منو
 کاربر Online
379 کاربر online
تاریخچه ی: لامپ الکترونی

در حال مقایسه نگارشها

نگارش واقعی نگارش:2

مفاهیم پایه

گسیل گرما یونی و جریان الکتریکی حاصل از آن در خلا اساس تعداد بسیار زیادی از وسایل الکترونی است که کاربرد گسترده‌ای در مهندسی و زندگی روزمره پیدا کرده‌اند، که لامپ خلا (لامپ رادیو) و لامپ اشعه کاتدی دو نوع از لامپهای الکترونی است.



تصویر

لامپ خلا

این لامپ شامل رشته تنگستن التهابی که چشمه الکترونها است (کاتد) ، یک استوانه فلزی که در نقش آند است و کاتد را در بر می‌گیرد. دو الکترود در لامپ شیشه‌ای یا فلزی که به عنوان حباب لامپ است قرار می‌گیرند که هوای آن کاملا تخلیه شده است. این لامپ دو الکترودی به دیود خلا معروف است.

طرز کار لامپ الکترونی

اگر این لامپ را در مدار یک باتری یا چشمه جریان دیگری قرار دهیم بطوری که آند آن به قطب مثبت چشمه و کاتد به قطب منفی وصل باشد و کاتد را بوسیله چشمه کمکی گرم کنیم. الکترونهایی که از رشته (کاتد) تبخیر می‌شوند به طرف آند حرکت می‌کنند، و در مدار جریانی ظاهر می‌شود. ولی اگر مدار را چنان ببندیم که منفی چشمه الکترونی به آند و مثبت به کاتد وصل باشد، الکترونهایی که از کاتد تبخیر می‌شوند توسط میدان الکتریکی به کاتد برگردانده می‌شوند و در مدار جریانی وجود نخواهد داشت. پس ، دیود دارای این خاصیت است که جریان را در یک جهت عبور می‌دهد و مانع عبور آن در جهت مخالف می‌شود. وسایلی که جریان را فقط در یک جهت عبور می‌دهند به لامپهای یکسو کننده معروف هستند.

موارد کاربرد لامپ های دیودی

از لامپهای یکسو کننده بطور گسترده برای یکسو کردن جریان متناوب ، یعنی برای تبدیل آن به جریان مستقیم ، استفاده می‌شود. دیودهای خلا که بخصوص برای این منظور در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند، کنوترن نامیده می‌شوند. لامپهای الکترونی پیچیده‌تر ، که بطور گسترده در مهندسی رادیو ، کنترل خودکار و سایر شاخه‌های انقلاب تکنولوژیک بکار می‌روند، علاوه بر کاتد التهابی (چشمه الکترونی) و آندی که این الکترونها را جمع می‌کند، الکترود اضافی سومی به شکل شبکه دارند که بین کاتد و آند قرار گرفته‌اند. شبکه معمولا خانه‌های بزرگی دارد که می‌تواند به شکل مارپیچ نیز ساخته شود.

نحوه استفاده لامپهای الکترونی پیشرفته

لامپ را به یک مولد جریان (باتری) وصل می‌کنیم و بوسیله یک باتری کمکی (باتری رشته) کاتد آنرا گرم می‌کنیم، آمپر سنجی نیز در مدار قرار می‌دهیم که جریان آند را در مدار نشان دهد. حال باتری دیگری را ، که دارای ولتاژ متغیری باشد، بین کاتد و شبکه لامپ وصل می‌کنیم. این ولتاژ را برای تغییر اختلاف پتانسیل بین کاتد و شبکه بکار می‌بریم. می‌بینیم که در این حالت جریان آند تغییر می‌کند. به این صورت این فرصت بدست می‌آید که با تغییر دادن اختلاف پتانسیل بین کاتد و شبکه آن جریان آند را کنترل کنیم. این فرآیند ، خاصیت عمده لامپهای الکترونی پیشرفته می‌باشد. وقتی که شبکه نسبت به کاتد در پتانسیل مثبت است، یعنی به قطب مثبت باتری وصل است، افزایش ولتاژ شبکه ، به افزایش جریان در آند منجر می‌شود تا اینکه به اشباع برسد. از طرف دیگر ، اگر پتانسیل شبکه نسبت به کاتد منفی باشد، هر افزایش در مقدار ولتاژ شبکه باعث کاهش جریان آند می‌شود. این پدیده به آسانی توجیه می‌شود.



