Опишите пожалуйста, как теплопередача управляет электронами в вакууме?
Рассмотрим вакумный диод.
Катод - вольфрамовая проволока нагретая до 2500 градусов по Кельвину.
Анод - относительно холодный. Хотя известно, что он нагревается от ИК излучения. Но всё равно его можно считать холодным.
Или можно считать объектом, котрый находится между горячим (катод) и холодным (стекло лампы) телом.
Процесс теплопередачи в вакууме происходит по каналу ИК - излучения, даже без приложения анодного напряжения.
В работе вакуумного диода обычно описывают 2 закона.
1. закон об объмно-пространственном заряде (ОПЗ) , или закон 3/2.
2. закон о насыщении анодного тока - закон Ричардсона-Дэшмана.
Эти 2 закона в современной физики находятся отдельно.
Моя мат. модель описывает оба закона одной формулой. Недостаток моей модели - она эмпирическая.
Современная физика не связывает закон Ричардсона-Дэшмана с теплопередачей.
Моя теория как раз определяет этот закон (закон о насыщении анодного тока) как тепловой процесс.
Функционирует этот закон следующим образом:
1. Электроны у катода имеют начальную кинетическую энергию, и потому по закону теплового процесса, даже при разорванной анодной цепи - устремляются к холодному аноду, заряжают его отрицательно. Этот процесс похож на термоЭДС термопары.
2. При включении ускоряющего анодного напряжения, возникает анодный ток. Это анодный ток может существовать до той поры, пока кинетическая энергия электрона у катода (её потенциал определён темпратурой катода T) больше, чем кинетическая энергия электрона у анода (её потенциал определяется температурой Tf).
3. При измерении ВАХ, мы постепенно повышаем ускоряющее напряжение, ток анода увеличивается. При этом T - остаётся практически неизменной (за счёт подогрева от нити накала), но кинетическая энергия электрона, входящего в анод постепенно по закону для Tf возрастает.
4. Наступает момент, когда рост тока анода может повысить Tf. и Tf станет больше чем T. По закону теплопередачи это не допустимо. И ток анода перестаёт расти при росте напряжения на аноде.
Этот процесс известен как "Насыщение анодного тока". К сожалению в современной физике весь процесс описан по-другому, и о теплопередаче не говорится ни слова.
Процесс теплопередачи заставляет электрон двигаться от горячего тела к холодному. То есть, помимо электрического поля, для электрона управляющим является и тепловое поле. Мало того, односторонний ток в вакуумном диоде обусловлен именно теплопередачей.
Об участии электронов (в проводниках) в теплопередаче сообщает нам закон Видемана-Франца.