Вакуумный конденсатор

Очень много информации вывалили, сразу разобраться сложно.
Я давно о вакуумных конденсаторах слышал.
Вот ролик 2012 года:
Сверхъемкий вакуумный конденсатор

 

Интересно, как что то сильно энергоёмкое можно накопить в вакуумном конденсатор, если существует вакуумный пробой.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Вакуумный_пробой
Вакуумный пробой (пробой вакуума) — явление появления в вакуумном промежутке между электродами носителей заряда (обычно электронов), вызванное приложением к электродам электрического напряжения больше определённой величины. При вакуумном пробое проводимость промежутка резко увеличивается.

Если обкладка конденсатора будет из стекла, то действует пробой в диэлектриках:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_пробой

Из-за этого пробоя не возможно накопить большую энергию на высоких напряжениях, а при низких напряжениях у конденсатора тоже ничего сверхъёмкого не накапливается.

Кроме того в радиотехнике вакуумные конденсаторы используются давно и на накопители энергии они не претендуют из-за небольшой ёмкости.



ВАКУУМНЫЙ КОНДЕНСАТОР

 

Также интересно, что емкость конденсатора в любом случае зависит от совершенно определённых параметров, которые давно известны и вычисляются тоже по известным формулам:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_конденсатор

Конденсатор может накапливать электрическую энергию. Энергия заряженного конденсатора:



где U — напряжение (разность потенциалов), до которого заряжен конденсатор, q — электрический заряд на одной из обкладок, C — ёмкость конденсатора (фарад).

Ёмкость плоского конденсатора, состоящего из двух параллельных металлических пластин площадью S каждая, расположенных на расстоянии d друг от друга, в системе СИ выражается формулой:



где ε — диэлектрическая проницаемость среды, заполняющая пространство между пластинами (в вакууме равна единице),
ε — электрическая постоянная, численно равная 8,854187817⋅10−12 Ф/м.
Эта формула справедлива, лишь когда d намного меньше линейных размеров пластин.

Похоже, работы по созданию сверхъёмкого вакуумного конденсатора застряли на рассказе о его сверхъёмкости.

 

По мне, так он вообще на качка-вышибалу из "братков" смахивает, далёкого от темы ролика.
Вышибли из кого-то фикс-идею для лохотона и пытаются озвучить.
Похоже перестарались вышибая и автору идеи что-то отбили, да так, что тот, бедный, не смог сам озвучить.

 

А как зависить вакуумный пробой от температуры!

"...begin to emit electrons either through heating (thermionic emission)..."

 

И дальше-то что, к чему это
От температуры много чего зависит, и от прочих факторов.

 

Держишь низкую температуру - держишь и заряд.

 

И много ли удержишь?
Окупаются ли расходы на отвод тепла?
Есть ли расчеты такого устройства - если нет, то смысл встревать туда, где ничего не знаешь/не умеешь - в каждой бочке затычка/клатратор

 

Если вакуум охлаждать то и электроны на обкладках охладятся и тогда можно не только супер вакуумный конденсатор сделать, но и супер-пупер вакуумный конденсатор!

 

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА (Тe) - величина, имеющая размерность темп-ры, характеризующая ф-цию распределения fе электронов по скорости (энергии) в неравновесном электронном газе (в плазме, в кристалле, см. Горячие электроны). Э. т. определяется интегральным соотношением



где ие - ср. скорость направленного движения электронов. Если частота межэлектронных столкновений vee, перераспределяющих энергию между электронами, велика по сравнению с обратным временем tei-1, рассеяния энергии электронов при взаимодействии с атомами и ионами в плазме, с фононами в кристалле, с электрич. полем и т. п. vee>>tei-1, то за время порядка vee-1 в неравновесной системе устанавливается равновесие в электронной подсистеме, характеризуемое максвелловской ф-цией распределения с темп-рой Те. При этом Те может быть как больше темп-ры тяжёлых частиц (напр., в плазме электрич. разряда), так и меньше (в структуре ионизующей ударной волны).

