Физика. Почему зависимость u(i) в вакуумном диоде не подчиняется закону ома?

Важнейшей характеристикой диода является его вольт-амперная характеристика — зависимость силы тока от напряжения между электродами Ia = f(Ua) при постоянном напряжении накала Un = const.

Вольт-амперная характеристика диода (рис) является нелинейной в отличие от вольт-амперной характеристики металлического проводника. При напряжении между катодом и анодом, равном нулю, вылетевшие из катода электроны образуют вокруг него электронное облако (пространственный отрицательный заряд) , отталкивающее вылетающие из катода электроны. Большинство электронов возвращается на катод, и лишь незначительное их число достигает анода. С увеличением Ua число электронов, достигающих анода, увеличивается и электронное облако постепенно уменьшается. Когда же все термоэлектроны, вылетающие из катода, попадают на анод, сила анодного тока достигает насыщения Iнас (на графике рисунка — горизонтальный участок) . В области 1 графика, т. е. при увеличении анодного напряжения от 0 до Uнас ток через диод возрастает, но не пропорционально напряжению, а по закону Ia=k⋅Uа^3/2. Это выражение называют законом "трех вторых". В области 2 данного графика, т. е. при U ≥ Uнас, ток через диод не зависит от напряжения. Такой ток называют током насыщения. Сила тока насыщения определяется формулой Iнас = en, где n — число электронов, вылетающих в единицу времени с поверхности катода; е — заряд электрона. При постоянной температуре катода сила тока в межэлектродном промежутке зависит от анодного напряжения. Для увеличения тока насыщения нужно повысить температуру катода, увеличив силу тока накала.