§ 20.8. Электрический ток в вакууме.

Выше говорилось, что полный вакуум является идеальным изолятором. Для того чтобы через пространство, в котором создан высокий вакуум, пошел ток, нужно искусственно ввести в это пространство свободные электроны. Это можно сделать с помощью термоэлектронной эмиссии, помещая в вакуум металлическую проволоку, которую можно включать в электрическую цепь.

Пример такого устройства был изображен на рис. 18.2. Когда для опыта берут пустотную лампу накаливания, то электроны с раскаленной нити вылетают в вакуум. Если между нитью накала К. и электродом А создать электрическое поле, заставляющее двигаться электроны к электроду А, то цепь замыкается и в вакууме течет ток: В этом случае свободные электроны движутся в вакууме беспрепятственно и за счет работы сил поля получают кинетическую энергию. Если напряжение между электродами на рис. 18.2 равно то работа сил поля по перемещению электрона между электродами К к А выражается формулой

Поскольку за счет этой работы электроны приобретают кинетическую энергию, получаем

Здесь — масса, — скорость и — заряд электрона. Напряжение в этом случае называют разгоняющим напряжением. Масса электрона очень мала, поэтому движением электронов в вакууме можно легко управлять.