Efecto Termoiónico

2 Mar

Hacia muchos años que no hablaba del:

Efecto Termoiónico

La emisión termoiónica es un fenómeno que se da en los metales. En los átomos de éstos, existen electrones con un movimiento arbitrario, y cuya velocidad depende de la temperatura. Conforme aumenta la temperatura, crece su velocidad, pudiendo abandonar la superficie metálica.

A medida que los electrones abandonan el cátodo, forman una "nube electrónica", similar a las moléculas que forman un gas y cuya carga neta es negativa, puesto que está formada por electrones. El emisor de estos electrones es el cátodo, que se calienta mediante una resistencia o filamento de tungsteno puro, toriado o recubierto de una capa de óxido de bario. El filamento se calienta haciendo pasar una corriente (la corriente de caldeo).  Si ahora aplicamos una tensión entre ánodo y cátodo (Vak) siendo el ánodo más positivo, se produce una corriente eléctrica al ser los electrones atraídos por el ánodo, que está a potencial positivo.

A esta corriente se le llama corriente de placa. Si se aumenta la tensión (Vak) , se produce un aumento de la corriente de placa (Ia), hasta alcanzar el valor de saturación (Is), en el que la corriente no aumenta por mucho de subamos la tensión aplicada. Esto es debido a que la placa recoge todos los electrones que emite el cátodo, y no puede aumentar la corriente a menos que aumentásemos la emisión de electrones subiendo la temperatura de caldeo. La corriente de saturación (Is) depende entonces del número de electrones que emita el cátodo.

Existen dos tipos de cátodo atendiendo al modo en que se calienta.

Cátodo de caldeo directo, el emisor es un simple filamento de tungsteno.

Cátodo de caldeo indirecto. El filamento está recubierto de óxido de bario e introducido en un pequeño cilindro de níquel; el filamento y el cilindro están eléctricamente aislados.
 
 

2 comentarios to “Efecto Termoiónico”

  1. Carlos Toro 26 octubre, 2016 a 18:29 #

    Saludos!

    Tengo una duda relacionada al tema que menciona. Si en un tubo de Rayos X, la corriente eléctrica que pasa por el filamento de tungsteno libera una nube de electrones gracias al efecto termoiónico, si comparamos este efecto con una bombilla incandescente común, en donde tenemos de igual manera una ampolla de vidrio al vacío con un filamento de tungsteno, que se calienta… Se podría decir que ese efecto es igual en un tubo de rayos x y en una bombilla?? Porque ambos son tubos de vidrio al vacío con un filamento de tungsteno. Mi duda está relacionada a que cuando vemos una bombilla común que produce luz, esa luz que observamos en realidad viaja en forma de Fotones, no de electrones… Entonces, en qué punto del proceso de formación de luz, estos electrones que se forman en el filamento se convierten en fotones?? (hablando específicamente del fenómeno de luz en la bombilla). Es cuando salen fuera de la bombilla?? Son solo electrones al vacío y cuando tienen contacto con el aire se convierten en fotones?? Y me refiero justamente al fenómeno de Luz. Entiendo bien el fenómeno de Rayos X y su formación, pero mi duda viene al comparar lo parecido de ambos sistemas, el de formación de Luz en una bombilla y formación de Rayos X en un tubo de Rayos X. La pregunta la hago debido a que en mi cabeza, siempre me he explicado el Tubo de Rayos X imaginándome él fenómenos que sucede dentro de una bombilla convencional… Pero, se me abre una gran duda cuando entiendes, que la luz en su viaja en forma de Fotones, no de electrones en el vacío… Entonces pienso que no pueden ser tan parecidos esos fenómenos como yo creía… He estado investigando y no logro responderme la pregunta…

    Gracias

    Carlos Toro.
    Caracas, Venezuela.

    • Carlos 20 noviembre, 2016 a 10:46 #

      Estimado profesor Dr. Carlos Toro, me resulta muy extraño que me realice esta pregunta, siendo coordinador de preparadores de la catedra de radiología de la Universidad Central de Venezuela. Un saludo.

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