Материал: Демирчян, Нейман, Коровкин, Чечурин. Теоретические основы электротехники.т.2.2003

÷åíèå ïîòåíöèàëüíîãî áàðüåðà è îñíîâíûå íîñèòåëè òîêà (äûðêè ñëåâà è ýëåê-

òðîíû ñïðàâà) ïîëó÷àò âîçìîæíîñòü ïðîõîäèòü ÷åðåç

ð–n

-ïåðåõîä. Â öåïè

âîçíèêàåò òàê íàçûâàåìûé ïðÿìîé òîê, êîòîðûé áóäåò âîçðàñòàòü ñ óâåëè÷åíèåì

íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà (ðèñ. 19.22,

à

). Åñëè ê îáðàçöó ïðèëîæèòü îò èñòî÷íèêà

íàïðÿæåíèå ïðîòèâîïîëîæíîãî ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðåäûäóùèì ñëó÷àåì çíàêà

(ðèñ. 19.21,

â

), òî ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð âîçðàñòåò íà çíà÷åíèå ýòîãî íàïðÿæå-

íèÿ è îñíîâíûå íîñèòåëè òîêà íå ñìîãóò ïðîõîäèòü ÷åðåç ïëîñêîñòü ðàçäåëà

1

–

1

¢

.

Îäíàêî òîê âñå æå íå áóäåò ïîëíîñòüþ îòñóòñòâîâàòü.

Êðîìå îñíîâíûõ íîñèòåëåé òîêà, âûçâàííûõ íàëè÷èåì ïðèìåñåé, è â

p

- è â

n

-îáëàñòÿõ èìåþòñÿ â íåáîëüøîì êîëè÷åñòâå òàê íàçûâàåìûå íåîñíîâíûå íîñè-

òåëè òîêà, çíàêè çàðÿäîâ êîòîðûõ ïðîòèâîïîëîæíû çíàêàì çàðÿäîâ îñíîâíûõ

íîñèòåëåé, à èìåííî â îáëàñòè

p

ïðèñóòñòâóþò òàêæå â íåáîëüøîì êîëè÷åñòâå

ñâîáîäíûå ýëåêòðîíû, à â îáëàñòè

n

— äûðêè. Îíè ïîÿâëÿþòñÿ â îáåèõ îáëàñòÿõ

âñëåäñòâèå îáðàçîâàíèÿ ýëåêòðîííî-äûðî÷íûõ ïàð â ðåçóëüòàòå âîçäåéñòâèÿ òå-

ïëîâîãî äâèæåíèÿ ñîãëàñíî ñõåìå, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 19.17. Î÷åâèäíî, ýòè íåîñ-

íîâíûå íîñèòåëè òîêà ñâîáîäíî ïåðåõîäÿò ÷åðåç ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð, òàê êàê

ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå çäåñü íå ïðåïÿòñòâóåò, à ñïîñîáñòâóåò èõ ïðîõîæäåíèþ. Îíè

îáðàçóþò òàê íàçûâàåìûé îáðàòíûé òîê. Ñ óâåëè÷åíèåì îáðàòíîãî íàïðÿæåíèÿ

ýòîò îáðàòíûé òîê áûñòðî äîñòèãàåò ñâîåãî ïðåäåëüíîãî çíà÷åíèÿ, îïðåäåëÿåìî-

ãî ÷èñëîì ýëåêòðîííî-äûðî÷íûõ ïàð, îáðàçóþùèõñÿ â îáðàçöå â åäèíèöó âðå-

ìåíè. Îáðàòíûé òîê âî ìíîãî ðàç ìåíüøå ïðÿìîãî. Íà ðèñ. 19.22,

à

ïðèâåäåíà

338

×àñòü 3. Òåîðèÿ íåëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ öåïåé

Ðèñ. 19.21

Ðèñ. 19.22

õàðàêòåðèñòèêà ãåðìàíèåâîãî âåíòèëÿ. ×òîáû ìîæíî áûëî íà îäíîì ðèñóíêå

èçîáðàçèòü è ïðÿìîé, è îáðàòíûé òîêè, îíè äàíû â ðàçëè÷íûõ ìàñøòàáàõ.

