Хаотическое движение - электрон
Cтраница 3
 |
Амплитудная характеристика ЛБВ ( / и зависимость коэффициента АФК от уровня мощности сигнала на входе ( 2. [31] |
Важным для радиореелйной аппаратуры параметром ЛБВ являются ее собственные шумы. Они слагаются из флуктуационных шумов катода и шумов, создаваемых хаотическим движением электронов в пучке, которому содействует перехват электронов спиралью и другими электродами. Флуктуационный шум ЛБВ на выходе ЧМ приемника имеет, как обычно, треугольную форму спектра. [32]
Природа флуктуационных изменений токов в сопротивлениях и лампах связана с возможностью хаотического изменения скоростей и направлений движения носителей тока - электронов. В сопротивлениях на направленное движение электронов под действием электрического поля накладывается хаотическое движение электронов за счет их собственных скоростей. В результате этого в каждый момент времени концентрация электронов в отдельных элементах объема сопротивления оказывается различной, что вызывает появление уравнительных токов между этими элементами. Наложение уравнительных токов на ток, созданный приложенной разностью потенциалов, и приводит к появлению флуктуации общего тока через сопротивление. Флуктуации тока создают на сопротивлениях переменное падение напряжения - напряжение шумов. [33]
 |
Зонная структура металла и полупроводника. [34] |
Мы уже знаем, что электроны в металле движутся по разным направлениям и с неодинаковыми скоростями. Увеличение скорости в определенном направлении очень мало по сравнению с абсолютными скоростями хаотического движения электронов, но его вполне достаточно, чтобы обеспечить протекание электрического тока. Такое положение типично для многих физических и химических процессов. [35]
Для большинства металлических проводников характерно увеличение сопротивления с ростом температуры. Упрощенно это можно объяснить тем, что при повышении температуры увеличивается скорость хаотического движения электронов и уменьшается время т между двумя соударениями, вследствие чего уменьшаются Рнакс. В действительности дело обстоит сложнее, так как существуют, например, металлы, для которых сопротивление уменьшается с ростом температуры, и металлические сплавы, для которых сопротивление не изменяется при изменении температуры. [36]
В этом случае усилитель самовозбудится даже при условии, что внешний сигнал отсутствует. В цепях усилителя всегда имеются флуктуационные токи и напряжения всех частот, обусловленные хаотическим движением электронов в проводниках. Эти токи и напряжения чрезвычайно малы, но тем не менее при указанных выше благоприятных условиях они кладут начало процессу самовозбуждения. [37]
Этот генератор называется генератором с самовозбуждением, потому что колебания в его контуре поддерживаются за счет обратной связи. Начальные колебания в контуре, необходимые для начала процесса самовозбуждения, существуют всегда, например, благодаря действию в проводах контура хаотического движения электронов. Эти начальные колебания с ничтожной амплитудой тока создают на сетке переменное напряжение, вызывающее пульсацию токя в анодной цепи. Переменная составляющая его вызывает в катушке L обр эдс, которая при совпадении ее по фазе с колебаниями в контуре, еще больше усилит пульсацию анодного тока, а следовательно, еще больше увеличит амплитуду напряжения на сетке. [38]
В промежутках между столкновениями электроны, мы полагаем, движутся свободно, а следовательно прямолинейно и равномерно. Эти две величины связаны очевидным соотношением / г т, где v - скорость движения, в общем случае, различная для различных электронов. Хаотическое движение электронов в отсутствие внешнего электрического поля не создает электрического тока; при включении поля электроны под действием электрической силы получают ускорения в направлении, обратном направлению поля. Добавочная средняя направленная скорость Дг, которую они приобретают на длине свободного пробега, и будет той скоростью, которая определяет величину электрического тока. [39]
 |
В металле пространство между атомами заполнено свободными электронами.| Устройство простейшего гальванического элемента и схематическое изображение замкнутой электрической цепи. [40] |
В металле невозможно различить, какой электрон к какому из атомов относится, они сливаются в единое электронное облако. Огромное количество свободных электронов в металлах создает в них наиболее благоприятные условия для электрического тока. Нужно только хаотическое движение электронов упорядочить, заставить их двигаться в одном направлении. [41]
Сопротивление металлических проводников обусловлено столкновением свободных электронов с ионами кристаллической решетки. Свободные электроны в проводнике совершают хаотическое движение подобно молекулам идеального газа. При включении электрического поля на хаотическое движение электронов накладывается направленное движение - так называемый дрейф электронов в направлении, противоположном вектору напряженности поля. В процессе дрейфа электроны сталкиваются с встречающимися на их пути ионами кристаллической решетки. [42]
Напряжением теплового или термического шума называют непериодическое флуктуационное) напряжение, имеющееся на зажимах любого проводника, цепи или элемента схемы. Возникновение этого напряжения вызывается хаотическим тепловым движением электронов. Так как всякий проводник обладает электрическим сопротивлением, хаотическое движение электронов создает на зажимах цепи или проводника беспорядочно изменяющееся напряжение с непрерывным частотным спектром, простирающимся от / 0 до / со. [43]
Электроны в этом случае аналогичны обычному газу, поэтому их часто называют электронным газом. Хаотическое движение электронов еще не приводит к появлению тока. Но как только внутри металла появляется электрическое поле Е, то на каждый электрон действует сила F, направленная в сторону, противоположную полю. Поэтому на хаотическое движение электронов накладывается направленное движение. Электроны получают за счет действия силы F - qE дополнительные скорости, направленные в одну сторону. Электронный газ теперь перемещается как единое целое, образуя электрический ток. [44]
В отсутствие электрического поля состояние электронного газа таково, что число электронов, движущихся справа налево, равно числу электронов, перемещающихся в обратном направлении. При наложении поля возникают силы, заставляющие электроны двигаться вдоль поля. Распределение электронов в пр острайстве импульсов теряет симметрию по отношению к началу координат - оно сдвигается по направлению поля. Наряду с хаотическим движением электронов, происходящим с огромной скоростью, возникает упорядоченное движение, создающее электрический ток. [45]
Страницы: 1 2 3 4