Térszim Töltés: Definíció Példák és Hatások

A térbeli töltés definiálható olyan térként, ahol az elektromos töltések gyűlnek, szabad térben vagy dielektrikus anyagban. Az elektromos töltések lehetnek pozitívak vagy negatívak, és lehetnek mozgásképesek vagy nem mozoghatnak. A térbeli töltés befolyásolhatja a elektromos mezőt, az elektromos potenciált, valamint az áramátvitelt a területen.

Térbeli töltés példái

A térbeli töltés különböző helyzetekben jelenhet meg, mint például:

• Szemiconductor csatlakoztatások: Amikor egy p-típusú szemikonduktor (ami túlzott lyukakkal rendelkezik) érintkezik egy n-típusú szemikonduktorral (ami túlzott elektronokkal rendelkezik), a csatlakoztatás közelében található elektronok és lyukak reagálnak, hagyva mögöttük mozgástalan ionokat. Ez létrehoz egy térbeli töltési régiót, amelyet megszabadított a mozgásképes töltéscarrier-ektől, és van benne egy elektromos mező, ami ellenzi a töltések további diffúzióját. Ez a régió ismert mint a kiürített réteg vagy kiürített zóna.

• Elektroncsövek: Amikor egy elektroncső (mint például egy vakuumcső vagy termionikus konverter) ellátják energiával, elektronok emítettek a katód (negatív elektrod) és mozognak a anód (pozitív elektrod) felé. Azonban az elektronok végigutaznak a csőn, és negatív töltések felhőjét formálják a katód közelében. Ez létrehoz egy térbeli töltési régiót, ami visszautasítja az emített elektronokat, és csökkenti az áramátvitelt. Ez a régió ismert mint a katód leesése vagy virtuális katód.

  

A térbeli töltés mind pozitív, mind negatív hatást gyakorolhat különböző eszközökön és alkalmazásokon, mint például:

• Termionikus konverterek: A termionikus konverterek olyan eszközök, amelyek hőt alakítanak át elektromossággá a termionikus emítés segítségével, ami a hőmérsékletű fémfelületből emített elektronokat jelenti. A térbeli töltés csökkenti a termionikus konverterek hatékonyságát és teljesítményét, mivel további akadályt teremt az emített elektronok számára. Ezen akadály leküzdéséhez magasabb hőmérsékletekre vagy alacsonyabb feszültségekre van szükség, ami megnöveli a hőveszteséget vagy csökkenti a feszültségi kimenetet.

• Erősítők: Az erősítők olyan eszközök, amelyek növelik a bemeneti jel amplitúdóját elektroncsövek vagy tranzisztorok használatával. A térbeli töltés javíthatja az erősítők teljesítményét, negatív feszültséget teremtve néhány csövön, ami ekvivalens azzal, hogy negatív eltolást adnak nekik. Ez az eltolás segít a folyamat irányításában és a torzítás csökkentésében.

• Lövedékszórás zaj: A lövedékszórás zaj egy olyan zaj, ami a elektromos áram véletlenszerű fluktuációiból ered. A térbeli töltés csökkentheti a lövedékszórás zaját, mivel befolyásolja a töltések mozgását a pályájukon. Ez csökkenti a véletlenszerűen egy adott pontba érkező töltések számát, így csökkentve a statisztikai variációt, ami a lövedékszórás zaját jelenti.

Következtetés

      A térbeli töltés egy jelenség, ami akkor fordul elő, amikor az elektromos töltések egy térben gyűlnek, szabad térben vagy dielektrikus anyagban. Különböző okokból adódhat, mint például a termionikus emítés, a szemikonduktor csatlakoztatás, a dielektrikus romlás, vagy vízfák. Különböző hatásokat is kifejleszthet, mint például a termionikus konverziós hatékonyság csökkentése, az erősítők teljesítményének javítása, vagy a lövedékszórás zajának csökkentése.

Forrás: Electrical4u

Nyilatkozat: Tiszteletben tartsa az eredeti cikket, a jó cikkek megosztásra méltók, ha sértést szenved, kérjük, vegye fel a kapcsolatot a törlésért.