Ìàòåìàòè÷åñêîå îïèñàíèå ýòèõ ïðîöåññîâ, èíûìè ñëîâàìè, ìàòåìàòè÷å-

ñêàÿ ìîäåëü ïîëóïðîâîäíèêîâîãî äèîäà, ñîñòàâëåíî äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà ãðàíèöà

ð–n

-ïåðåõîäà ïëîñêàÿ è ðàñïðåäåëåíèå êîíöåíòðàöèé äûðîê (

ð

) è ýëåêòðîíîâ

(

ï

) çàâèñèò òîëüêî îò îäíîé êîîðäèíàòû (

õ

), íàïðàâëåííîé ïåðïåíäèêóëÿðíî

ê ãðàíèöå ðàçäåëà

1

–

1

¢

(ðèñ. 19.20). Äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà óñòàíàâëèâàåòñÿ äèíàìè-

÷åñêîå ðàâíîâåñèå è ïëîòíîñòè çàðÿäîâ íå ìåíÿþòñÿ, èìååì äâå ñîñòàâëÿþùèå

ïëîòíîñòè òîêà: äðåéôîâóþ ñîñòàâëÿþùóþ, êîòîðàÿ âîçíèêàåò çà ñ÷åò äâèæåíèÿ

çàðÿäîâ ïîä âîçäåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ è ðàâíà (äëÿ äûðîê)

q

0

m

p

pE

, è

äèôôóçíóþ ñîñòàâëÿþùóþ, êîòîðàÿ âîçíèêàåò çà ñ÷åò íàëè÷èÿ ðàçíîñòè êîí-
öåíòðàöèé è ðàâíà (äëÿ äûðîê)

q D dp

dx

p

0

. Çäåñü

q

0

=

1,602

×

10

–19

Êë — çàðÿä ýëåê-

òðîíà;

m

p

— ïîäâèæíîñòü äûðîê, ì

2

/(Â

×

ñ);

D

kT

q

p

p

= m

0

— êîýôôèöèåíò äèôôó-

çèè, ì

2

/ñ;

k

=

1,381

×

10

–23

Äæ/Ê — ïîñòîÿííàÿ Áîëüöìàíà;

Ò —

òåìïåðàòóðà ïî

øêàëå Êåëüâèíà;

p

— êîíöåíòðàöèÿ äûðîê. Äëÿ òåìïåðàòóðû ïðèáëèçèòåëüíî

23

°

Ñ èëè

Ò

»

300 Ê òåðìîýëåêòðè÷åñêèé ïîòåíöèàë ðàâåí

kT

/

q

0

»

0,02586 Â èëè

q

0

/

kT

»

38,67 Â

–1

. Â ñîñòîÿíèè äèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ ðåçóëüòèðóþùàÿ ïëîò-

íîñòü òîêà äûðîê íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ ìåíüøå îòäåëüíûõ åå ñîñòàâëÿþùèõ,
ïîýòîìó ìîæíî çàïèñàòü

q

pE q D dp

dx

p

p

0

0

m

=

. Ýòî óðàâíåíèå îïèñûâàåò ñëåäóþ-

ùèé ôèçè÷åñêèé ïðîöåññ. Âñëåäñòâèå ðàçëè÷íîé êîíöåíòðàöèè íåîñíîâíûõ íî-

ñèòåëåé ïðîèñõîäèò äèôôóçèÿ äûðîê, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåò ïëîòíîñòü òîêà äèô-

ôóçèè è íàïðàâëåíà îò ó÷àñòêîâ ñ âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé äûðîê ê ó÷àñòêó ñ

íèçêîé êîíöåíòðàöèåé (íà ðèñ. 19.20 â

n

-îáëàñòè ñëåâà íàïðàâî). Ñèëó, ïðèâîäÿ-

ùóþ ê äèôôóçèè, ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ðåçóëüòàò äåéñòâèÿ íåêîòîðîãî ñòî-

ðîííåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, íàïðÿæåííîñòü êîòîðîãî íàïðàâëåíà ñëåâà íàïðà-

âî. Ïðè íàëè÷èè ñòîðîííåãî ïîëÿ, ïîòåíöèàë êîòîðîãî óáûâàåò ïî ìåðå

ïðèáëèæåíèÿ ê ãðàíèöå, â

n

-îáëàñòè îáðàçóåòñÿ ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, äâèæóùåå

