Електрически ток във вакуум

Лампата, показана на фигура 11, е внимателно евакуирана. В този случай физиците казват, че в лампата се създава вакуум.

В лампата са запоени два метални електрода. Единият от тях е тънка телена спирала, другият е

Въпреки това

Фигура: 11. Ето как работи най-простата радиолампа.

метален диск. Проводниците свързват диска към анода, а намотката към катода на батерията. Това означава, че в лампата е създадено електрическо поле. Това поле се създава от положителен заряд на диска, който се нарича анод на лампата, и отрицателен заряд върху спиралата, която служи като катод.

Амперметърът, разбира се, не показва ток. Всъщност в пространството между катода и анода на лампата няма вещество, няма електрони и йони, няма електрически заряди. Катодът и анодът на лампата са разделени чрез вакуум, а вакуумът е най-добрият изолатор.

Въпреки това, веднага след като загреем катода, иглата на амперметъра се отдалечава от нулата: във веригата тече ток. Токът преминава през вакуум, през лампа, от която се евакуира въздухът.

За да разберем как е възможно това, нека си зададем един въпрос. Свободните електрони се лутат във метала във всички посоки. Защо не излетят от него?

Защото йоните ги задържат.

Докато електронът е вътре в метала, той е заобиколен от йони от всички страни. Полетата на йоните са практически балансирани и електронът се движи свободно. Но сега електронът излита до металната повърхност. От една страна, над нея вече няма йони, но от друга страна има. Гравитацията им го дърпа назад. Електронът се забавя, спира и се връща вътре в метала.