Свободные электромагнитные

При U»фт в (2.5) можно пренебречь единицей по сравнению с экспонентой. Нетрудно видеть, что р-и-переход обладает свойством односторонней электропроводности, т. е. хорошо проводит ток в прямом направлении и плохо — в обратном. Следовательно, р-и-переход характеризуется выпрямляющим действием, что позволяет использовать его в качестве выпрямителя переменного тока (см. § 1.4).

Из соотношений (1.2) и (1.3) (вольт-амперной характеристики) следует, что значение и направление тока, проходящего через р-п-пе-реход,зависят от значения и знака приложенного напряжения. При прямом смещении р-/г-перехода его сопротивление незначительно, а ток большой. Обратное смещение на переходе обусловливает значительно большее сопротивление в обратном направлении при малом обратном токе. Таким образом, p-n-переход обладает свойством односторонней проводимости или вентильности, что позволяет использовать его в целях выпрямления переменного тока.

Следовательно, /j-n-переход обладает свойством односторонней электропроводности, которое используется в диодах,транзисторах, тиристорах и многих других полупроводниковых приборах.

На 1-28 показана а. в. х полупроводникового диода, обладающего свойством односторонней проводимости. Ток в проводящем направлении диода (прямой ток) во много раз превосходит ток в обратном, непроводящем, направлении при тех же напряжениях. Диоды, по преимуществу кремневые, применяются для выпрямления напряжения переменного тока, ограничения напряжения в электронных схемах и в ряде других устройств. Как видно из рисунка, их характеристики несимметричные. При значительных прямых токах напряжение на зажимах диода мало изменяется при изменениях тока (порядка 1—1,5 В на один диод). Обратный ток диода мал при небольших напряжениях, а при значительных напряжениях он резко возрастает и диод теряет свойство односторонней проводимости.

Если анодное напряжение отрицательно, электрическое поле между анодом и катодом становится для электронов тормозящим и практически ни один электрон электронного облака, возникающего вокруг катода, не попадает на анод. Цепь анодного тока разорвана, и /а = 0. Отсюда следует важный вывод: диод обладает свойством односторонней проводимости.

Обладает ли триод свойством односторонней проводимости?

Во многих случаях блоки системы характеризуются свойством односторонней направленности передачи сигнала или энергии от входных зажимов к выходным. Таковым является, например, ламповый уси.питель, в котором сигнал передается от входных зажимов управляющей сетки к выходным зажимам анодной цепи и передача сигнала в обратном направлении не происходит. Таковыми являются также различные блоки систем автоматики, в которых осуществляется воздействие только со стФроны цепи управления на управляемую цепь. X Подобные блоки называют б л о- ~* ками направленного действия.

На 1-25 показана АВХ полупроводникового диода, обладающего свойством односторонней проводимости. Ток в проводящем направлении диода (прямой ток) во много раз превосходит ток в обратном, непроводящем, направлении при тех же значениях напряжения. Диоды, в основном кремниевые, применяются для выпрямления напряжения переменного тока, ограничения напряжения в электронных схемах и других устройствах. Как видно из рисунка, их характеристики несимметричные. При значительных прямых токах напряжение на зажимах диода мало изменяется при изменениях тока (1 — 1,5 В на один диод). Обратный ток диода мал при небольших напряжениях, а при значительных напряжениях он резко возрастает и диод теряет свойство односторонней проводимости.

Вольт-амперная характеристика p-n-перехода показана на 16.16,а. Обратный ток обычно на несколько порядков меньше прямого. Поэтому p-n-переход обладает свойством односторонней проводимости ( 16.16,6). При повышении температуры прямой ток через р-п-переход увеличивается. Но так как он зависит от концентрации основных носителей заряда, которая растет незначительно, это увеличение незначительно ( 16.16,6).

Большинство транзисторов, в том числе и эпитаксиально-планарные (см. 4.4), несимметричны: а/<а. Это неравенство объясняется несколькими причинами. Концентрация доноров в коллекторе мала (WgK
Рассмотрим некоторые примеры характеристик нелинейных элементов. Полупроводниковые выпрямители (селеновые, меднозакис-ные, германиевые и кремниевые) обладают свойством односторонней проводимости, их сопротивление в проводящем направлении значительно меньше сопротивления в обратном направлении.

Свободные электромагнитные М/ волны

Глава XXIII. Свободные электромагнитные волны...........593

ГЛАВА XXIII СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Мы знаем, что основные процессы в электромагнитных волнах, распространяющихся вдоль проводов, происходят между проводами, в среде, окружающей провода (§ 255). Сами же провода играют вспомогательную роль, задавая лишь определенное направление распространению волн. Поэтому электромагнитные волны могут существовать и без всяких проволок (свободные электромагнитные волны).

СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

512. Свободные электромагнитные волны. .

§96 СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ [гл. XXIII

598 СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ [ГЛ. ХХШ

600 СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ [гЛ. XXIII

Свободные электромагнитные волны, теоретически предсказанные Максвеллом, были впервые получены на опыте Г. Герцем в 1888 г. Для изучения электромагнитных волн Герц использовал собственные электрические колебания открытого вибратора, который состоял из двух одинаковых металлических стержней ев ( 514), разделенных искровым промежутком. Обе половины вибратора заряжались от источника высокого напряжения. Когда разность потенциалов достигала пробойного значения, в разряднике проскакивала искра, замыкавшая обе

СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ волны