äûðêè ñïðàâà íàëåâî; ïðè ýòîì âîçíèêàåò òîê ïåðåíîñà — òîê äðåéôà, íàïðàâ-

ëåííûé ïðîòèâîïîëîæíî òîêó äèôôóçèè. Îñíîâíûå íîñèòåëè — ýëåêòðîíû â

n

-îáëàñòè — ðàñïðåäåëÿþòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òî â ëþáîì îáúåìå

n

-îáëàñòè îáú-

åìíàÿ ïëîòíîñòü çàðÿäà îêàçûâàåòñÿ ðàâíîé íóëþ. Ñâÿçü ìåæäó ïðèëîæåííûì ê

äèîäó íàïðÿæåíèåì è êîíöåíòðàöèåé äûðîê ìîæíî íàéòè, åñëè èç âûðàæåíèé

äëÿ ïëîòíîñòåé òîêîâ îïðåäåëèòü

E

è ïðîèçâåñòè èíòåãðèðîâàíèå. Èìååì

E dx

D

dp

p

u

D

p

p

p

p

e

e

x

x

p

p x

x

p

p

p

p

u

D

p

p

0

0

0

0

-

-

ò

ò

=

=

=

=

m

m

m

;

ln

èëè

q u

kT

0

.

Íàïðÿæåíèå

u

=

u

n

,

p

+

u

êîíò

.

Åñëè ê äèîäó ïðèëîæåíî íàïðÿæåíèå

u

n

,

ð

=

0, òî êîíòàêòíàÿ ðàçíîñòü ïîòåí-

öèàëîâ (

u

êîíò

) â

ï

–

p

-ïåðåõîäå îïðåäåëÿåòñÿ îòíîøåíèåì ðàâíîâåñíûõ êîíöåí-

òðàöèé äûðîê â

ï

- è

p

-ìàòåðèàëàõ. Èíà÷å ãîâîðÿ,

p p

e

p

n

q u

kT

=

0 êîíò

, è òîãäà

Ãëàâà 19. Ýëåìåíòû íåëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé, èõ õàðàêòåðèñòèêè è ïàðàìåòðû

339

p

p

p

p

e

p

p

e

p p e

p

p

n

p

q u

kT

n

p

q u

kT

n

q
kT

u

n p

p n

p n

=

=

=

=

-

0

0

0

,

,

,

èëè

n

q
kT

u

e

0

ä

,

ãäå

u

ä

=

u

n

,

p

— ïðèëîæåííîå ê äèîäó íàïðÿæåíèå, óñëîâíî-ïîëîæèòåëüíîå íà-

ïðàâëåíèå êîòîðîãî ïðèíÿòî îò

p

-ìàòåðèàëà ê

n

-ìàòåðèàëó. Òîêè â

p

- è

n

-îáëàñ-

òÿõ îïðåäåëÿþòñÿ èçáûòî÷íûìè íåîñíîâíûìè íîñèòåëÿìè, ïîýòîìó äëÿ èçáû-

òî÷íîé êîíöåíòðàöèè äûðîê â

n

-ìàòåðèàëå ìîæíî çàïèñàòü

~

.

p p p

p e

n

n

q u

kT

= -

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

0

1

ä

Àíàëîãè÷íîå âûðàæåíèå ìîæíî ïîëó÷èòü è äëÿ èçáûòî÷íîé êîíöåíòðàöèè

íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé — ýëåêòðîíîâ â

p

-ìàòåðèàëå:

~

.

n n n

n e

p

p

q u

kT

= -

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

0

1

ä

Äëÿ êîíöåíòðàöèè äûðîê â íåêîòîðîì îáúåìå è ïëîòíîñòè òîêà äèôôóçèè

ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþùèå óðàâíåíèÿ:

¶

¶

t

¶

¶

¶

¶

p

t

p p

q

x

q D

p

x

n

p

p

p

p

= -

+

= -

1

0

0

J

J

è

.

Ñêîðîñòü âîçðàñòàíèÿ ÷èñëà äûðîê â åäèíèöå îáúåìà ðàâíà ðàçíèöå ñêîðî-

ñòåé ãåíåðèðîâàíèÿ è ðåêîìáèíàöèè äûðîê â åäèíèöå îáúåìà ïëþñ ðàçíîñòü äû-

ðî÷íûõ òîêîâ, âõîäÿùèõ â åäèíèöó îáúåìà è âûõîäÿùèõ èç íåå, ïðè÷åì

ð

ï

— òåïëîâàÿ ðàâíîâåñíàÿ êîíöåíòðàöèÿ äûðîê â

n

-ìàòåðèàëå, à

t

p

— èõ ýôôåê-

òèâíîå âðåìÿ æèçíè. Àíàëîãè÷íûå óðàâíåíèÿ ìîæíî çàïèñàòü äëÿ êîíöåíòðà-

öèè ýëåêòðîíîâ è ïëîòíîñòè òîêà äèôôóçèè ýëåêòðîíîâ â ìàòåðèàëå

p

-òèïà:

¶

¶

t

¶

¶

¶

¶

n

t

n n

q

x

q D n

x

p

n

n

n

n

=

-

+

=

1

0

0

J

J

è

.

