Điện tích không gian: Định nghĩa Mô tả và Tác động

 Dải điện tích được định nghĩa là một vùng không gian nơi các điện tích tích tụ, có thể trong không gian tự do hoặc trong vật liệu cách điện. Các điện tích có thể là dương hoặc âm, và chúng có thể di chuyển được hoặc không. Dải điện tích có thể ảnh hưởng đến trường điện, cực điện, và dòng điện trong vùng đó.

Ví dụ về Dải Điện Tích

Dải điện tích có thể xảy ra trong nhiều tình huống, chẳng hạn như:

• Kết nối bán dẫn: Khi một bán dẫn p-type (có dư hố) được đưa vào tiếp xúc với một bán dẫn n-type (có dư electron), các electron và hố gần kết nối tái hợp, để lại các ion bất động. Điều này tạo ra một vùng dải điện tích bị cạn kiệt của những hạt mang điện di chuyển và có một trường điện chống lại sự khuếch tán thêm của điện tích. Vùng này cũng được gọi là lớp cạn kiệt hoặc vùng cạn kiệt.

• Ống điện tử: Khi một ống điện tử (như ống chân không hoặc bộ chuyển đổi nhiệt điện) được cấp nguồn, các electron được phát ra từ cathode (điện cực âm) và di chuyển về phía anode (điện cực dương). Tuy nhiên, các electron mất một khoảng thời gian hữu hạn để đi qua ống, và chúng có thể tạo thành một đám mây điện tích âm gần cathode. Điều này tạo ra một vùng dải điện tích đẩy lùi các electron đã phát ra và giảm dòng điện. Vùng này cũng được gọi là sụt áp cathode hoặc cathode ảo.

  

Dải điện tích có thể có cả tác động tích cực và tiêu cực đối với nhiều thiết bị và ứng dụng, như:

• Bộ chuyển đổi nhiệt điện: Bộ chuyển đổi nhiệt điện là thiết bị chuyển đổi nhiệt thành điện bằng cách sử dụng phát xạ nhiệt điện, là quá trình phát xạ electron từ bề mặt kim loại nóng. Dải điện tích làm giảm hiệu suất và công suất đầu ra của bộ chuyển đổi nhiệt điện bằng cách tạo ra một rào cản bổ sung cho các electron đã phát ra. Để vượt qua rào cản này, cần nhiệt độ cao hơn hoặc điện áp thấp hơn, điều này tăng tổn thất nhiệt hoặc giảm điện áp đầu ra.

• Amplifier: Amplifier là thiết bị tăng biên độ của tín hiệu đầu vào bằng cách sử dụng ống điện tử hoặc transistor. Dải điện tích có thể cải thiện hiệu suất của amplifier bằng cách tạo ra một điện áp âm trên một số ống, tương đương với việc cung cấp một điện áp lệch âm cho chúng. Điện áp lệch này giúp kiểm soát quá trình khuếch đại và giảm méo.

• Tiếng ồn shot: Tiếng ồn shot là một loại tiếng ồn xuất hiện từ sự dao động ngẫu nhiên của dòng điện do các điện tích rời rạc. Dải điện tích có thể giảm tiếng ồn shot bằng cách ảnh hưởng đến chuyển động của các điện tích dọc theo đường đi của chúng. Điều này giảm số lượng điện tích đến ngẫu nhiên tại một điểm cụ thể, do đó giảm biến động thống kê của chúng, đó là tiếng ồn shot.

Kết luận

      Dải điện tích là hiện tượng xảy ra khi các điện tích tích tụ trong một vùng không gian, có thể trong không gian tự do hoặc trong vật liệu cách điện. Nó có thể có nhiều nguyên nhân, như phát xạ nhiệt điện, kết nối bán dẫn, hỏng cách điện, hoặc cây nước. Nó cũng có thể có nhiều tác động, như giảm hiệu suất chuyển đổi nhiệt điện, cải thiện hiệu suất amplifier, hoặc giảm tiếng ồn shot.

Nguồn: Electrical4u

Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.