تصویر

توضیح پدیده کنترل جریان در لامپهای الکترونی

وقتی که بار شبکه کاتدی نسبت به کاتد مثبت باشد، الکترونها را از ابر الکترونی اطراف کاتد جذب می‌کند. در این فرآیند ، بخش بزرگی از الکترونها بین دورهای شبکه حرکت می‌کند و به آند می‌رسد، یعنی در جریان آند شرکت می‌کنند. در نتیجه با کمک به از بین رفتن بار حجمی ، شبکه بطور مثبت باردار می‌شود و جریان آند را افزایش می‌دهد. اما شبکه‌ای که بطور منفی باردار شده باشد جریان آند را کاهش می‌دهند. زیرا الکترونها را دفع می‌کند، یعنی بار حجمی نزدیک کاتد را زیاد می‌کند، چون شبکه به کاتد خیلی نزدیکتر از آند است، تغییر کوچکی در اختلاف پتانسیل بین شبکه و کاتد بار حجمی را به شدت تغییر می‌دهد و بر جریان آند تأثیر می‌گذارد. در لامپهای الکترونی معمولی تغییر ولتاژ شبکه به اندازه یک ولت جریان آند را به اندازه چند میلی آمپر تغییر می‌دهد. برای اینکه همین تغییر بر اثر تغییر دادن ولتاژ آند بدست آید، باید این ولتاژ را چندین ده ولت تغییر داد.

کاربردهای لامپ های الکترونی

یکی از مهمترین کاربردهای لامپهای الکترونی استفاده از آنها در تقویت جریانها و تضعیف ولتاژ است. لامپهایی با سه الکترود (کاتد ، آند و شبکه) به تریود (سه قطبی الکتریکی) معروف هستند. در مهندسی رادیو امروزی ، لامپهای پیچیده‌تری با دو ، سه یا تعداد بیشتری شبکه بکار می‌روند. امروزه لامپهایی با ابعاد گوناگون برای مقاصد مختلف ، از لامپهای شیشه‌ای معروف به دگمه کوچک که دارای ضخامت یک مداد و طول چند سانتیمتر گرفته تا آنهایی که از اندازه آزمایش تجاوز می‌کنند، ساخته می‌شود. در لامپهای کوچکی که در گیرنده‌های رادیو بکار می‌روند، جریان آند بالغ بر چندین میلی آمپر است. در حالی که در لامپهای پر قدرت به چندین ده آمپر می‌رسد. نکته قابل توجه آن است که در صورتی که تخلیه لامپ ناکافی باشد و مقدار کمی از گاز در آن بماند، کاتد لامپ الکترونی به سرعت از بین می‌رود.

مباحث مرتبط با عنوان





مفاهیم پایه لامپ های الکترونی:


گسیل گرما یونی و جریان الکتریکی حاصل از آن در خلا اساس تعداد بسیار زیادی از وسایل الکترونی است که کاربرد گسترده ای در مهندسی و زندگی روزمره پیدا کرده اند. که لامپ خلا «لامپ رادیو) و لامپ پرتوی کاتدی دو نوع از لامپهای الکترونی است.

لامپ خلا:


این لامپ شامل رشته تنگستن التهابی که چشمه الکترونها است (کاتد) ، یک استوانه فلزی که در نقش آند است و کاتد را در بر می گیرد. دو الکترود در لامپ شیشه ای یا فلزی که به عنوان حباب لامپ است قرار می گیرند که هوای آن کاملا تخلیه شده است.
این لامپ دو الکترودی به دیود خلا معروف است.

طرز کار لامپ الکترونی:


اگر این لامپ را در مدار یک باتری یا چشمه جریان دیگری قرار دهیم به طوری که آند آن به قطب مثبت چشمه و کاتد به قطب منفی وصل باشد و کاتد را به وسیله چشمه کمکی گرم کنیم. الکترونهایی که از رشته «کاتد) تبخیر می شوند به طرف آند حرکت می کنند، و در مدار جریانی ظاهر می شود.

ولی اگر مدار را چنان ببندیم که منفی چشمه الکترونی به آند و مثبت به کاتد وصل باشد، الکترون هایی که از کاتد تبخیر می شوند توسط میدان الکتریکی به کاتد برگردانده می شوند، و در مدار جریانی وجود نخواهد داشت. پس ، دیود دارای این خاصیت است که جریان را در یک جهت عبور می دهد و مانع عبور آن در جهت مخالف می شود. وسایلی که جریان را فقط در یک جهت عبور می دهند به لامپ های یکسو کننده معروف هستند.