Íàïðàâëåíèå ïëîòíîñòè òîêà

J

n

è íàïðàâëåíèå ïîòîêà ýëåêòðîíîâ ïðîòèâîïî-

ëîæíû, ïîýòîìó ïîñëåäíèé ÷ëåí èìååò äðóãîé çíàê ïî ñðàâíåíèþ ñ âûðàæåíèåì

äëÿ äûðîê.

Åñëè

¶

p

/

¶

t

=

0, òî

p p

D d p

dx

D d p p

dx

n

p

p

p

n

-

=

=

-

t

2

2

2

2

(

) ,

îòêóäà

p p

A e

A e

D

L

n

x

x

p p

p

-

=

+

= æ

èç

ö

ø÷

=

-

-

1

2

a

a

a

t

,

,

ãäå

1

1

ãäå

L

p

— ãëóáèíà äèôôóçèè äûðîê.

Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ïðè

õ

= ¥

èìååì

ð – ð

ï

=

0, ïîëó÷èì

A

1

=

0. Ðàíåå ìû ïîëó÷èëè

âûðàæåíèå äëÿ

p

-èçáûòî÷íîé êîíöåíòðàöèè äûðîê â çàâèñèìîñòè îò

u

ä

. Ïðè èí-

òåãðèðîâàíèè ïðåäåëîì ÿâëÿëñÿ

õ

0

,

ïîýòîìó äîëæíî áûòü î÷åâèäíîå ðàâåíñòâî

340

×àñòü 3. Òåîðèÿ íåëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ öåïåé

A e

p e

A

e

p e

x L

n

q u

kT

x L

n

q u

kT

p

p

2

2

0

0

0

0

1

1

-

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

=

-

ä

ä

èëè

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

p e

q u

kT

0

0

1

ä

.

Îòñþäà îêîí÷àòåëüíî èìååì

~( )

; ~( )

p x

p e

e

n x

n e

q u

kT

x

L

q u

kT

p

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

=

-

æ

è

-

0

0

0

0

1

1

ä

ä

ç

ç

ö

ø

÷

÷

-

e

x

L

n

.

Òîê â

p

–

n

-ïåðåõîäå è, ñëåäîâàòåëüíî, â äèîäå ðàâåí

i

i

i

s

s q

D

p

x

D n

x

p

x

n

x

p

n

p

n

ä

ä

ä

=

+

=

-

=

-

-

æ
è

ç

=

=

|

|

(

)

~

~

0

0

0

J

J

¶

¶

¶

¶

ö
ø

÷ =

=

+

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

=

q s

D p

L

D n

L

e

I

p

p

n

n

q u

kT

s

0

0

0

0

1

ä

ä

e

q u

kT

0

1

ä

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

,

ãäå

s

ä

— ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå äèîäà.

Íàëè÷èå îáúåìíûõ çàðÿäîâ â

ð

–

n

-ïåðåõîäå ñëåäóåò ó÷åñòü â ìàòåìàòè÷åñêîé

ìîäåëè òåì, ÷òî òîê äèîäà, êðîìå òîêà ïðîâîäèìîñòè, áóäåò ñîäåðæàòü ñîñòàâ-

ëÿþùèå, ó÷èòûâàþùèå òîêè ñìåùåíèÿ. Òàêàÿ äîáàâêà ìîæåò áûòü ïîëó÷åíà,

åñëè ïðèíÿòü âî âíèìàíèå, ÷òî

i

d

dt

sD

s d

dt

L q p L q n

s

L q q p

p

n

p

ñì

ä

ä

=

=

+

æ
è

çç

ö
ø

÷÷ =

=

( )

0

0

0

0

2

2

2

0

0

0 0

2

0

kT

L q q n

kT

e

du

dt

C

du

dt

n

q u

kT

+

æ
è

çç

ö
ø

÷÷

=

ä

ä

ý

ä

,

ãäå

Ñ

s q q

kT

p L

n L e

p

n

q u

kT

ý

ä

ä

=

+

0

0

0

0

2

0

(

)

.

