Что такое анод и катод?

Две причины запаха сероводорода из воды бойлера

Одна причина запаха

Питательной средой для некоторых разновидностей сульфатредуцирующих бактерий служит ил, который содержит органические соединения. Такие бактерии можно найти в природе, например, в отложениях ила на дне болот, озер. Или в искусственных сооружениях — в септике канализации, например. Или на дне колодца, или накопительного бака с водой, если там скапливаются органические загрязнения.

В баке бойлера со временем из воды оседает и накапливается слой ила, который может стать средой обитания сульфатредуцирующих бактерий.

Увеличьте температуру воды в бойлере до максимума, выше 70 оС и попользуйтесь горячей водой дня три. Микроорганизмы при такой температуре должны погибнуть, а накопленный в иле сероводород за это время уйдет с водой из бака. Если запах сероводорода исчез, то скорее всего причина запаха в деятельности бактерий, которые живут в слое ила.

Другая причина запаха

Другие разновидности бактерий живут в воде. Для жизнедеятельности, таким бактериям, необходим молекулярный водород. Некоторые из них живут в природных источниках термальной воды при температуре +110 оС.

В баке водонагревателя молекулярный водород особенно интенсивно выделяется, если протекторная защита от коррозии работает в режиме «перезащиты» (подробнее о «перезащите» читайте в статье выше).

Если в баке водонагревателя вода содержит достаточно большое количество сульфатов, и протекторная защита работает в режиме «перезащита», с интенсивным выделением водорода, то создаются условия для активного размножения сульфатредуцирующих бактерий в воде.

Определить причину не сложно – выньте протекторный анод из бака и включите водонагреватель в работу без анода. Если вода перестала отдавать тухлыми яйцами – причина найдена.

Обозначение в электрохимии и цветной металлургии

Катод — определение и практическое применение

Понятие анодов в электролитических процессах применимо в отношении положительно заряженных электродов. Электролиз, с помощью которого выделяются или очищаются различные химические элементы, – это влияние электрического тока на электролит. Электролитом выступают растворы солей или кислот. Другим электродом, участвующим в этой реакции, выступает катод.

Внимание! На отрицательно заряженном катоде (К) осуществляется реакция восстановления, на аноде (А) – процесс окисления. При этом «А» может частично разрушаться, участвуя в очищении металлов от нежелательных добавок

В металлургической промышленности аноды используют при нанесении защитных слоёв на продукт электрохимическим методом (гальваника) или электро-рафинированием. Электрическое очищение позволяет растворять на «А» черновой металл (с примесями) и осаждать его на «К» уже в очищенном виде.

Ряд часто применяемых анодов – изготовленные из металлов:

• цинка;
• меди;
• никеля;
• кадмия;
• свинцовые (сплав свинца с сурьмой);
• серебра;
• золота;
• платины.

Никелирование, оцинкование и прочее нанесение защитных или эстетически востребованных покрытий на изделия выполняются в основном из недрагоценных металлов.

С помощью «А» из драгметаллов повышают электропроводность компонентов электрических изделий и наносят слои благородных металлов на ювелирные украшения.

К сведению. Осаждаемый на катоде чистый металл также называют «катодом». Например, чистая медь полученная таким образом именуется «медный катод». Дальше её используют для изготовления медной фольги, проволоки и прочего.

Рафинирование металлов

Как определить что минус, а что плюс (у диода)

Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.

1. Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Красный провод идет к аноду «+», черный к катоду «-».
2. Внешние признаки:

• символы «+» и «-» на корпусе;
• ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий;
• вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус;

1. Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы.

Вам это будет интересно Миллиамперы в амперы

Обратите внимание! Если включить лампочку, и она начнет гореть — «+» батарейки соединен с положительной полярностью, это есть анод, и прибор будет пропускать через себя ток. Если свет не загорелся, то значит, соединили с отрицательной полярностью — это катод и, соответственно, тока не будет

1. Инструкция по эксплуатации. Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры.