В случае сильного нарушения равновесия электронной подсистемы, когда условие veetei>>l не выполняется, Тe уже не характеризует ф-цию распределения, однако понятием Э. т. пользуются как нек-рым эфф. параметром, служащим мерой ср. энергии хаотич. движения электронов, = (3/2)kTе. В случае анизотропных распределений часто вводят продольную и поперечную (относительно выделенных направлений) Э. т. См. также Температуры компонент плазмы. В. А. Рожанский, Л. Д. Цендин.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ГАЗ - теоретич. модель, описывающая поведение электронов проводимости в электронных проводниках. В модели Э. г. пренебрегают кулоновским взаимодействием между электронами. Оправданием пренебрежения кулоновским взаимодействием (на качеств. уровне) служит, во-первых, существование ионов кри-сталлич. решётки, эл--статич. заряд к-рых в среднем компенсирует заряд электронов, а, во-вторых, экранирование зарядов, существенно уменьшающее радиус действия кулоновских сил.

Электроны движутся в периодич. поле кристаллич. решётки. Поэтому состояние отд. электрона определяется его квазиимпульсом p и номером энергетич. зоны s (см. Зонная теория). Закон дисперсии (зависимость энергииэлектрона в зоне s от квазиимпульса р)-сложная периодич. ф-ция. Э. г.- газ частиц со сложным законом дисперсии.

Как и свободные электроны, частицы Э. г. подчиняются Ферми - Дирака статистике. Э. г.- газ фермионов. Малое число электронов в полупроводниках (по сравнению с металлами) иногда позволяет для описания свойств Э.г. в полупроводниках использовать Больцмана статистику.

Частицы Э. г. рассеиваются на фононах ,друг на друге (межэлектронное рассеяние) и на любых нарушениях периодичности кристаллич. решётки (см. Рассеяние носителей заряда ).Поэтому они имеют конечную длину свободного пробега l, конечное время жизни т = l/u, где u - тепловая скорость электрона. Чем лучше выполняются неравенства



тем Э. г. ближе к идеальному газу.

Модель Э. г. позволяет вычислить многие термодина-мич. и кинетич. характеристики электронных проводников. В нек-рых случаях (в полупроводниках) Э. г. может иметь темп-ру, отличную от темп-ры решётки (см. Горячие электроны ).Под воздействием высокочастотных эл--магн. полей Э.г. металлов и полупроводников (особенно в постоянном магн. поле) ведёт себя как электронная или электронно-дырочная плазма (см. Плазма твёрдых тел); об Э. г. под действием сильного давления см. в ст. Экстремальное состояние вещества.

Исторически первым и простейшим вариантом модели Э.г. была теория металлов Друде - Лоренца, в к-рой Э.г. рассматривался как идеальный газ (см. Друде теория металлов ).Теорию Друде - Лоренца сменила Зоммерфельда теория металлов ,в к-рой учтено вырождение Э. г. Теория Э.г. по Друде - Лоренцу сохраняет своё значение для полупроводников, если принять во внимание, что число частиц Э. г. зависит от темп-ры, а эффективная масса носителей заряда отлична от массы свободного электрона. Этим учитывается взаимодействие электронов с кристаллич. решёткой.

В электронной теории металлов наряду с моделью Э. г. используется модель электронной ферми-жидкости, когда необходимо и возможно учесть межэлектронное взаимодействие (см. Квантовая жидкость). Реально это удаётся осуществить вблизи основного состояния электронной системы. При kT<<, где -ферми-энергия, термодина-мич. ф-лы и многие ф-лы физ. кинетики не изменяются при переходе от модели Э. г. к модели электронной ферми-жидкости, если под понимать энергию квазичастицы (её принято отсчитывать от энергии Ферми). Согласно теории ферми-жидкости, энергия квазичастицьг учитывает взаимодействие между электронами; заряд квазичастицы равен заряду свободного электрона; число квазичастиц равно числу частиц Э. г. В полупроводниках из-за малости числа частиц электронного газа взаимодействие между электронами несущественно. Лит. см. при ст. Металлы, Полупроводники.

M. И. Каганов, Э. M. Эпштейн.

 

Более подробно о пробое.

При пробое в твердой изоляции образуется проплавленное, прожженное или пробитое отверстие, и при повторном приложении напряжения по этому месту снова произойдет пробой, но уже при значительно меньшем значении напряжения.

В основе механизма электрического пробоя твердых диэлектриков лежат электронные лавинообразные процессы. Пробой наступает вследствие образования в диэлектрике между электродами плазменного газоразрядного канала, в формировании которого участвуют эмиссионные токи из катода и свободные заряды, образующиеся в результате электронной ударной ионизации и фотоионизации.