Çàìåòèì, ÷òî

L

p

=

D

p

t

p

/

L

p

, è ïðè ïðåäïîëîæåíèè î ðàâåíñòâå

t

p

= t

n

=

t

ìîæíî

ïîëó÷èòü

C

I q

kT

e

s

q u

kT

ý

ä

= t

0

2

0

.

Ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà, ñîîòâåòñòâóþùàÿ ïîëó÷åííîé âûøå ìàòåìàòè÷åñêîé

ìîäåëè, ïðèâåäåíà íà ðèñ. 19.22,

á.

Åñëè îáðàòèòü âíèìàíèå íà âûðàæåíèÿ äëÿ

êîíöåíòðàöèè íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé è ïëîòíîñòåé òîêîâ, ìîæíî çàìåòèòü èõ

ñõîäñòâî ñ óðàâíåíèÿìè äëÿ öåïåé ñ ðàñïðåäåëåííûìè ïàðàìåòðàìè. Ýòî ñõîäñò-

âî íå ñëó÷àéíîå, èáî çàðÿäû è òîêè â âåùåñòâå äèîäà, ñîãëàñíî îñíîâíîìó äîïó-

ùåíèþ, ðàñïðåäåëåíû âäîëü êîîðäèíàòû

õ

, è ïîýòîìó ïðîöåññû ïðîòåêàþò è â çà-

âèñèìîñòè îò

x

, è â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè. Ýòà àíàëîãèÿ òàêæå ãîâîðèò î òîì,

÷òî ïðåäñòàâëåíèå äèîäà äâóìÿ ýëåìåíòàìè íå ìîæåò áûòü ïðèçíàíî òî÷íûì,

òàê êàê ÷àñòîòíûå ñâîéñòâà öåïåé ñ ðàñïðåäåëåííûìè ïàðàìåòðàìè

r

è

C

íåâîç-

ìîæíî òî÷íî âîñïðîèçâåñòè ïðè ïîìîùè äâóõ ïàññèâíûõ ýëåìåíòîâ.

Âûïðÿìèòåëè ñ ïîëóïðîâîäíèêîâûìè äèîäàìè (âåíòèëÿìè) íàõîäÿò èñêëþ-

÷èòåëüíî øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ýëåêòðîèçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðàõ, â óñòðîéñò-

Ãëàâà 19. Ýëåìåíòû íåëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé, èõ õàðàêòåðèñòèêè è ïàðàìåòðû

341

âàõ àâòîìàòèêè, â ýëåêòðîííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèíàõ, à òàêæå â ðàçëè÷íûõ

ìîùíûõ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèõ óñòàíîâêàõ — â ýëåêòðè÷åñêîì òðàíñïîðòå, íà

ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ïðåäïðèÿòèÿõ è ò. ä.

19.7. Óïðàâëÿåìûå íåëèíåéíûå ýëåìåíòû. Èîííûé ïðèáîð

ñ óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì

Ðÿä îñîáûõ, âåñüìà öåííûõ ÿâëåíèé â ýëåêòðè÷åñêèõ öåïÿõ ìîæåò áûòü ïîëó÷åí

ïðè èñïîëüçîâàíèè

óïðàâëÿåìûõ íåëèíåéíûõ ýëåìåíòîâ.

 íàñòîÿùåì ïàðàãðàôå

ðàññìîòðèì îäèí èç âåñüìà ðàñïðîñòðàíåííûõ ïðèáîðîâ ýòîãî òèï — èîííûé

ïðèáîð ñ óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì. Â ñëåäóþùèõ ïàðàãðàôàõ áóäóò ðàññìîòðå-

íû äâà äðóãèõ ïîëó÷èâøèõ øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïðèáîðà — òðåõýëåêòðîä-

íàÿ ëàìïà è ïîëóïðîâîäíèêîâûé òðèîä.

Èîííûé ïðèáîð ñ óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì âûïîëíÿåòñÿ èëè ñ æèäêèì êà-

òîäîì, êàê ðòóòíûé âåíòèëü, èëè ñ íàêàëèâàåìûì êàòîäîì, êàê ãàçîòðîí. Îò-

ìåòèì, ÷òî ÷àñòî îí íîñèò íàçâàíèå

òèðàòðîí.

Óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä îáû÷íî

âûïîëíÿåòñÿ â âèäå ñåòêè òîé èëè èíîé êîíñòðóêöèè, ðàñïîëîæåííîé ìåæäó

êàòîäîì è àíîäîì.

