един долу сила F се отнася към скоростта Vo, тогава електрон спиране и забавяне област се нарича. Ето защо, една и съща сфера е за един електрон ускоряване и забавяне на други, в зависимост от посоката на началната скорост на електрони.

Кинетичната енергия на електроните, които се движат в момента намалява поле се намалява, тъй като не е положен труд от полеви сили, както и от електрони, които .preodolevaet поле съпротива сила. Енергията, загубен от електрона се прехвърля в полето. По този начин, в областта на забавящия електрон винаги дава енергия на терена.

Ако началната скорост на електрона, изразена в волта (Uo), тогава степента на намаление е равен на потенциалната разлика на U, който се простира в областта на електрон забавящо. Когато първоначалната скорост на електрона е по-голяма от потенциалната разлика между електродите (Uo> U), електрона преминава през цялото разстояние между електродите и пада на електрода по-ниска потенциал. Ако Uo

Ако електрон лети до определена начална скорост Vo под прав ъгъл към полеви линии (на фигура 1), полевите действа на електроните със силата F, насочена към високо положителен потенциал. Следователно, електрона претърпява едновременно две взаимно перпендикулярни движения: еднакво движение по инерция на VQ скорост и равномерно ускорено движение vapravlenii сила F. Както е известно от механика, полученото движение на електрона трябва да бъде парабола и електрона се отклонява към положителен електрод. Когато електрон е освободен извън областта (Фигура 1 в), толкова по-далеч, той ще се движи по инерция по права линия на редовни интервали.

От горните електронни законите за движение може да се види, че електрическото поле винаги действа на електрон кинетичната енергия и скорост, като бъдат променени в една или друга посока. По този начин, между електрона и електрическото поле винаги има енергичен взаимодействие, т.е.. Е. обмен на енергия. Освен това, ако началната скорост на електрона не е насочена по силови линии, и под ъгъл към него, след това електрическото поле огъва електронен крива, превръщайки го от права линия на параболата.
Ние сега разгледаме движението на електрон в магнитно поле.

Преместването на електрони е елементарен електрически ток опит и от магнитното поле е същото деяние токопровеждащите проводника. Електротехника е известно, че на прав ток-балансовата проводник в магнитно поле, механични действия усилие, перпендикулярни на линиите на магнитното поле и проводника. Нейната посока е обърната чрез промяна на посоката на тока или на магнитното поле. Тази сила е пропорционална на стойността на силата на полето на тока и дължината на проводника, а също така зависи от ъгъла между проводника и посоката на полето.

Това ще бъде най-голям, ако проводника е перпендикулярна на линиите; ако проводника е разположен по протежение на линиите на полето, в сила е нула.

Фигура 2 - електронен движение в напречна магнитно поле.

Ако електрон в магнитно поле, е в покой или се движат по линиите на полето, а след това не се прилага по отношение на това магнитното поле. Фигура 2 показва какво се случва с електрона която влиза в постоянно магнитно поле, генерирано между полюсите на магнит, с начална скорост Vo перпендикулярна на посоката на област. При липса на поле електрон да се движи праволинейно .i равномерно (пунктираната линия) по инерция; в присъствието на областта изпитва сила F, насочени под прав ъгъл на магнитното поле и v0 на скоростта. Под влиянието на тази сила се навежда пътя на електрон Sway и се движи по кръгова дъга. Нейната линейна скорост Vo и енергия в същото време остават същите, както на силата F винаги действа перпендикулярно на скоростта Vo. По този начин, на магнитното поле, за разлика от електрическото поле не променя енергия на електрона, а просто да го усуква.