1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Наведенные тоии. Ранее указывалось, что при изучении автоколебательиых устройств удобно представлять электронные приборы в виде некоторых двухнолюсннков с онределениым цолньв! сопротивлением. Электронные приборы сверхвысоких частот также можно характеризовать полным сопротивлением. В этом случае рассмотренный выше энергетическиИ эффект взаимодействия электронов с полем опредсляе<ся величиной и знаком ак>инной компоненты полно!о сопри!иилсиич, а р»ак<иинач кци!цшси<4 з!Ог<> соиро!иилсцнч ношолчс! Оир<»шли<и и:!ипцц ил<к!Ионин<и но!Ока риссмз!риизсцо!о нрибори иа риз<ищи<ими час>ммы аи!Ог«нщцыора. Для нахождении волна!о сопротивления сверю>ысокочасготных электронных приборов необходимо знать величину полного тока, протекающего через эти приборы, которая зависит от ироцсссов, происходящих в междуэлектродиом пространстве, в частности от времени, пролета электроном междуэлектродного пространства.
При анализе процесса взаимодействия электронои с высокочастотным электрическим нолем важно знать не абсолютное значение времени пролета электронов в междуэлектродиом пространстве, а опшшеине времени пролета < к периоду высокочас!огиых колебаний Т. Обычно это отношение харак!еризуюг »уг>!О»! цроле>а 13, измсршищимся в радианах или !радусзх: О.= — 2ч .:== Ш<. 1' (2(> 6>) Угол пролета 0 является основным параметром 'процесса, показывающим, на сколько градусов изменяется фаза переменного напряжения за время пролета электрона.'Понятие,угла пролета позволяет также дать более четкое оиределение области так называемых «сверхвысоких частот», при которых 6 перестает быть пренебрежимо малой величиной, т. е.
ч становится одного порядка с Т. Так, например, для ламп обычных типов и размеров уже нри часто<ах 300 Мгц 6 имеет значения порядка радиан н начинает заметно сказываться инерция электронов. Затруднении, возникающие при определении полного тока сверх- высокочастотных электронных приборов обусловлены тем, <то при конечных значениях угла пролета ум<с нельзя рассматрива~ь ток но внешней цепи электродов кзк результат неиосредствеииого попадания электронов иа данный электрод. Подобная трактовка„ позволя1ои(ая получать правильные количественные соотношения ири работе электронных приборов в области обычных радиочастот (угол пролета .близок к нулю), является источником ошибок яри нонып<е ирименить ее к анализу рзботы этих приборов ири больших углах пролета. Эго можно показать, сосрспого !ич гное вциманяв нз физических црццсгсах ОГ>рззоиаиия !окз иц и>ц !нцси цсии электродОв.
Разберем ЦЦЛ 3,>,И ЦРО< <СИШИИ < ЛУЗЛИ ЛИИ К»ццч >ЛСК>РОНЗ В ПЛОСКОМ ДИОДЕ, Ч $ ! ! И ЛЦ Ш К НПРШИ» и 'ЛШ!С<И> >И К !У < Обцй внешним проводником (рш Уи 11 <>з >ц! иш, $4йч,>«ЦЦЫИ >Л и<!Шц булс! наводить иа > 3 $,>р««ч!» Шрч и4 ирп<цшци>л<>ми и «и! >иа <>3 и у>. (1ри лиижсиии .$1 $1«ц<! 1»4, ! и! 'н!»»»«О<$ ! и $»и«ц>шц шли<иш4 >11шчц$$ Ч! 31 <>>, и р $! и «$$!. з«$!«ч«> иц ш<ци ц ци гуи» !' ц!и>!гч>!и !цк. 1(Шлл «3, ! ! !Цш ИРИИ И> и $. 3»,! и «Ш««ЧУ, И» ЛИ ЦШЛ Ци«Ы ЦИРЦИЗИИЦ! и НЦЛЦ- ми! ишин $«<! >ш >ш ич! .и упцишнзс<гч,,'! на аноде иоирщтае!.