Определение полюсов с помощью лампочки

Вакуумный триод.

Трехэлектродная
лампа, или триод, содержит кроме катода и анода еще третий электрод —
управляющую сетку. Обычно сетка представляет собой спиральную проволочку C,
окружающую прямолинейный катод. Ось цилиндрического анода совпадает с осью
катода и сетки (рис. 2.1). Условное изображение триода и принцип его включения
для усиления анодного тока показаны на рис. 2.2. Здесь А—анод лампы; К—ее
катод; С—сетка; БА—анодная батарея; БС — сеточная батарея, создающая напряжение
между сеткой и катодом; R — потребитель тока.

Сетка
расположена ближе к катоду, чем анод, и на пути катод — сетка на электроны
действует суммарное поле: созданное между анодом и катодом и создаваемое между
сеткой и катодом. Во время работы лампы лишь часть электронов попадает на сетку
и движется к катоду по внешней цепи, образуя сеточный ток.

Если
потенциал сетки положителен по отношению к катоду, то движение электронов от
катода к аноду убыстряется, и анодный ток растет. Если же потенциал сетки
отрицателен по отношению к катоду, то движение электронов к аноду замедляется,
и анодный ток уменьшается. При достаточно большом по абсолютному значению
отрицательном потенциале сетки анодный ток полностью прекращается — в этом
случае говорят, что «лампа заперта». Для улучшения действия электронной лампы в
нее вводят дополнительные сетки. Лампу с двумя сетками называют тетродом (т. е.
четырехэлектродной), с тремя — пентодом (пятиэлектродной). Появление
электронных ламп разнообразных устройств, основанных на их применении, сыграли
огромную роль в развитии радио. Триод также применяют, как генератор
электрических колебаний.

Как определить анод и катод

Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах.

Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы. Это можно сделать по следующим признакам:

• маркировка, нанесённая на корпус элемента;
• длина выводов детали;
• показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов;
• использование источника тока с известной полярностью.

Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус (К) – это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, – это плюс (А). Так графически указано прямое направление тока – от «А» к «К».

Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец. Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой (катодный) вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 (ДМ) служит таким примером.

Примеры нанесения меток на диоды

Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов. У led-диодов длинная ножка – это положительный электрод, короткая – отрицательный вывод. К тому же форма корпуса (обрез края окружности) может служить ориентиром.

Полярность выводов led-диодов

При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов. Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. При этом красный щуп подсоединён к аноду «+», чёрный – к катоду «-».

Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки – на аноде и аналогично минус – на другом электроде.

Информация. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток. Свечение элемента укажет на прямое включение. Для этой цели можно взять батарейку RG2032 на 3 вольта и резистор сопротивлением 1кОм.

Включение светодиода через ограничивающий резистор

Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований. В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов.

Советы

Стоит придерживаться таких советов от специалистов, как:

• чтобы продлить срок службы нагревателя, нужно следить за его работой. Если при заборе воды слышен звук шипения, это значит, что на нагревателе появилась накипь, поэтому срочно нужно сделать чистку бойлера;
• обязательно нужно поставить водяные фильтры, которые во многом снижают концентрацию разных примесей, оседающих на деталях;
• необходимо смотреть на состояние анода. Если он уже наполовину износился, значит, в скором времени его нужно будет заменить;
• когда старый анод снят, а новый еще не установлен, не стоит запускать водонагреватель, чтобы разные отложения не появились на ТЭНе. Ведь покупка нового бойлера обойдется во много раз дороже, чем сам анод;
• очень частое использование водонагревателя способствует появлению накипи, поэтому чистку бака следует делать один раз в год, а то и чаще;
• стоит помнить, что хотя нержавеющая сталь является материалом довольно стойким и может противостоять жесткой воде и примесям соли, все же это возможно лишь некоторое время. Защита продлится буквально полтора года. Поэтому лучше покупать водонагреватель с магниевым анодом, который справится со всеми проблемами.