موارد کاربرد لامپ های دیودی:


از لامپهای یکسو کننده به طور گسترده برای یکسو کردن جریان متناوب ، یعنی برای تبدیل آن به جریان مستقیم ، استفاده می شود. دیودهای خلا که به خصوص برای این منظور در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند، کنوترن نامیده می شوند. لامپهای الکترونی پیچیده تر ، که به طور گسترده در مهندسی رادیو ، کنترل خودکار ، و سایر شاخه های انقلاب تکنولوژیک به کار می روند، علاوه بر کاتد التهابی «چشمه الکترونی) و آندی که این الکترون ها را جمع می کند الکترود اضافی سومی به شکل شبکه دارند که بین کاتد و آند قرار گرفته اند. شبکه معمولا خانه های بزرگی دارد که می تواند به شکل مارپیچ نیز ساخته شود.

نحوه استفاده لامپ های الکترونی پیشرفته:


لامپ را به یک مولد جریان «باتری) وصل می کنیم و به وسیله یک باتری کمکی (باتری رشته) کاتد آنرا گرم می کنیم، آمپر سنجی نیز در مدار قرار می دهیم که جریان آند را در مدار نشان دهد. حال باتری دیگری را ، که دارای ولتاژ متغیری باشد، بین کاتد و شبکه لامپ وصل می کنیم. این ولتاژ را برای تغییر اختلاف پتانسیل بین کاتد و شبکه به کار می بریم. می بینیم که در این حالت جریان آند تغییر می کند. به این صورت این فرصت به دست می آید که با تغییر دادن اختلاف پتانسیل بین کاتد و شبکه آن جریان آند را کنترل کنیم. این فرایند ، خاصیت عمده لامپ های الکترونی پیشرفته می باشد.

وقتی که شبکه نسبت به کاتد در پتانسیل مثبت است، یعنی به قطب مثبت باتری وصل است، افزایش ولتاژ شبکه ، به افزایش جریان در آند منجر می شود تا اینکه به اشباع برسد. از طرف دیگر ، اگر پتانسیل شبکه نسبت به کاتد منفی باشد، هر افزایش در مقدار ولتاژ شبکه باعث کاهش جریان آند می شود. این پدیده به آسانی توجیه می شود.

توضیح پدیده کنترل جریان در لامپ های الکترونی:


وقتی که بار شبکه کاتدی نسبت به کاتد مثبت باشد، الکترونها را از ابر الکترونی اطراف کاتد جذب می کند. در این فرایند ، بخش بزرگی از الکترون ها بین دور های شبکه حرکت می کند و به آند می رسد، یعنی در جریان آند شرکت می کنند. در نتیجه ، با کمک به از بین رفتن بار حجمی ، شبکه به طور مثبت باردار می شود و جریان آند را افزایش می دهد.

اما شبکه ای که به طور منفی باردار شده باشد جریان آند را کاهش می دهند. زیرا الکترون ها را دفع می کند، یعنی بار حجمی نزدیک کاتد را زیاد می کند، چون شبکه به کاتد خیلی نزدیکتر از آند است، تغییر کوچکی در اختلاف پتانسیل بین شبکه و کاتد بار حجمی را به شدت تغییر می دهد و بر جریان آند تاثیر می گذارد. در لامپ های الکترونی معمولی تغییر ولتاژ شبکه به اندازه یک ولت جریان آند را به اندازه چند میلی آمپر تغییر می دهد. برای اینکه همین تغییر بر اثر تغییر دادن ولتاژ آند به دست آید، باید این ولتاژ را چندین ده ولت تغییر داد.

کاربردهای لامپ های الکترونی:


یکی از مهمترین کاربردهای لامپ های الکترونی استفاده از آنها در تقویت جریان ها
و تضعیف ولتاژ است. لامپ هایی با سه الکترود (کاتد ، آند و شبکه) به تریود «سه قطبی الکتریکی) معروف هستند. در مهندسی رادیو امروزی ، لامپ های پیچیده تری با دو ، سه یا تعداد بیشتری شبکه به کار می روند.

امروزه لامپ هایی با ابعاد گوناگون برای مقاصد مختلف ، از لامپ های شیشه ای معروف به دگمه کوچک که دارای ضخامت یک مداد و طول چند سانتی متر گرفته تا آنهایی که از اندازه آزمایش تجاوز می کنند، ساخته می شود. در لامپ های کوچکی که در گیرنده های رادیو به کار می روند، جریان آند بالغ بر چندین میلی آمپر است. در حالی که در لامپ های پر قدرت به چندین ده آمپر می رسد. نکته قابل توجه آن است که در صورتی که تخلیه لامپ ناکافی باشد و مقدار کمی از گاز در آن بماند، کاتد لامپ الکترونی به سرعت از بین می رود.

مباحث مرتبط با عنوان




تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 30 شهریور 1385 [09:08 ]   4   مجید آقاپور      جاری 
 چهارشنبه 27 آبان 1383 [07:55 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 پنج شنبه 07 آبان 1383 [21:02 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..