И ч 34 >жни >риц н>.>ьц>ги близ,иии<и, иа последнем сосредоточится >шш чгши>й ш>лц.ни>сльиыи .'>арии, равный заряду '!«! К>рццл. 1Ии<шлчч ц! лцип, электрон нейграпи- й '!>г> и,>ш,'! ци!.!31 !ш $$см,шрчд, '!с»1 Обусло3<лиИ!«3«Ч ЦР -3 !«ЦЦ <шг !<И<! ИЦ ИЦСШ!Ий Ц»цн и щци <цй ц!Ши»1! ! ии,> !» лш !иу».! и !Ом, ч!»! !«и и и иц «л;ь!!иш ш и илцш>ч <л!ч.ц Иу ° И ! Ин«>Ь $3«< $»! >ОЧШ*> Ц<,1;! Гни* Шц>М«иин 'И !.
'и. 'И!. '«3»!'>Р и1«щ и Яцж 4 !' !«1 «1 11«пшцн$ цРц» 3 01ис<1и' и ш.!» 3! 3 «Иш иричрлщ»цш1 «<,ц»!Ш>ч«иц!. 111и. шцлоким >с>ц!иц по и,! ли'«,1 «! и > >и >ш шщзи > >к(и ч«>шш. $>ии!!«>,ч»и!3!с и чго работа цр иш»<, «шг ири б и>шни» лш< >шиш» у! Ли ир >лс<4, копы ирвин 3!роз <:! «ш;<ч *!Лми> с и риц!Ом исримсииого цаирчжения.
В качестве ир<>лслцшцц случая моши> ирсдсгзиигь узкое значение угла нрол»«! 4 И и такую ф! >у иы>шдз элскгроноа из кагода, когда электроны, иич>иицщ д>ш кшц!е к аноду и течение полог<ительного нолуиериода и р.>! иши > и <ирч,к «иш нс усищи>ог еще дойти до анода, как это и>ирчч цн гчииш!»ч >>рицчгсльцым, и силу чего электроны возириии «<.ч ибрл1и ! ч ц>!и!у, ш иона«34ч ц< иосрслсгвенио на анод. <>и !ц>шц>,, и ы ш < !!'ш >ш:ши«н >ш» к< Г>у>(ст индук!ироиагься Н< >ИЫ И! .Л<«$<ЫН 3<3!«>3з, и>"ш ш!ы ш>!цршо буисг расти ио мере цри!бшм<иич»><И! 3! >ил Ч аниау И Умгиьнш1ься Нри удалении ЕГо «ци«<,!«ь (ч«>чу»з!.3,>!«* ч» <и и зц<нцц>й цепи булсг ирогекагь иаве- 1'. шый >ци 'и $4>3ч>иц. !ю г ир<мснц шшмсинч электрона в между- '>Л»1 1!Л>чн»>ц !3!>>и",>Ран< Ыч».
!1»>3>>и<,:>$ »-.Л>"3 ц"' ирин>и<наш<Ой кОИ<(1нгурацин электродОв движу щи ч «>л ч>!ччич !Шицдяг >оки и цепи электродов, мимо которых цли ин ичцрчил«"цши к ко!Орым оии проходят, независимо от того„ ццц4.!4! >,иш из >!и >м!сктроды или нег. !(ц ц«! и»«:. >и!«3!и!!<иное взаимодействие электро><ов и иных варям.<шы» $4 шн ! ииенишми колебательными системами используется и г и.иш<ц >ц- !Шцршорои сверхвысоких частот и в ускорите>!ях элсц» и<:>! цы» из<!иц.
В связи с этим чрезвычайно важно установить сич ц. ш «чч! ичислс!н!ь!м в цепи электродов током и п<оростью движу>ии»»ч и >шмлуэлек<родиом пространстве электронов, что дает возможно»!ь ощ>»делить полный ток в цепи электродов. (26.7) 0„!!.Ч .=- 4 г.!А 8 ж~ ' Г р' =!р'(хд, у, зч), 488 взлимодзйствнв элвктгониого.
