BOBINA DE HELMHOLTZ

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BOBINA DE HELMHOLTZ
tubo de perrin
Tubo de de haz fino T
En el tubo de rayos filiformes un sistema de rayos de electrones compuesto de un cátodo de
óxido de calentamiento indirecto, un ánodo con una perforación central y un cilindro de
Wehnelt de focalización produce un haz de electrones focalizado nítidamente en una
atmósfera de gas residual de helio, con una presión de gas ajustada con precisión. Debido a la
ionización por choques con átomos de Helio se genera una traza muy clara y nítida del
recorrido de los electrones en el tubo. Orientado óptimamente el tubo y con la corriente
adecuada en las bobinas de Helmholtz se desvían los electrones hacia una órbita circular. Su
diámetro se puede determinar fácilmente cuando los electrones chocan exactamente una de
las marcas de medida equidistantes, cuyo extremo se ilumina.
El tubo de rayo filiforme contiene moléculas de hidrógeno a baja presión. Al aplicarse una
diferencia de tensión entre el ánodo y cátodo, éste último emite electrones dentro del tubo, en
dirección vertical. La velocidad de salida de los electrones dependerá de la diferencia de
tensión aplicada según la siguiente relación:
\begin{equation}
v^{2}=-\frac{2e\Delta V}{m}
\end{equation}
con
v: velocidad de salida.
e: carga del electrón.
m: masa del electrón.
$\Delta$V: diferencia de tensión aplicada.
Emisiòn termoiónica
La liberación de electrones de un electrodo en virtud de su temperatura (liberación de energía
suministrada por el calor ). Esto ocurre porque la energía térmica dada al portador de carga
supera la función de trabajo del material. Los portadores de carga pueden ser electrones o
iones , y en la literatura más antigua a veces se los denomina termiones.. Después de la
emisión, una carga que es igual en magnitud y de signo opuesto a la carga total emitida
inicialmente se deja atrás en la región emisora. Pero si el emisor está conectado a una batería,
la carga que queda es neutralizada por la carga suministrada por la batería a medida que los
portadores de carga emitidos se alejan del emisor, y finalmente el emisor estará en el mismo
estado que estaba antes de la emisión.
Cilindro de Welhnet
es un electrodo en el ensamblaje del cañón de electrones de algunos dispositivos
termoiónicos , que se utiliza para enfocar y controlar el haz de electrones
Actúa como una rejilla de control y también sirve como una lente electrostática convergente .
Un emisor de electrones se coloca directamente encima de la apertura de Wehnelt, y un ánodo
se encuentra debajo de Wehnelt. El ánodo está polarizado a un voltaje positivo alto
(típicamente +1 a +30 kV) en relación con el emisor para acelerar los electrones desde el
emisor hacia el ánodo, creando así un haz de electrones que pasa a través de la apertura de
Wehnelt.
El Wehnelt está polarizado a un voltaje negativo (típicamente -200V a -300V) con respecto al
emisor, que generalmente es un filamento de tungsteno o cátodo caliente de hexaboruro de
lantano con una punta en forma de "V" (o puntiaguda). Este voltaje de polarización crea un
campo electrostático repulsivo que suprime la emisión de electrones de la mayoría de las
áreas del cátodo.
Cátodo
Es el electrodo donde se produce la reducción. Esto es común en una celda electroquímica.
Aquí, el cátodo es negativo ya que la energía eléctrica que se suministra a la celda da como
resultado la descomposición de los compuestos químicos. Sin embargo, también puede ser
positivo como en el caso de una celda galvánica donde una reacción química conduce a la
generación de energía eléctrica.
Un cátodo que se calienta en presencia de un filamento para emitir electrones por emisión
termoiónica se conoce como cátodo caliente, mientras que los cátodos fríos no se calientan
con ningún filamento. Un cátodo generalmente se marca como "frío" si emite más electrones
en comparación con los generados solo por emisión termoiónica.
Ánodo
Es el punto donde ocurre una reacción de oxidación. Generalmente, en un ánodo, los iones
negativos o aniones debido a su potencial eléctrico tienden a reaccionar y desprender
electrones. Estos electrones luego se mueven hacia arriba y hacia el circuito de conducción.
Si tomamos una celda galvánica, el ánodo es de naturaleza negativa y los electrones se
mueven en su mayoría hacia la parte externa del circuito. En una celda electrolítica, es
nuevamente positivo. Además, un ánodo puede ser una placa o un alambre que tenga un
exceso de carga positiva.