Однако дальше это не продвигается. Ведь стоимость таких изделий будет заоблачной. Люди просто не смогут покупать их, поэтому производители продолжают создавать водонагреватели с анодами. Магний в этом случае нужен, ведь он не только обладает способностью притягивать к себе соль и не допускать ее оседания на важные элементы конструкции, но также имеет небольшой электрохимический потенциал.

Но перекладывать всю вину за плохое качество защиты только на разработчиков не стоит. Не только они несут ответственность за поломки водонагревателей. Во многих регионах страны химический состав воды очень далек от идеального. А она, как известно, имеет постоянное взаимодействие не только со стенками нагревателя, но и с самими нагревательными элементами. Вот поэтому и нужен магниевый анод.

Выбор покупки зависит от решения хозяина. Можно купить водонагреватель с магниевым анодом и менять его изредка. Или же купить бойлер, имеющий анод с титановым покрытием, и забыть о его существовании.

О том, как произвести замену анода, смотрите в следующем видео.

Вакуумный диод.

Вакуумный
диод состоит из катода К в виде тонкой прямой нити и анода А, часто
представляющего собой коаксиальный с нитью цилиндр (рис 1.1). Катод и анод
впаяны в стеклянный баллон, внутри которого создан высокий вакуум.

При
неизменном токе накала, т.е. при неизменной температуре катода, сила анодного
тока зависит от анодного напряжения. При постепенном повышении анодного
напряжения сила анодного тока Iа растет (рис. 1.2) до определенного значения
Iн, после чего она остается неизменной, несмотря на дальнейшее увеличение
анодного напряжения.

Наибольший
ток, возможный при данной температуре катода, называют током насыщения.

График
(рис. 1.2) называют вольтамперной характеристикой диода.

Пояснение
к графику. При анодном напряжении, равном нулю, вылетевшие из катода электроны
образуют вокруг него отрицательный пространственный заряд, называемый
электронным облаком, который отталкивает вылетающие из катода электроны.
Большая их часть возвращается на катод и лишь незначительному числу электронов
удается долететь до анода; поэтому при Uа = 0 сила анодного тока Iа немногим
больше нуля. Для того чтобы Iа = 0, нужно приложить к аноду небольшое
отрицательное напряжение. Поэтому вольт-амперная характеристика диода
начинается немного левее начала координат.

С
увеличением положительного анодного напряжения увеличивается число электронов,
переносимых на анод, и электронное облако около катода постепенно уменьшается.
Когда оно полностью исчезает, т. е. когда все термоэлектроны, вылетающие из
катода, достигают анода, сила анодного тока перестает расти и он становится
током насыщения.

Очевидно,
что для увеличения тока насыщения необходимо увеличить число электронов,
вылетающих за 1 с. из катода, т. е. нужно повысить температуру катода, усилив
ток накала. На рис. 1.3 приведены вольт-амперные характеристики диода при
различных температурах катода, причем T1 < T2 < T3.

Рассмотренный
выше катод прямого накала не пригоден при нагреве катода переменным током, так
как в этом случае возникают колебания анодного тока, вызванные небольшими
периодическими изменениями температуры нити катода. От этого недостатка
свободен диод с катодом косвенного накала (подогревным). Его условное
обозначение дано на рис. 1.4. Подогревной катод состоит из керамической
трубочки, внутри которой помещен проводник-нагреватель, питаемый переменным
током. На трубочку надет массивный никелевый цилиндрик, испускающий при нагревании
электроны. Он покрыт оксидным слоем, уменьшающим работу выхода электрона.
Достаточно большая масса катода обеспечивает постоянство его температуры. В
настоящее время катоды косвенного накала применяют и в других электронных
лампах.