Нотокьсэлнктгич. иолам (гл. 26 5 26.3. Теорем» о наведенных токах. Для общего случая иро-. изволыюй конфигурзцни электродов и любого нанравления движения электронов справедлива теорема о наведенных токах (теорема Шокли — Рамо), которая утверждает, что ток в любом заземленном электроде равен где д--заряд, движущийся между заземленными электродами, н— скорость движения заряда, Е,— взятая вдоль направления движения заряда составлякхцая электрического поля, которое существовало бы в точке нахождс1ц<я заряда при следу<о<них предположениях! а) заряд <! бе<ко!и шо у!шлсн о1 сн<1смы члск!родов, б) но!снцнал 1!На ащх1рпд1, 1их ко<о<мни мы онрслсляем, на единицу цышс но<сникала лру<нх:1лск<родон, в) все ос<альные элен<роды заземлены, т.
с. Нонмщиал их рацеи нулю. Рассмотрим такую произвольную систему электродов и определим ток„наводимый движу<цнмси электроном в цснн одзого иа них, принимая только что сформулированные условия. Будем изучать нро- цессы, нроисходяшие в светел!е для двух различных состояний ее. Вначале допустим, что все электроды заземлены и между ними движется заряд д со скоростью о (рнс. 26,2, а).
Затем рассмотрим второе состояние системы, когда двиа<ущийся заряд отсутствует, а на электрод, ток которого определяется, подан потенциал, равный + 1 (рис. 26,2, 6), в то время как остальные электроды остаются заземленными и, следовательно, имеют нулевой нотшщиал. Нас булез интересовать электрическое поле, создаваемое движущимся электрическим зарядом. В общем случае, как известно, вектор напряженности электрического поля <1 дА Е= — ~р — --- — —, где в — а<алярный потенциал, обусловленный наличием влектрических зарядов, А - — вектор-нотенциал, обусловленный движением электрических зарядов и возникающим при этом мап<нтным полем. В силу того, что в электронных приборах скорости электронов й 26.81 тногамл О нАвндзнных токАх намного мсньнгс скорос<н сне<а (о<„'с), и выражении для Е можно пренебречь в!Орам члсш!и.
11о.!!ому будем считать Е= — 17<у. Донуст1в! 1Лх» с, ч1!! вв!!рнчссхос внн, сошаиаемое электрическим заряднсч рзгнрос<рвв<!<я 1нноившо, 1. е. будем рассматривать квази«:ниц н,!риме внв, ч<о <нн!у!1~Но нри малых размерах лами. ! !!!1н. 1~ НВ! Вмнцци<Ч Впб!!и 1!!Чкн ИР!и 1йаш н!а мсжлУ электролами л<в лита !'!н !!Ннн!и сп! !сны, 1йн ас<,нвснных нл рнс. 26,2, а и !! !1ла н!.11Н!!!!! о! ! Нннв, вн:в в! хчнх!1н1лы нхнан нугвной но!!.Нцн<л и чл1х<рн цхк!н вв1. <Нала! ггя лвохущимся юнк<риче- !ЮШ .1,!Рви!!М, !ШЫ1ШИ<Л буде! ЯЮВ<ЬСЯ фуш<цнсй ХООРДина! и НРеН! НН, 1.
Если охруж<пь заряд очень малой сферой, можно считать, что потенциал ца се нонсрхнос<и одинаков. Обозначим его через <я . Используя !сор«му О!.!р!Н рад!Кого — Гаусса, мы мохом написать для понсрхвк<н Я с!1н ры, окру А1хч<юй наряд <7, слслухющс соогнон<ение: 1лс Й„- . компонента вск<ора элекзрнчсской в<лукции, нормальная к поверхности Я.