Ñåòêà â èîííîì ïðèáîðå íå îáëàäàåò ïîëíûì óïðàâëåíèåì. Ñ ïîìîùüþ îòðè-

öàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ ìåæäó ñåòêîé è êàòîäîì, ïðè êîòîðîì ïîòåíöèàë ñåòêè

îòðèöàòåëåí ïî îòíîøåíèþ ê ïîòåíöèàëó êàòîäà, ìîæíî íå äîïóñòèòü âîçíèêíî-

âåíèÿ ðàçðÿäà ìåæäó êàòîäîì è àíîäîì, íî íåâîçìîæíî ïðåêðàòèòü óæå âîçíèê-

øèé ðàçðÿä. Äåéñòâèå ñåòêè â òàêîì ïðèáîðå ïîÿñíÿåòñÿ ðèñ. 19.23. Äî ìîìåíòà

âðåìåíè

t

1

íàïðÿæåíèå íà ñåòêå

u

ñ

áûëî îòðèöàòåëüíûì è ðàçðÿä ìåæäó êàòîäîì è

àíîäîì íå îáðàçîâûâàëñÿ, õîòÿ â îòäåëüíûå èíòåðâàëû âðåìåíè íàïðÿæåíèå

u

à

ìåæäó àíîäîì è êàòîäîì áûëî ïîëîæèòåëüíî.

Ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå ñåòêè êîìïåíñèðîâàëî

ïîëå àíîäà. Â ìîìåíò âðåìåíè

t

1

íà ñåòêó ïî-

äàåòñÿ èìïóëüñ ïîëîæèòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ.

Òàê êàê ïðè ýòîì íàïðÿæåíèå íà àíîäå ïîëî-

æèòåëüíî, òî ìåæäó êàòîäîì è àíîäîì âîçíè-

êàåò èîííûé ðàçðÿä â ôîðìå ýëåêòðè÷åñêîé

äóãè. Îäíàêî èçìåíåíèå çíàêà

u

ñ

íà îòðèöà-

òåëüíûé â ìîìåíò

t

2

ïðè ïîëîæèòåëüíîì íàïðÿæåíèè íà àíîäå íå ïðèâîäèò ê ïî-

ãàñàíèþ äóãè, òàê êàê ïîëîæèòåëüíûå èîíû, èìåþùèåñÿ â áîëüøîì êîëè÷åñòâå â

ïðîñòðàíñòâå, îêðóæàþùåì ñåòêó, ïðèâëåêàþòñÿ ê íåé è íåéòðàëèçóþò äåéñòâèå

åå îòðèöàòåëüíîãî çàðÿäà. Äóãà ãàñíåò â ìîìåíò

t

3

èçìåíåíèÿ çíàêà íàïðÿæåíèÿ

u

à

ìåæäó àíîäîì è êàòîäîì. Äóãà çàãîðàåòñÿ âíîâü â ìîìåíò

t

4

ïðè ïîäà÷å ïîëîæè-

òåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà ñåòêó ïðè ïîëîæèòåëüíîì íàïðÿæåíèè

u

a

. Ïîäà÷à íà ñåò-

êó ïîëîæèòåëüíîãî èìïóëüñà íàïðÿæåíèÿ â ìîìåíò

t

5

, êîãäà íàïðÿæåíèå íà àíîäå

îòðèöàòåëüíî, íå ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ äóãè. Åñëè â ìîìåíò

t

6

ñíÿòü îòðèöà-

òåëüíîå íàïðÿæåíèå íà ñåòêå è çàìåíèòü åãî ïîñòîÿííûì ïîëîæèòåëüíûì, òî äóãà

áóäåò áåñïðåïÿòñòâåííî ãîðåòü ïðè ïîëîæèòåëüíûõ çíà÷åíèÿõ àíîäíîãî íàïðÿæå-

íèÿ òàê æå, êàê ýòî ïðîèñõîäèò â íåóïðàâëÿåìîì âåíòèëå.

Õîòÿ óïðàâëÿþùåå äåéñòâèå ñåòêè â èîííûõ ïðèáîðàõ îãðàíè÷åíî, íî è òàêîå

äåéñòâèå ñåòêè, êàê áóäåò ïîêàçàíî, äàåò âîçìîæíîñòü îñóùåñòâèòü ðåãóëèðîâà-

342

×àñòü 3. Òåîðèÿ íåëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ öåïåé

Ðèñ. 19.23