Электроны в вакууме обладают тепловым потенциалом – температурой.

В вакуумном диоде для электронов существует три среды: катод, вакуум и анод. В каждой среде для электронов существует свой температурный потенциал – своя температура. Для катода - это температура катода. Для анода – это температура анода. Для вакуума – температура среды определяется анодным током электронов и равна T_F . Это, известная нам, температура насыщения.

Законы движения электронов в вакууме:

1. электрон движется при воздействии электрического напряжения – разности электрических потенциалов.

2. электрон движется от горячего тела к холодному, так как является носителем тепловой энергии при теплопередаче.

То есть в диоде электроны находятся под воздействием двух потенциальных систем: электрической и тепловой.

Отсюда и вытекает разгадка существования температуры насыщения. Предположим, мы постепенно увеличиваем напряжение анода и следим за изменением анодного тока. Вначале вольт-амперной характеристики, напряжение на аноде не велико и электрон в вакууме движется с небольшой скоростью. А эта скорость определяет температурный потенциал электронов в вакууме - T_F .

Складывается следующее распределение температурных потенциалов:

Самый высокий температурный потенциал – катод.

Средний температурный потенциал – вакуум.

Низкий температурный потенциал – анод.

Пока такие потенциалы имеются, электрон еще может увеличить свою скорость при увеличении анодного напряжения. Постепенно увеличиваем напряжение на аноде и наступает момент, когда температурный потенциал вакуума начинает приближаться к температурному потенциалу катода. Повысив свою скорость электрон «разогреет» вакуум, и электроны, находящиеся в вакууме устремятся к катоду – чтобы отдать ему излишек тепловой энергии, то есть происходит торможение потока электронов «силами теплопередачи». Таким способом осуществляется ООС по тепловому каналу.

Односторонняя проводимость в вакуумном диоде объясняется тем, что электроны холодного анода не могут двигаться к горячему катоду даже при высоком обратном напряжении – им это не позволяют делать «силы теплопередачи».

Итак, в новой физике появились некие «уравнивающие силы теплопередачи». Как мы уже объясняли, эти силы обусловлены тем, что существует закон Вселенной об уравнивании основных потенциалов. В диоде есть электрические потенциалы, тепловые, и согласно этим потенциалам, идёт процесс уравнивания энергий. Электрон является тепловым энергоносителем, потому тепловые потенциалы могут управлять электрическим током. В основном, это и определяет принцип электронного управления. В дальнейшем рассмотрим процессы в диоде более подробно.

Решение задачи.