Prostorna nabojnost: Definicija primeri i efekti

Потенцијал простора дефинисан је као регион простора где се електрични наелектрисани зарези аккумулирају, било у слободном простору или у диелектричном материјалу. Електрични зарези могу бити позитивни или негативни, и могу бити подвижни или неподвижни. Потенцијал простора може утицати на електрично поље, електрични потенцијал и ток у том региону.

Примери потенцијала простора

Потенцијал простора може настати у различитим ситуацијама, таквим као што су:

• Јункције полупроводника: Када се p-тип полупроводник (који има избыток отвора) доведе у контакт са n-типом полупроводника (који има избыток електрона), електрони и отвори близу јункције се ре kombinuju, остављајући неподвижне јоне. Ово ствара регион потенцијала простора који је исцрпљен од подвижних носилаца зареза и има електрично поље које се супротставља даљем дифузији зареза. Овај регион се такође назива зона исцрпљења или зона деплетија.

• Електронске цеви: Када се електронска цев (на пример, вакуумска цев или термионски конвертер) снабдева струјом, електрони се исплескују са катода (негативног електрода) и крећу према аноду (позитивном електроду). Међутим, електронима треба коначно време да пређу преко цеви, и они могу формирати облак негативних зареза близу катода. Ово ствара регион потенцијала простора који одбија исплескане електроне и смањује струјни ток. Овај регион се такође назива катодни пад или виртуелни катод.

  

Потенцијал простора може имати како позитивне, тако и негативне ефекте на различите уређаје и примене, попут:

• Термионски конвертери: Термионски конвертери су уређаји који претварају топлоту у електричну енергију користећи термионску емисију, која је емисија електрона са врховне површине металне површине. Потенцијал простора смањује ефикасност и снагу термионских конвертера стварајући додатну преграду за емитоване електроне. Да би се преодолела ова преграда, потребне су виши температуре или ниже напоне, што повећава губитак топлоте или смањује излазни напон.

• Амплификатори: Амплификатори су уређаји који повећавају амплитуду улазног сигнала користећи електронску цев или транзистор. Потенцијал простора може побољшати перформансе амплификатора стварајући негативни напон на неким цевима, што је еквивалентно пружању негативног бијаса. Овај бијас помаже контролисати процес амплификације и смањује искривљење.

• Шот шум: Шот шум је тип шума који произилази из случајних флуктуација електричног тока због дискретних зареза. Потенцијал простора може смањити шот шум утичући на кретање зареза дуж путање. Ово смањује број зареза који случајно доносе на дату тачку, стварајући мању статистичку варијацију, што је шот шум.

Закључак

      Потенцијал простора је феномен који се догађа када се електрични зарези аккумулирају у региону простора, било у слободном простору или у диелектричном материјалу. Може имати различите причине, попут термионске емисије, јункција полупроводника, диелектричног пробоја или водених стабала. Такође може имати различите ефекте, попут смањења ефикасности термионске конверзије, побољшавања перформанси амплификатора или смањења шот шума.

Извор: Electrical4u

Изјава: Поштовати оригинал, добре чланке су вредни дељења, ако постоји нарушавање авторских права моля да се обратите за брисање.