Вокруг прорастающего канала наблюдается свечение прилегающей области, диаметр которой намного больше диаметра канала. В завершающей стадии, когда проводящий канал касается электрода, ток резко возрастает — наступает пробой. Степень разрушения диэлектрика в завершающей стадии зависит не только от природы самого диэлектрика, но и в значительной степени от величины тока в разрядной цепи Iкз, т.е. от мощности источника напряжения и сопротивления внешней цепи. В аморфных диэлектриках форма канала неполного пробоя имеет вид извилистой, ветвящейся линии. В кристаллах эти каналы прямолинейны и, как правило, ориентированы в одном из кристаллографических направлений. Завершается пробой механическим или тепловым разрушением, вызванным током короткого замыкания Iкз.

При электрическом пробое Епр твердых неорганических, органических, в том числе полимерных, диэлектриков практически не зависит от температуры. Электрическая прочность Епр электротепловом пробое значение ниже, чем при электрическом, и с увеличением температуры уменьшается (рис. 1)

Рис. 1. Зависимость электрической прочности Епр диэлектриков от температуры:
1 — полистирол;
2 — полиэтилен;
3 — фарфор.

Толщина образцов 1 и 2— 0,01–0,07 мм, напряжение постоянное;
толщина образца 3 — 1,5 мм, ƒ= 50 Гц

 

Отключение электрического тока в вакууме
https://forca.ru/knigi/oborudovanie/otklyuchenie-elektricheskogo-toka-v-vakuume.html


Филипп ПИКО

Горный инженер, окончил ENSМР (Парижская высшая национальная горная школа).
В 1982 году поступил на работу в компанию Merlin Germ, работал на различных должностях, в отделе по направлению «Среднее напряжение». С 1995 года участвует в разработке гаммы вакуумных камер Schneider Electric.
В настоящее время отвечает за технологическую подготовку оборудования и устройств по направлению «Среднее напряжение».

В данной Технической тетради дается общее представление об основных понятиях, касающихся принципа работы и использования устройств отключения в вакууме.
В первой части, озаглавленной «Теория и практика отключения в вакууме», содержится краткое описание физических явлений, связанных с отключением в вакууме, и сведения о применении на практике этих явлений. В данном разделе описываются также различные технологические возможности, используемые разработчиками вакуумных камер.
Вторая часть посвящена вопросам взаимодействия вакуумного выключателя и электрической сети при наличии индуктивных цепей, в которых отключение в вакууме может вызвать перенапряжение, а также средствам защиты от перенапряжения.
В третьей части автор объясняет, каким образом характеристики, свойственные явлению отключения в вакууме, представленные в двух предшествующих частях, определяют наиболее предпочтительные виды применения этой технологии в соответствии с уровнем напряжения и типом устройства.
К данной Технической тетради прилагается подробная библиография работ и документов, с которой можно ознакомиться в случае необходимости получить более подробные сведения по какому-либо конкретному вопросу.

1. Введение. Использование вакуума как среды отключения электрооборудования

Отключение в среде SF6 (элегаз) и в вакууме является современным методом, применяемым для среднего напряжения (1 - 52 кВ) и высокого напряжения (> 72,5 кВ). Разработанная в 60-е годы, эта технология получила быстрое развитие в 70-е годы и в настоящее время вытеснила прежнюю методику разрыва (дуги) в воздухе и в масле (см. рис. 1).