Двухэлектродная
электронная лампа пропускает ток только в одном направлении. Поэтому ее
используют в качестве выпрямителя переменного тока. Диод, действующий как
выпрямитель, называют кенотроном.

Через
кенотрон ток протекает лишь в течение одной половины периода переменного тока,
когда в диоде он направлен от анода к катоду. На рис. 1.5 приведен график
выпрямленного тока: по оси абсцисс отложено время, по оси ординат — сила тока.
Такой ток называют однополупериодным пульсирующим.

Если
в цепь включить два кенотрона или кенотрон с двумя анодами, то можно
использовать оба полупериода переменного тока. Изменение силы
двухполупериодного выпрямленного тока со временем показано на рис. 1.6.

Электронно-оптический преобразователь (ЭОП).

ЭОП
– это вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом
изображения объекта (в ИК, УФ и рентгеновских лучах) в видимое либо для
усиления яркости видимого изображения. В основе действия ЭОП лежит
преобразование оптического или рентгеновского изображения в электронное с
помощью фотокатода, а затем электронного изображения в световое (видимое),
получаемое на катодолюминесцентном экране. В ЭОП (рис. 7.1) изображение объекта
А проецируется с помощью объектива О на фотокатод Ф (при использовании
рентгеновских лучей теневое изображение объекта проецируется на фотокатод
непосредственно). Излучение от объекта вызывает фотоэлектронную эмиссию с
поверхности фотокатода, причём величина эмиссии с разных участков последнего
изменяется в соответствии с распределением яркости спроецированного на него
изображения. Фотоэлектроны ускоряются электрическим полем на участке между
фотокатодом и экраном, фокусируются электронной линзой (ФЭ — фокусирующий
электрод) и бомбардируют экран Э., вызывая его люминесценцию. Интенсивность
свечения отдельных точек экрана зависит от плотности потока фотоэлектронов,
вследствие чего на экране возникает видимое изображение объекта. Различают ЭОП
одно- и многокамерные (каскадные); последние представляют собой
последовательное соединение двух или более однокамерных ЭОП.

В
некоторых типах ЭОП изображение регистрируется матрицей из
электронночувствительных элементов (в количестве 10— 100), установленной вместо
люминесцентного экрана.

ЭОП
применяются в ИК технике, спектроскопии, медицине, ядерной физике, астрономии,
телевидении, для преобразования УЗ изображения в видимое. Современные
многокамерные ЭОП позволяют регистрировать на фотоэмульсии световые вспышки
(сцинцилляции) от одного электрона, испускаемого входным фотокатодом.

Анод и катод в вакуумных электронных приборах

Характеристики диодов Шоттки in5822

Электронная лампа является простейшим вакуумным устройством. Она состоит из следующих деталей:

• катода;
• сетки;
• анода.

Три этих элемента составляют вакуумный диод. У него «К» цилиндрической формы, внутри которого располагается нить накаливания. Она подогревает «К» для увеличения термоэлектронной эмиссии. В таких приборах электроны покидают «К» и в вакууме направляются к «А», тем самым создавая электрический ток. Анод – это электрод лампы с положительным потенциалом. Он выполняется в виде короба окружающего сетку и «К». Может быть из молибдена, тантала, графита, никеля. Его конструкция различна, порой имеет рёбра для теплоотвода.

Сетка – элемент, расположенный посередине, управляет потоком частиц. Чаще всего она выполнена в виде спирали, обвивающей катод.

«А» и «К» у вакуумного диода

Заряд аккумулятора

Если взглянуть на аккумулятор или обычные батарейки, то можно заметить терминалы, отличающиеся обозначением «+» и «-», которые расположены на противоположных концах.

Аккумулятор имеет металлический или пластиковый каркас. Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты.

Схема заряда АКБ

Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция. Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются.

На заметку. Когда происходит разряд гальванического элемента, то анод является «-», когда заряд — катод имеет знак «+».

