Номер 4, страница 181 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 10. Электрический ток в газах, вакууме и полупроводниках. Параграф 49. Электрический ток в вакууме. Вопросы - номер 4, страница 181.

Условие.

4. Движением каких заряженных частиц обусловлен ток в вакуумных приборах?

Решение.

4. Движением каких заряженных частиц обусловлен ток в вакуумных приборах?

Электрический ток в вакууме представляет собой упорядоченное движение свободных заряженных частиц. Поскольку в идеальном вакууме нет вещества, то нет и носителей заряда. Поэтому для создания тока в вакуумных приборах (например, в вакуумных лампах или электронно-лучевых трубках) носители заряда создаются искусственно.

Основными носителями заряда в вакуумных приборах являются электроны. Их получают с помощью процесса, называемого термоэлектронной эмиссией. Один из электродов прибора — катод — нагревается до высокой температуры при помощи нити накала. При этом электроны на поверхности катода получают достаточную кинетическую энергию, чтобы преодолеть силы притяжения и покинуть металл, становясь свободными.

Эти свободные электроны, оказавшись в вакууме, попадают в электрическое поле, создаваемое между отрицательно заряженным катодом и положительно заряженным анодом. Под действием сил этого поля электроны начинают ускоренно и направленно двигаться от катода к аноду. Это упорядоченное движение электронов и представляет собой электрический ток в вакууме.

Ответ: Ток в вакуумных приборах обусловлен упорядоченным движением электронов, которые испускаются нагретым катодом (в результате термоэлектронной эмиссии) и движутся в вакууме под действием электрического поля.

5. Как устроена электронно-лучевая трубка? Где она применяется?

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — это вакуумный прибор, который преобразует электрические сигналы в видимое изображение. Конструктивно она представляет собой герметичную стеклянную колбу вытянутой формы, из которой откачан воздух. Основные части ЭЛТ:

1. Электронная пушка — система электродов, предназначенная для создания, формирования, ускорения и фокусировки узкого пучка электронов (электронного луча). В её состав входят: катод (источник электронов), управляющий электрод или модулятор (регулирует интенсивность луча, т.е. яркость), а также несколько анодов (ускоряют и фокусируют электроны).

2. Отклоняющая система — устройство, которое управляет положением электронного луча, заставляя его перемещаться по экрану и формировать изображение. Существует два типа систем: электростатическая (две пары отклоняющих пластин, используется в осциллографах) и электромагнитная (две пары катушек индуктивности, используется в телевизорах и мониторах).

3. Экран — широкая передняя часть колбы, внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминофора. Люминофор — это вещество, которое светится (флуоресцирует) при бомбардировке его электронами высокой энергии. Таким образом, энергия электронного луча преобразуется в видимый свет, создавая на экране светящуюся точку.

Применение:

Исторически ЭЛТ были основным компонентом для создания изображения в телевизорах и компьютерных мониторах. С развитием технологий в бытовой электронике они были практически полностью вытеснены плоскопанельными дисплеями (жидкокристаллическими, плазменными, светодиодными OLED).

Тем не менее, ЭЛТ до сих пор находят применение в некоторых специализированных областях, таких как:
• аналоговые осциллографы для визуализации высокочастотных сигналов;
• дисплеи для некоторого научного и медицинского оборудования;
• авиационные дисплеи и радары;
• оборудование для видео-арта и ретро-игр, где ценятся их уникальные визуальные характеристики (например, отсутствие задержки вывода и высокая контрастность).

Ответ: Электронно-лучевая трубка состоит из стеклянной вакуумной колбы, внутри которой находятся электронная пушка (создаёт пучок электронов), отклоняющая система (управляет направлением пучка) и флуоресцентный экран (светится при попадании на него электронов). Ранее они массово применялись в телевизорах и мониторах, а сейчас используются в основном в специализированной аппаратуре, например, в осциллографах.