تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
العمليات الفيزيائية في الصمام الثنائي
المؤلف:
د/محمد فاروق أحمد و د/محمد خضر كاتب
المصدر:
أسس الإلكترونيات
الجزء والصفحة:
56
31-8-2021
2538
+
-
20
العمليات الفيزيائية في الصمام الثنائي
عند وجود جهد موجب على الأنود يتكون مجال كهربائي في الفراغ بين الأنود والكاثود . فإذا كان الكاثود لا يصدر الكترونات أو يصدر عدد قليل منها يكون المجال متجانساً ومعجلاً (شكل 1) . ولكن عند التشغيل العادي يصدر الكاثود كمية كبيرة من الإلكترونات التي تملأ الفراغ بين الكاثود والأنود وتتركز أكبر كمية منه بالقرب من الكاثود . أي أن لإلكترونات تشكل ما يشبه السحابة عند الكاثود يطلق عليها إسم الشحنة الفراغية Space Charge ٠ وتؤدي هذه السحابة الإلكترونية إلى توليد مجال آخر غير متجانس في الفراغ بين الأنود والكاثود يكون تأثيره مبطئاً لحركة الإلكترونات.
شكل 1
وبذلك يكون المجال الكلي في الفراغ بين الكاثود والأنود عبارة عن محصلة هذين المجالين وتبعاً لطبيعة هذا المجال الكلي يوجد نطاقان لعمل الضام الثنائي . فإذا كان المجال بطول المسافة بين الكاثود والأنود معجلا فإن أي إلكترون صادر من الكاثود سيتحرك متسارعا نحو لأنود تأثير هذا المجال الكلي وفي هذه الحالة يكون التيار الأنودي Ia أكبر ما يمكن إذ يساوي تيار الإصدار Ie من الكاثود أي
Ie=Ia (١)
في هذه الحالة تكون كثافة الشحنة الفراغية صغيرة وليست كافية لإحداث مجال مبطيء عند الكاثود ، ويسمى نظام عمل الصمام في هذه الحالة بنظام التشبع ويسمى التيار الأنودي في هذه الحالة بتيار التشبع Is. كذلك تسمى قيمة الجهد الأنودي الذي يتحقق عنده تيار التشبع يجهد التشبع Vs.
ولكن الصمامات لإلكترونية تعمل أساسا بنظام الشحنة الفراغية . في هذه الحالة يكون المجال الكلي في منطقة الكاثود مجالاً مبطئاً (المنطقة المظللة على شكل 1) . وبما أن الإلكترونات تنبعث من الكاثود بسرعات إبتدائية مختلفة (أنظر توزيع فيرمي) فإنها لن تصل جميعها إلى الأنود . فالإلكترونات ذات السرعات الصغيرة لن تستطيع إجتياز لمجال المبطيء وتتوقف م تعود الى الكاثود . أما الإلكترونات ذات السرعات الإبتدائية الكافية فلن تفقد كل طاقتها أثناء حركتها في المجال المبطيء فتجتازه م تصل إلى المجال المعجل وتندفع بعد ذلك نحو الأنود .
وبالتالي نجد أنه في نظام الشحنة الفراغية يعود جزء من لإلكترونات المنبعثة إلى الكاثود فيكون التيار الأنودي الناتج أقل من تيار الإنبعاث من الكاثود أي،Ie > Ia. وتعتمد قيمة التيار الأنودي إعتمادا كبيرا على قيمة جهد الأنود .
وعندما يكون جهد الأنود مساوياً للصفر 0= Va تكون كثافة الشحنة الفراغية عالية جداً ويتكون حاجز جهدي عال لا يمكن إجتيازه إلا للقليل من لإلكترونات ذات السرعات الإبتدائية العالية التي يمكنها أن تصل إلى الأنود . وهكذا نجد أنه عندما تكون 0= Va يمكن أن يمر تيار أنودي صغير جدا يسمى عادة التيار الإبتدائي I0 . ويجب ملاحظة أنه عندما تكون 0= Va يكون هناك فرق جهد معين بين الأنود والكاثود نظراً لوجود فرق جهد التلامس Contact Potential Difference وقوة دافعة كهربية حرارية بسبب وجود تلامس بين معادن مختلفة. ويصل فرق جهد التلامس إلى عدة أجزاء عشرية من الفولت. وهكذا يمكن أن يزداد التيار الإبتدائي للصمام أو يقل حسب إتجاه وقيمة جهد التلامس.
الاكثر قراءة في الألكترونيات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية
مواضيع ذات صلة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)
قسم الشؤون الفكرية يصدر مجموعة قصصية بعنوان (قلوب بلا مأوى)
قسم الشؤون الفكرية يصدر مجموعة قصصية بعنوان (قلوب بلا مأوى)