Электрохимия и гальваника

В электрохимии есть два основных раздела:

1. Гальванические элементы – производство электричества за счет химической реакции. К таким элементам относятся батарейки и аккумуляторы. Их часто называют химическими источниками тока.
2. Электролиз – воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами – с помощью источника питания запускается какая-то реакция.

Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах?

• Анод – электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция – называется восстановителем.
• Катод – электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция – называется окислителем.

Отсюда возникает вопрос – где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны.

Важно! В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде. В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя (катода) к восстановителю (аноду)

Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод – это плюс, а анод – это минус

В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя (катода) к восстановителю (аноду). Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод – это плюс, а анод – это минус.

Внимание: ток всегда втекает в анод!

Или то же самое на схеме:

Электронограф.

Электронограф
— прибор для исследования атомного строения твердых тел и газовых молекул
методами электронографии. (Электронография – это метод изучения структуры
веществава, основанный на исследовании рассеяния образцом ускоренных
электронов. Применяется для изучения атомной структуры кристаллов, аморфных тел
и жидкостей, молекул газов и паров). Электронограф — вакуумный прибор. В
колонне, основном узле электронографа, электроны, испускаемые раскалённой
вольфрамовой нитью, разгоняются высоким напряжением (от 30 кВ и выше — быстрые
электроны и до 1 кВ — медленные электроны). С помощью диафрагм и магнитнфх линз
формируется узкий электронный пучок, направляемый на исследуемый образец,
находящийся в специальной камере объектов и установленный на специальном
столике. Рассеянные электроны попадают в фотокамеру, и на фотопластинке (или
экране) создаётся дифракционное изображение (электронограмма). Зависимость
интенсивности рассеянных электронов от угла рассеяния может измеряться с
помощью электронных приборов. Электронографы снабжают различными устройствами
для нагревания, охлаждения, испарения образца, его деформации и т. д.

Электронограф
включает также систему вакуумирования и блок электропитания, содержащий
источники накала катода, высокого напряжения, питания электромагнитных линз и
различных устройств камеры объектов. Питающее устройство обеспечивает изменение
ускоряющего потенциала по ступеням (напр., в О. «ЭР-100» 4 ступени: 25, 50, 75
и 100 кВ). Разрешающая способность Э. составляет тысячные доли А и зависит от
энергии электронов, сечения электронного пучка и расстояния от образца до
экрана, которое в современном электронографе может изменяться в пределах 200—
600 мм. Управление современных электронографов, как правило, автоматизировано.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.),
обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Реферат

Любая тема

От 250 руб.

Контольная работа

Любая тема

От 250 руб.

Курсовая

Любая тема

От 700 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному
проекту

Узнать стоимость

Электронный проектор.

Электронный
проектор – это авто-электронный микроскоп, безлинзовый электронно-оптический
прибор для получения увеличенного в 105—106 раз изображения поверхности
твердого тела. Электронный проектор был изобретен в 1936 нем. физиком Э.
Мюллером.

Основные
части Э. п.: катод в виде проволочки с точечным эмиттером па конце, радиус
кривизны которого r~10-7—10-8 м; стеклянная сферическая или конусообразная
колба, дно которой покрыто слоем люминофора; анод в виде проводящего слоя на
стенках колбы или проволочного кольца, окружающего катод. Из колбы откачивается
воздух (остаточное давление ~10-9—10-11 мм рт. ст.). Когда на анод подают
положительное напряжение в несколько тыс. Вольт относительно расположенного в
центре колбы катода, напряжённость электрического поля в непосредственной
близости от точечного эмиттера (острия) достигает 107—108 В/см. Это
обеспечивает интенсивную авто-электронную эмиссию. При обычной форме катода
электроны эмитировались преимущественно с мест локального увеличения
напряжённости поля над небольшими неровностями и выступами поверхности
эмиттера. Применение точечных эмиттеров, сглаженных поверхностной миграцией
атомов металла при повышенных температурах в хорошем вакууме, позволило
получить устойчивые токи.