Рис. 1 : Развитие применения выключателей среднего напряжения в Европе

Принимая во внимание то, что отключение электрической дуги в элегазе (SF6) используется во всех диапазонах среднего и высокого напряжения, отключение электрической дуги в среде вакуума развивалось в основном в диапазоне среднего напряжения, частично вторгаясь в диапазон высокого и низкого напряжений, таким образом: эти два метода конкурируют только в области среднего напряжения.
В настоящее время подобная конкуренция преодолена: если раньше существовало соперничество в коммерческом плане между производителями, выбиравшими какой-либо один из этих методов для производства, то сейчас все крупные изготовители используют обе технологии, чтобы иметь возможность максимально удовлетворять требования каждого заказчика. В действительности, каждый метод имеет свои сильные и слабые стороны. Несмотря на то, что любая из этих технологий является многофункциональной и позволяет создать надежное и конкурентоспособное оборудование, обеспечивающее решение большинства проблем отключения в сетях среднего напряжения, пользователи, тем не менее, хотят иметь выбор в зависимости от вида применения, условий эксплуатации и технического обслуживания устройств, в зависимости от приоритетов и, может быть, в силу устоявшихся традиций. Что касается предыстории, то метод отключения (разрыва электрической дуги) в вакууме первоначально был разработан американскими и английскими конструкторами (первопроходцами являются компании General Electric и VIL), затем этими разработками занялись в Японии и в Германии: в обеих этих странах для электроснабжения по среднему напряжению используются сети с относительно низким номинальным напряжением (от 7,2 до 15 кВ). Напротив, в таких странах как Франция и Италия, где для электроснабжения используются сети напряжением, близким к 24 кВ, изготовители оборудования выбрали технологию отключения в SF6. С удовлетворением можно отметить, 30 лет спустя правильность этого технологического выбора для рассматриваемого вида применения. В действительности, на сегодняшний момент по результатам общей технико- экономической оценки двух технологий еще прослеживается равенство в использовании для сетей напряжением от 12 до 24 кВ и преимущественное применение метода отключения в SF6 при более высоком напряжении и отключения в вакууме при более низком напряжении. При этом разница в стоимости затрат остается, по-прежнему, незначительной, чем объясняется использование обеих технологий, отключение в вакууме и в SF6, для всего диапазона среднего напряжения, от 7,2 до 36 кВ.

Диэлектрические свойства вакуума

2. Теория и практика отключения в вакууме
2.1. Диэлектрические свойства вакуума
Любая среда отключения должна быть прежде всего хорошим изолятором, так как речь идет о создании преграды для прохождения тока. Вакуумная среда не является исключением из правила: вакуум обладает нужными диэлектрическими свойствами, но при этом эти свойства особые по отношению к газообразным диэлектрикам, которые обычно используются при давлении, превышающем или равном 1 бару. Вакуум, квалифицирующийся как «высокий» (диапазон давления от 10-1 до 10-5 Па либо от 10-3 до 10-7 мбар), в колбах вакуумных выключателей (см. рис. 2) в действительности представляет собой газ под низким давлением: обычно это давление составляет 10-6 мбар в новой колбе.


Рис. 2 : Вакуумная камера Schneider Electric 17,5 кВ

При таком давлении объем в 1 мм3 еще содержит 27.106 молекул газа, но их взаимодействием можно пренебречь, так как средний свободный пробег между двумя столкновениями молекул составляет порядка сотни метров: таким образом, такое состояние определяется понятием вакуума, как если бы каждая молекула была, практически, единственной.

Диэлектрические характеристики газа
При обычных уровнях давления (атмосферное и более высокое давление) диэлектрические характеристики газа представлены правой ветвью кривой Пашена (см. рис. 3): напряжение пробоя V является возрастающей функцией от произведения р-d (р = давление, d = расстояние между электродами). Это отношение характеризует механизм цепной ионизации (лавинная ионизация), которая вызывает пробой: электроны должны получить между двумя столкновениями энергию, достаточную (пропорциональную pd ) для ионизации молекул газа, и, таким образом, создать другие электроны.


Рис. 3 : Изменение электрической прочности воздуха в зависимости от давления (кривая Пашена)

При низких значениях давления этот механизм перестает работать. В действительности электроны могут получить много энергии за время их среднего свободного пробега, но вероятность того, что электроны столкнутся с молекулами, которые они ионизируют, до того, как достигнут электрода, становится незначительной: лавинный процесс и размножение носителей заряда прекращаются, и электрическая прочность повышается. Именно это явление представлено на кривой Пашена, где показана минимальная электрическая прочность для произведения р d порядка 1 Па в азоте. Выше этого значения электрическая прочность быстро улучшается (левая часть кривой Пашена) и достигает уровня значений р d менее 10-2 Па м. Этот уровень и характеризует диэлектрические свойства откачанных колб (давление ниже 10-3 мбар либо 10-1 Па, расстояние порядка 1 - 10 см). Это соответствует высокой электрической прочности, сравнимой с прочностью в элегазе SF6 при давлении примерно 2 бара и интервалов порядка 1 см. В этой области электрическая прочность больше не ограничивается механизмами ионизации остаточного газа, но ограничение вызывается явлениями, связанными с состоянием поверхности электродов, например, электростатической эмиссией и присутствием отделяемых частиц.

