* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

30 Электронные лампы и транзисторы \гл. 2 Время одного оборота электрона при его движении по окружности равно: T= 2π m еВ [сек], (2-12) нитного поля, действующая на электрон, будет направлена вниз, сила электрического поля — вверх. Если эти силы равны, то направление движения электрона и его скорость останутся Траектория Движения о —£/8 0 Если электрон имеет составляющую ско­ рости, п а р а л л е л ь н у ю магнитному полю, то он будет двигаться по спирали с постоянным ра­ диусом R и шагом P где r ^ I то P = 2π где si п θ еВ то cos θ TB 1*1 (2-13) (2-14) θ — угол между вектором скорости υ и вектором магнитной индукции В. Сказанное иллюстрируется рис. 2-2, б. Применение уравнений движения электро­ на в однородном магнитном поле поясняется следующим примером. П р и м е р 2-2 В однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,1 в б / л введен электрон с началь­ ной скоростью IO м/сек. Направление началь­ ной скорости электрона составляет угол 30° с направлением магнитного поля. Найти ра­ диус и шаг спирали, по которой будет дви­ гаться электрон. Решение 1. Определяем радиус спирали по формуле (2-13): то si п θ * еВ 0,5 1,60 · i o - - 0,1 = 2,85 - IO" м. а 1 i e 7 Рнс. 2-3. Т р а е к т о р и я д в и ­ ж е н и я э л е к т р о н а , имею­ щего н у л е в у ю н а ч а л ь н у ю скорость, в случае, если з л е к т р н чес кое и маги итное поля перпендику­ лярны. Р и с . 2-4. Н а п р а в л е н и е н величина начальной ско­ рости э л е к т р о н а , п р и к о ­ т о р ы х д е й с т в и е с и л элек¬ тр и ческого H магн итного п о л я на э л е к т р о н в з а и м н о уничтожается. без изменения. Это условие выполняется, когда начальная скорость электрона опреде­ ляется выражением U = — β [м/сек] 0 г (2-15) где E — отрицательный градиент потенциала. в м; В —магнитная индукция, вб/м*. 2-2. Э Л Е К Т Р О Н Н А Я ЭМИССИЯ 2. Определяем шаг спирали по формуле (2-14): 2π то cos θ P = еВ 2π 9,11 10" - 10* - 0,866 1,60 - 1 0 " · 0,1 = 3,1 ΙΟ"· Ai. β1 ιβ 2- le. Движение электронов в однородном электрическом и магнитном полях. Д в и ж е н и е электрона в электрическом и магнитном полях может быть определено путем решения уравне­ ния (2-1) с учетом одновременного действия на электрон электростатического и магнитного полей. Рассмотрение нескольких частных слу­ чаев позволяет сделать сравнительно простые выводы, которые представляют определенный интерес. Случай 1. £ параллельно B V парал­ лельно E и В. В этом случае магнитное поле не оказывает влияния на движение электрона. Скорость электрона определяется уравнением (2-6); если начальная скорость электрона равна нулю, то уравнением (2-4). Случай I I . E перпендикулярно B ϋο = 0. В этом случае электрон будет дви­ гаться по циклоиде, как показано на рис. 2-3. Случай 111. E перпендикулярно B Vo перпендикулярно E и В. Направление век­ торов E В и Vo показано на рис. 2-4. Сила маг­ t 0 i r 1 В проводнике часть валентных электронов каждого атома смещена относительно своего нормального положения благодаря соедине­ нию атомов в молекулы. Силы, у д е р ж и в а ю щ и е смещенные электроны, относительно малы, и поэтому электроны могут свободно двигаться в проводнике. Эти электроны, как известно, называют свободными электронами, и их упо­ рядоченное движение внутри проводника пред­ ставляет собой электрический ток. Тепловая энергия проводника заставляет свободные элек­ троны, а т а к ж е атомы и молекулы вещества находиться в постоянном движении. При уве­ личении температуры проводника скорость, а следовательно, и кинетическая энергия элек­ тронов увеличиваются. 2-2а. Работа выхода. В результате тепло­ вого движения электрон может получить ско­ рость такой величины и н а п р а в л е н и я , что он выходит за пределы проводника. При этом на поверхности проводника остаются положи­ тельные з а р я д ы . Электрон вернется обратно в проводник, если он не будет обладать доста­ точной начальной скоростью, чтобы преодо­ леть силу п р и т я ж е н и я положительно з а р я ж е н ­ ного проводника. Кинетическая энергия, ко­ торой должен обладать электрон, чтобы выле­ теть с поверхности проводника, называется работой выхода Ψ. Работа выхода обычно измеряется в электроновольтах. В табл. 2-1 приведены значения работы выхода W для различных проводников. При комнатной температуре кинетическая энергия свободных электронов в проводнике, обусловленная тепловым движением, недоста­ точна для выхода сколько-нибудь заметного количества электронов с поверхности провод­ ника. Однако эмиссия электронов с поверх­ ности проводника может быть значительно