Эмитированные
электроны, ускоряясь в радиальных (относительно острия) направлениях,
бомбардируют экран, вызывая свечение люминофора, и создают на экране
увеличенное контрастное изображение поверхности катода, отражающее её
кристаллическую структуру. Контраст автоэлектронного изображения определяется
плотностью эмиссионного тока, которая зависит от локальной работы выхода,
изменяющейся в зависимости от кристаллографического строения поверхности
эмиттера и от величины поля у поверхности эмиттера. Увеличение в Э. п. равно
отношению R/br, где R — расстояние катод — экран, b — константа, зависящая от
геометрии трубки.

Электронные
проекторы применяются для изучения автоэлектронной эмиссии металлов и
полупроводников, для определения работы выхода с разных граней монокристалла и
пр. Для наблюдения фазовых превращений, изучения адсорбции атомов различных
веществ на металлической или полупроводниковой поверхности и т. д. Э. п. используют
весьма ограниченно, т. к. намного большие возможности в этих отношениях даёт
применение ионного проектора.

Электронный осциллограф.

Электронным
осциллографом называют электроннолучевую трубку, применяемую для исследования
быстропротекающих электрических процессов. Слово осциллограф означает
«записывающий колебания». На первый конденсатор C1 осциллографа накладывается
изменяющееся во времени пилообразное напряжение (рис. 5.1). На протяжении
каждого периода оно сначала плавно растет, а затем мгновенно падает. Поэтому
пятнышко на экране движется сначала слева направо, а потом мгновенно
возвращается в исходное положение, а так как частота колебаний напряжения
велика, то глаз все время видит горизонтальную светлую прямую. Если, например,
на пластины второго конденсатора г. вертикально направленным полем подать
напряжение синусоидального переменного городского тока (v = 50 Гц), то при
одновременном действии конденсаторов электронный луч опишет развертку
синусоидальных колебаний, представляющую собой осциллограмму исследуемого
напряжения.

Электронно-лучевая трубка.

Схема
устройства электроннолучевой трубки представлена на рис. 4.1. В ее узкий конец
вмонтирована электронная пушка П, состоящая из термокатода К, анода А и
нескольких металлических колец. Электроны вылетают из катода, нагреваемого
электрическим током, а электрическое поле металлических колец (фокусирующего
устройства) сводит их в узкий пучок—электронный луч. Широкое дно Э
электроннолучевой трубки покрыто слоем флуоресцирующего вещества и служит
экраном. Под действием ударов попадающих на него электронов экран светится, и в
том месте, куда попадает электронный луч, появляется обычно зеленое светлое
пятнышко F.

Между
электронной пушкой и экраном помещены управляющие электроды, образующие два
конденсатора: C1 и С2. Электрические поля заряженных конденсаторов взаимно
перпендикулярны. Поле конденсатора С1 отклоняет луч в горизонтальном
направлении, поле конденсатора С2 — в вертикальном. Изменяя напряжение на
пластинах каждого из конденсаторов, можно отклонить электронный луч в любом
направлении так, что пятнышко возникает на экране на различных расстояниях от
его центра. В центр экрана электроны попадают, когда конденсаторы не заряжены.

В
некоторых типах электроннолучевых трубок отклонение электронного пучка
производится магнитным полем. При этом вместо отклоняющих пластин действуют две
взаимно перпендикулярные пары катушек, расположенные снаружи трубки. Каждая
пара катушек создает перпендикулярное лучу магнитное поле.

Электроннолучевые
трубки имеют огромное практическое значение. Их применяют в радиолокационных
установках, телевизорах, электронных микроскопах и других приборах. Без
электронного осциллографа не обходится ни одна физическая лаборатория, им широко
пользуются в медицине, биологии и т. д. Электронная пушка работает в
современной рентгеновской трубке, в электронном микроскопе. Нагревание, которое
вызывает электронный пучок, попадая на какое-либо тело, используют для плавки
сверхчистых металлов в вакууме.