Автоэлектронная эмиссия

Автоэлектронная эмиссия заключается в экстракции электронов из металла электродов. Этого можно добиться за счет значительного повышения температуры металла: таким образом происходит термоэлектронная эмиссия у поверхности разогретых катодов электронных ламп. Другой способ заключается в приложении достаточно сильного электрического поля к поверхности металла. Данное явление, а именно автоэлектронная эмиссия может происходить в вакуумных камерах. Данный процесс рассчитывается с помощью уравнения Фаулера- Нордхайма, которое в упрощенном виде представлено ниже:


je - плотность электронного потока, Ам-2; A = 1,54 * 10-6 A * Дж * В-2 Е - напряженность электрического поля, Вм-1; ф - работа выхода, еВ (4,5 еВ для меди).

Как можно заключить из вышеуказанных цифровых значений, автоэлектронная эмиссия становится заметной только при значениях напряженности поля на поверхности металлов в пределах от нескольких 109 Вм-1 до 1010 Вм-1. Речь идет об очень больших значениях, определенно превышающих значения напряженности макроскопического поля, применяемых при расчетах для вакуумных камер (порядка 107 Вм-1 = 100 кВ/см). Тем не менее, автоэлектронная эмиссия отчетливо наблюдается в вакуумных камерах: таким образом, из этого можно сделать вывод, что местно, на микроскопическом уровне, электрическое поле усиливается коэффициентом интенсификации р, составляющим порядка нескольких 102 или 103. Явления, обуславливающие эти высокие значения р, еще полностью не описаны исследователями, которые, главным образом, на первый план выдвигают либо воздействие микроскопических острых частиц, либо включений или изолирующих частиц на поверхности металла.

Процесс формирования напряжения пробоя

Наличие активных микроскопических участков эмиссии выражается, главным образом, в низкой электрической прочности новых камер (примерно 10 кВ/см); напротив, в ходе экспериментов установлено, что многократный пробой диэлектрика разрушает эти участки или, по меньшей мере, уменьшает значение коэффициента интенсификации, что говорит о высокой чувствительности этих участков. Таким образом, должная электрическая прочность (относительно заданных значений) достигается только в результате процесса формирования напряжения пробоя, который заключается в подаче в течение нескольких минут повышенного напряжения (значением равным расчетной электрической прочности): многочисленные пробои, которые происходят, постепенно повышают электрическую прочность между электродами. Это явление представлено на рисунке 4, где показано изменение во времени напряжения пробоя при прохождении разрядов: предел повышения электрической прочности достигается на уровне примерно 108 Вм-1, что, кроме того, соответствует микроскопическому «неснижаемому» р порядка 100.


Рис. 4 : Изменение во времени напряжения пробоя между двумя электродами в вакууме при прохождении разрядов

Механизм пробоя
В результате пробоя диэлектрика, который возникает под действием тока электронной эмиссии, бывают задействованы дополнительные механизмы: в действительности установившийся ток электронной эмиссии (при максимальных значениях в несколько мА) не переходит в обязательном порядке в пробой, если подаваемое напряжение не увеличивается, ток эмиссии может даже сам по себе уменьшаться под влиянием процесса формирования напряжения пробоя. Пробой как таковой связан с образованием локализованной плазмы (ионизированный газ), достаточно плотной для того, чтобы вызвать лавинный процесс газовых разрядов. Плазма может образовываться со стороны катода за счет подрыва участка микроскопической эмиссии в результате интенсивного нагрева, обусловленного очень высокой локальной плотностью тока (эффект Джоуля - Ленца): пробой происходит в среде паров металла, образующихся при разрушении участка эмиссии. Плазма может также образовываться со стороны анода, бомбардируемого пучком энергетически сильно заряженных электронов (что выражается, к тому же, в появлении рентгеновского излучения). Этот локальный поток энергии вызывает десорбцию газа, поглощенного с поверхности, и испарение металла с поверхности анода: затем образованный газ ионизируется пучком электронов, и происходит пробой.

