Quid est duodecim vacuum?
Quid est Vacuum Diode ?
Definitio Vacuum Diode
Vacuum diode est genus dispositivi electronici quod cursum electrici in alto vacuo inter duos electrodos, cathodon et anodon, regit. Cathodus est cylindrus metallicus qui materiae emittenti electronis cum calefacta tinctus est, anodus autem est cylindrus metallicus hollis qui electronos a cathodo colligit. Symbolum vacuum diode infra demonstratur.
Vacuum diode inventa est a Sir John Ambrose Fleming anno 1904 et alias valve Fleming vel valve thermionica cognita erat. Fuit prima tubula vacua et praecessor aliorum dispositivorum tubularum vacuorum, sicut triodorum, tetrodorum, et pentodorum, quae late in electronicis usata sunt per primum medium saeculi XX. Vacuum diodes essentiales fuerunt ad progressionem radii, televisoris, radar, soni recordandi et reproduciendi, longinquarum reticulorum telephonicorum, et analogorum et digitalium primorum computatorum.
Principium Operationis
Vacuum diode operatur ex principio emissionis thermionicae, ubi electroni a superficie metallica calefacta emittuntur. Quando cathodus calefactus est, electroni in vacuum effugiunt. Tensio positiva in anodo hos electronos attrahit, sinistrorsum currentem ab cathodo ad anodium permittens.
Si tamen tensio positiva applicata ad anodium non sufficit, anodus non potest omnes electronos a cathodo emissos propter filamentum calefactum attrahere. Quam ob rem, aliqui electroni in spatio inter cathodum et anodum accumulantur, nubem negativae caricae, quae carica spatialis dicitur, formantes. Carica spatialis ut barriera fungitur, quae ulterius emittendum electronorum ab cathodo prohibet et currus currentis in circuitu minuit.
Si tensio applicata inter anodum et cathodum paulatim augeatur, plures et plures electroni caricae spatialis ad anodium trahuntur et locum vacuam pro aliis electronis emissis creant. Itaque cum augmento tensionis trans anodum et cathodum, possumus augmentare ratum emissionis electronorum et ideo currus currentis in circuitu.
Dum omnis carica spatialis neutralizetur per tensionem anodi, non est amplius obstructio ad emittendum electronorum ab cathodo. Tunc fasciculus electronorum libere a cathodo ad anodium per spatium fluit. Quo facto, currentis a anodo ad cathodum maximo valore fluunt, qui tantummodo a temperatura cathodi pendet. Hoc vocatur currentis saturati.
Porro, si anodus frigida fit respectu cathodi, nulla emissio electronorum ab eo fit, quia non calida est. Nunc, electroni a cathodo calefacto emissi ad anodium non perveniunt propter repulsionem anodi negativi. Fortis carica spatialis inter anodum et cathodum accumulabitur. Propter hanc carica spatialis, omnes electroni emissi reppelluntur ad cathodum, et ideo nulla emissio fit. Ergo, nullus currentis in circuitu fluit. Itaque, vacuum diodes permittunt currentem fluere in uno modo tantum: a cathodo ad anodium.
Cum nulla tensio applicetur ad anodium, idealiter, nullus currentis debet esse. Tamen, propter fluctuationes statisticas velocitatis electronorum, aliqui electroni adhuc ad anodium perveniunt. Hoc parvus currentis, qui splash currentis dicitur.
Caracteristica V-I
Caracteristica V-I vacuum diode ostendunt relationem inter tensionem applicatam trans anodum et cathodum (V) et currentem per circuitum fluentem (I). Caracteristica V-I vacuum diode infra demonstrantur.
Magnitudo caricae spatialis dependet a numero electronorum a cathodo emissor, qui influentur a temperatura cathodi et functione operativa. Functio operativa est minimum energiae necessaria ad electronum a metallo removeri. Metalla cum minoribus functionibus operativis minus calefacienda sunt ad electronos emitti, faciens ea efficaciora pro hoc scopo.
Hic regionis caracteristicae dicitur regionis saturati, ut in figura demonstratur. Currentis saturati independens est a tensione anodi et tantummodo a temperatura cathodi pendet.
Cum nulla tensio applicetur ad anodium, nullus currentis in circuitu debet esse, sed in re, est parvus currentis propter fluctuationes statisticas velocitatis electronorum. Aliqui electroni sufficienter energetici sunt ad anodium attingere etiam quando nulla tensio sit in anodo. Parvus currentis causatus per hanc phenomenon dicitur splash currentis.
Genera Vacuum Diodes
Diode rectificans
Diode detectrix
Diode Zener
Diode varactor
Diode Schottky
Applicationes Vacuum Diodes
Applicationes magnae potentiae
Applicationes altae frequentiae
Applicationes altae temperature
Applicationes audio
Conclusio
Vacuum diode est genus dispositivi electronici quod cursum electrici in alto vacuo inter duos electrodos, cathodon et anodon, regit. Cathodus emit electronos cum calefacta a filamento vel ignitore indirecto, anodus autem electronos a cathodo colligit. Vacuum diode operatur ex principio emissionis thermionicae et permittit currentem fluere in uno modo tantum: a cathodo ad anodium.
Vacuum diodes inventa sunt a Sir John Ambrose Fleming anno 1904 et late usatae sunt in electronicis per primum medium saeculi XX. Essentiales fuerunt ad progressionem radii, televisoris, radar, soni recordandi et reproduciendi, longinquarum reticulorum telephonicorum, et analogorum et digitalium primorum computatorum. Vacuum diodes substitutae sunt a diodis semiconductoribus in pluribus applicationibus, propter magnitudinem minorem, consumtionem minoris potentiae, maiorem fiduciam, et costum minorem. Tamen, vacuum diodes adhuc usantur in quibusdam regionibus ubi habent praestantias super dispositiva solid-state, sicut in applicationibus magnae potentiae, altae frequentiae, altae temperature, et audio.
Vacuum diodes possunt classificari secundum diversa critera, sicut ambitus frequentiae, rating potentiae, typus cathodi/filamenti, applicationes, parametri speciali, et functiones speciali. Exempla generum vacuum diodes sunt diodes rectificantes, diodes detectrices, diodes Zener, diodes varactor, et diodes Schottky.
Vacuum diode est simplex sed importantis dispositivum quod partem significativam in historia et progressione electronicarum lusit. Adhuc pertinens est hodie pro quibusdam applicationibus quae requirunt suas unicas characteristicae et praestantias. Vacuum diode est testimonium ingenii et innovationis engineerorum et scientiarum electronicarum qui exploraverunt possibilitates et potentialitates tubularum vacuarum.