Батареи с алюминием в основе

Были исследованы следующие типы алюминиевых батарей:

1. Хлорно-алюминиевая батарея была запатентована ВВС США в 1970-х годах и разработана, в основном, для использования в военных целях. Они используют алюминиевые аноды и хлор на катодах из графитовой подложки. Для работы им требуются повышенные температуры. 2. Алюминиево-серная батарея крайне заинтересовала американских исследователей, хотя очевидно то, что они все еще далеки от массового производства. В 2021 году в Мэрилендском университете была впервые проведена демонстрация перезаряжаемой алюминиево-серной батареи. 3. Алюминиево-железно-оксидные, алюминиево-медно-оксидные, алюминиево-железно-гидроксидная батареи были предложены некоторыми исследователями для военных ГТС. Их плотность энергии составляет 455, 440 и 380 Вт*ч/кг соответственно. 4. Батарея с алюминием и двуокись марганца использует кислотный электролит. Вырабатываемое напряжение составляет 1,9 В. Другая вариация использует основание (гидроксид калия) в качестве анолита и серную кислоту – в качестве католита. Две части отделены тонкой непроницаемой пленкой во избежание смешения электролита в каждом из элементов в половинах батареи. Эта конфигурация дает напряжение в 2,6-2,85 В. 5. Алюминиево-стеклянная система. Как было сообщено в итальянском патенте от Байокки, в области взаимодействия между силикатным стеклом и алюминиевой фольгой (нет потребности в других компонентах) при температуре, близкой к точке плавления металла, вырабатывается электрическое напряжение вместе с проходящим током, когда система замкнута на активной нагрузке. Феномен впервые был замечен Байокки, а затем – А. Дэлль’Эра и другие коллеги начали исследование и составление характеристики данной электромеханической системы.

Просмотров всего: 1 500, Просмотров за день: 1

Рентгеновская трубка.

Электрический
ток в вакууме применяют для получения рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи
испускаются любым веществом, которое бомбардируется быстрыми электронами. Для
получения интенсивного пучка этих лучей Рентген (в 1895 г. открыл эти лучи)
построил специальную трубку, состоящую из хорошо откачанного стеклянного шара
(рис. 6.1), в который впаяны три металлических электрода: катод К в виде
сферической чашечки, анод А и антикатод АК. Электроны, вылетающие нормально к
поверхности катода, попадают в его центр кривизны С, лежащий на антикатоде,
изготовленном из тугоплавкого металла. Антикатод установлен под углом 45° к
катоду для наиболее удобного использования выходящих из него рентгеновских
лучей. Накапливание на антикатоде отрицательного электрического заряда могло бы
привести к прекращению работы трубки, поэтому он соединен с анодом.

В
современных рентгеновских трубках (рис. 6.2) роль катода выполняет электронная
пушка — вольфрамовая спираль, нагреваемая током и служащая источником свободных
электронов. Фокусировка электронного пучка производится цилиндром Ц.. Антикатод
трубки является одновременно анодом. Такие трубки работают устойчивее, чем
первая модель.

На
рентгеновскую трубку любой конструкции подается напряжение в несколько десятков
киловольт.

Рентгеновские
лучи широко используют в медицине, технике и научных исследованиях. Приведем
несколько примеров. При помощи рентгеновских лучей можно получить на
флуоресцирующем экране или на фотографической пленке изображение не только
костей, но и внутренних органов человека (например, желудка). Облучение этими лучами
применяют при лечении злокачественных опухолей. С помощью рентгеновских лучей
обнаруживают изъяны в литых металлических изделиях — раковины или трещины
становятся видимыми на флуоресцирующем экране в виде светлых пятен на тени от
изделия. Большую роль играют рентгеновские лучи при изучении строения
кристаллов.