Влияние отделяемых частиц
Второй фактор может вызвать пробой диэлектрика в вакууме: речь идет об отделяемых частицах присутствующих на поверхности стенок вакуумного
выключателя. Высвобождаясь под воздействием удара или электростатических сил, эти заряженные частицы приобретают энергию при преодолении расстояния между электродами. В момент столкновения с электродом, который их притягивает, эти частицы могут вызвать пробой за счет двух, возможно, сопутствующих явлений:

1. • локального повышения плотности газа в результате десорбции поглощенных молекул газа;
   • возникновения процесса электронной эмиссии и частичного испарения частиц или электрода под действием пучка, который их бомбардирует. Подтверждением практического значения состояния частиц является экспериментально полученный вывод о том, что электрическая прочность в вакууме между двумя электродами повышается приблизительно пропорционально значению квадратного корня расстояния между электродами. Это отношение может быть объяснено предположением, что частицы должны получить заряд энергии (пропорциональный В2/ф, достаточный для того, чтобы вызвать пробой. По этой же причине крупные частицы, способные нести более мощный электрический заряд, способны создать больше проблем, чем мелкие частицы.

Рассматривая вопрос неблагоприятного влияния отделяемых частиц на электрическую прочность вакуумных выключателей, следует учитывать два обстоятельства:

1. • трудно добиться очень больших значений электрической прочности, даже при значительном расстоянии между электродами (см. рис. 5);
   • электрическая прочность вакуумного выключателя носит неопределенный характер: пробой может произойти с задержкой относительно подачи напряжения и при напряжении, меньшем, чем напряжение, которое безаварийно выдерживалось раньше.

Выводы

1. • Вакуум обладает нужными диэлектрическими свойствами при условии ограничения подаваемого напряжения в пределах примерно от 100 до 200 кВ, что соответствует требуемому уровню изоляции для заданных

Допустимая электрическая прочность
Рис. 5 : Допустимая электрическая прочность при очень большом расстоянии между электродами
значений напряжения, 36 кВ, при которых расстояние между электродами может составлять несколько сантиметров. При больших значениях напряжения задача обеспечения необходимой электрической прочности вышеописанным методом становится трудоемкой и менее эффективной, чем решение этой проблемы за счет использования газовой изоляции SF6.

Электрическая прочность любого устройства отключения в вакууме изменяется во времени. В действительности, в результате механических действий и воздействия электрической дуги происходит изменение состояния поверхности контактов и генерация частиц. Таким образом, уровень электрической прочности, обеспечиваемый при выходе на требуемое напряжение, не может считаться окончательно достигнутым. Следовательно, вакуум не является идеальной изолирующей средой, когда надежность поддержания уровня электрической прочности является первостепенной задачей, например, в случае применения разъединителя.

 

Разряд в вакууме.
Ток в вакууме при отсутствии заметных объёмных зарядов.
Основное различие газовых разрядов и разрядов в вакууме.
https://vunivere.ru/work97098?screenshots=1

 

Термоэлектронная эмиссия

В 1879 году Томас Эдисон открыл явление термоэлектронной эмиссии, которое на сегодняшний день выступает одним из проверенных способов получения свободных электронов в вакууме посредством нагревания металлического катода (отрицательного электрода) до такого состояния, что из него начнут вылетать электроны. Данное явление используется во многих вакуумных электронных приборах, в частности в электронных лампах.



Разместим два металлических электрода в вакууме и подключим их к источнику постоянного напряжения, затем начнем подогревать отрицательный электрод (катод). Кинетическая энергия электронов внутри катода при этом увеличится. Если дополнительно полученная таким образом энергия электронов окажется достаточной для преодоления потенциального барьера (для совершения работы выхода из металла катода), то такие электроны будут способны вылететь в пространство между электродами.

Поскольку между электродами присутствует электрическое поле (созданное выше упомянутым источником), электроны, попав в это поле, должны начать ускоряться в направлении анода (положительного электрода), то есть теоретически возникнет электрический ток в вакууме.

Но это возможно не всегда, а лишь в том случае, если электронный пучок будет в состоянии преодолеть потенциальную яму у поверхности катода, наличие которой обусловлено возникновением объемного заряда вблизи катода (электронное облако).

Для некоторых электронов напряжение между электродами окажется слишком низким по сравнению с их средней кинетической энергией, этого не хватит для выхода из ямы, и они вернутся назад, а для некоторых — достаточно высоким, чтобы электроны все же прошли дальше и стали ускоряться электрическим полем. Таким образом, чем выше приложенное к электродам напряжение — тем больше электронов покинут катод и станут носителями тока в вакууме.



