COBAT PLANTEL 10 APIZACO
Materia: Física II
Profesor: Víctor Ramírez Lemus
Alumno: Ignacio Bolaños Mejía
Grupo:404
Trabajo de Investigación
Titulo: Emisión Termoiónica
Introducción 3
Desarrollo 4
Ley de Richardson 4
Válvula termoiónica 5
Efecto fotoeléctrico 5
Conclusión 6
Bibliografía Electrónica 6
Introducción
La emisión termoiónica, conocida arcaicamente comoefecto Edison es el flujo de partículas cargadas llamadas termoiones desde una superficie de metal (u óxido de metal) causada por una energía termal de tipo vibracional que provoca una fuerza electrostática que empuja a los electrones hacia la superficie. La carga de los termiones (que pueden ser positivos o negativos) será la misma a la carga del metal u óxido de metal. El efecto aumentadramáticamente al subir la temperatura (1000–3000 K). La ciencia que estudia este fenómeno es la termoiónica.
El fenómeno fue inicialmente reportado en 1873 por Frederick Guthrie en Bretaña. Mientras realizaba experimentos con objetos cargados, el Profesor Bernd Schuster descubrió que calentando al rojo vivo una esfera de hierro con carga negativa ésta perdía su carga (desprendiendo iones al vacío). Tambiénobservó que esto no ocurría si la esfera estaba cargada positivamente. Otras investigaciones al respecto incluyeron a Hittorf (1869-1883), Goldstein (1885) y Elster and Geitel (1882-1889)
El Efecto Edison en un Diodo. Un diodo puede funcionar de dos maneras: en una de ellas hay flujo de electrones, en la otra no. Las flechas representan la corriente del electrón, no la corriente eléctrica.
Elefecto fue redescubierto por Thomas Edison el 13 de febrero de 1880, mientras trataba de descubrir la razón por la cual se rompían los filamentos y por qué se oscurecía el cristal (la bombilla se ahumaba cerca de uno de los terminales del filamento) de sus lámparas incandescentes.
Edison construyó muchas bombillas experimentales, algunas con un filamento adicional y una con una lámina metálica dentrode la lámpara, eléctricamente aislada del filamento. Edison conectó el electrodo adicional al filamento de la lámpara a través de un galvanómetro. Cuando la lámina tenía una carga negativa superior a la del filamento, no fluía corriente entre el filamento y la misma porque al estar frío emitía muy pocos electrones. Sin embargo, cuando cargó la lámina positivamente, la mayoría de electronesemitidos desde el filamento caliente fueron atraídos hacia ella causando un flujo de corriente estable. Esta forma de fluido eléctrico en un solo sentido fue llamada entonces el efecto Edison (aunque el término se usa en ocasiones para referirse a la emisión termoiónica específicamente). En este experimento, Edison descubrió también que la corriente emitida por el filamento caliente se incrementabarápidamente al aumentar el voltaje y presentó una aplicación para un dispositivo regulador de voltaje usando este efecto el 15 de noviembre de 1883 (Patente U.S. 307,031 – la primera patente de un dispositivo electrónico). Propuso que a través del aparato podría pasar corriente suficiente para operar un telégrafo sonoro.
Desarrollo
Ley de Richardson
En cualquier metal, existen uno o dos electrones porátomo que son libres de moverse de un átomo a otro. A esto se le llama “mar de electrones”. Su velocidad, más que ser uniforme, se modela por una distribución estadística, y ocasionalmente un electrón tendrá la velocidad suficiente para escapar del metal, sin ser atraído de regreso. La cantidad mínima de energía necesaria para que un electrón escape de la superficie se llama función de trabajo.Esta función de trabajo es característica del material y para la mayoría de los metales es del orden de varios electronvoltios. Las corrientes termoiónicas pueden incrementarse o decrementarse disminuyendo la función de trabajo. Esta característica, que es muy deseable, puede lograrse aplicando varios recubrimientos de óxido al alambre.
En 1901, Owen Willans Richardson publicó los resultados de…