Итак, чем выше напряжение между расположенными в вакууме электродами — тем меньше глубина потенциальной ямы возле катода. В результате получается, что плотность тока в вакууме при термоэлектронной эмиссии связана с напряжением на аноде соотношением, называемым законом Ленгмюра (в честь американского физика Ирвинга Ленгмюра) или законом трех вторых:



В отличие от закона Ома, связь здесь нелинейна. Причем с увеличением разности потенциалов между электродами, плотность тока в вакууме будет расти до тех пор, пока не наступит насыщение — условие, когда все электроны из электронного облака у катода достигают анода. Дальнейший подъем разности потенциалов между электродами не приведет к усилению тока. Р

азные катодные материалы обладают разной эмиссионной способностью, характеризуемой током насыщения. Плотность тока насыщения можно определить по формуле Ричардсона-Дешмана, связывающей плотность тока с параметрами материала катода:



Здесь:

 

НАКОПИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ КОНДЕНСАТОРНОГО ТИПА



Автор - Коваленко Геннадий Викторович





Материалы по теме
Электрическое поле в вакууме
https://www.chem-astu.ru/chair/study/physics-part2/?p=220

 

Какая яма?
Это когда он из катоду вышел и снова зашел?
И так уже достаточно умных тэрминов.
Это перебор.

 

Код:

https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet

https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet
Не хочет он вот так патент прямо в базе ФИПС показать. ну, и не надо.
Тут грамотные все.
Действие патента прекращено по неуплате пошлины
Так, с разбегу, и не сообразишь зачем выносить анод из вакуума.
Что происходит с катодом при уходе из него электронов. ....
Много чего не сообразишь.
В тексте патентного описания нет прямого подтверждения аномальной электрической
емкости прибора.
Мысль интересная, разумеется.
Только непонятно в каком году был доклад. Про какие патенты вещал докладчик?
Я не думаю, что поведение электронного облака до сей поры осталось настолько неизученным.
Как-то раньше не думал, и сейчас меня не настолько развезло.
Это уже нечто какое-то.

 

Картинка ваша в тексте не картинится.
Понять, обо что это вы объямились, трудно.

Ссылка не работает, текст мутный.
Как вы себя мучаете, прямо жалко.

Это про вас (Корусант не просчитывается)


А это про меня (монахом прикидываюсь)

 

Ток через вакуумный диод протекает даже при некотором обратном напряжении, Серж.
Так что никаких "ям". Он течет как из дырявой бочки.
Люди просто берега потеряли в этом океане явлений.
То что картинка не картинится, так я и без Вас увидел. О чем и сказал сразу.
Однако, по всему глядя, читать Вы умеете. Когда это соответствует Вашему внутреннему посылу.
Ну, это все фигня, разумеется.
Вы, как всегда с Вашей обстоятельностью, привели фотографию первой страницы патента.
Но, на самом деле, все патенты РФ поддерживаются в реестре изобретений (и ПМ) ФИПС.
И там указан их статус прямо на текущий день.
В частности, рассматриваемый патент не действует с 2018 года по неуплате пошлины за 3 предыдущих года.
Кстати, там и схема включения устройства, реализующего предложенный способ имеется.
Можно с уверенностью говорить, что локомотив эту схему потащит.
Правда, заряд предлагаемого конденсатора следует производить от простого вакуумного конденсатора,
емкость которого должна превышать емкость заряжаемой штуки на пару порядков. Как я понял.
Собственно, номер патента я взял как раз с Вашей картинки.
Вы сами запросто найдете патент именно в реестре ФИПС.
Больше нигде такие вещи смотреть не рекомендую.
Еще меня смущает определенное сходство изобретения с рентгеновской трубкой.
А только не могу сказать, в каком режиме она позволит получить наиболее четкое изображение
- Заряд, разряд, хранение?
Не подскажете?

Чуть не забыл.
Даже с учетом этой моей объясниловки, объем уже существующих обсуждений не в пример больше.
А уж с учетом новых Ваших картинок ...
Впрочем, картинки мне понравились.
Веселые.
Размещайте еще.
Да,и отдельное спасибо за то, что там меня у Вас много!
По количеству литц.