З лампи, зображеної на малюнку 11, повітря тща-кові відкачано. Фізики кажуть в такому випадку, що в лампі створений вакуум.
В лампу впаяні два металеві електроди. Одним з них є спіраль з тонкої зволікання, іншим -
Металевий диск. Провід з'єднують диск з анодом, а спіраль - з катодом акумуляторної батареї. Значить, в лампі створено електричне поле. Це поле створено позитивним зарядом, що знаходиться на диску, який називають анодом лампи, і негативним зарядом на спіралі, що служить катодом.
Амперметр, зрозуміло, не показує струму. Адже в просторі між катодом і анодом лампи немає віщо-ства, немає електронів та іонів, немає ніяких електричних зарядів. Катод і анод лампи розділені вакуумом, а ва-Куум - найкращий ізолятор.
Однак варто нам підігріти катод, як стрілка ампер-метра відходить від нуля: в ланцюзі йде струм. Струм проходить через вакуум, через лампу, з якої відкачано повітря.
Щоб зрозуміти, як це можливо, поставимо собі одне питання. Вільні електрони мандрують в металі в усіх напрямках. Чому ж вони не вилітають з нього?
Тому що їх утримують іони.
Поки електрон знаходиться всередині металу, він з усіх боків оточений іонами. Поля іонів практично рівнян-новешени, і електрон рухається вільно. Але ось елек-трон підлітає до поверхні металу. З одного боку над ним уже немає іонів, а з іншого боку є. Сили їх тяжіння тягнуть його назад. Електрон сповільнюється, зупиняється і повертається всередину металу.
Однак, чим більше швидкість електрона, тим важче іонів загальмувати його у поверхні. Чим швидше елек-трон, тим далі він виходить з металу, перш ніж осту-новится. Дуже швидкі електрони вилітають на та-кі відстані, де поля іонів вже не діють. Такі електрони не повернуться назад. Вони залишають метал.
Тепер неважко зрозуміти результат нашого досвіду, по-здаватися, що електричний струм може йти в вакуумі. Треба тільки згадати, що чим вище температура тіла, тим більше енергія, тим більше швидкості складових його частинок - атомів, іонів, вільних електронів. Поки катод був холодним, вільні електрони рухалися в ньому недостатньо швидко, щоб подолати гальмуючи-щие їх у поверхні сили і вилетіти назовні. Нагре-вая катод, ми збільшуємо швидкості вільних електро-нів, і тепер уже багато хто з них легко залишають метал. Але, вилітаючи з катода, вони потрапляють в створене в лампі електричне поле, яке тягне їх до анода, розганяючи все швидше і швидше. Потрапляючи на анод, електрони по дроту йдуть в генератор - акумуляторну батарею.
Отже, коло замкнуте. По дроту від генератора на ка-тод лампи, через вакуум на анод і знову по дроту в ге - нсратор жене поле електрони. Вакуум - найкращий ізолятор. Але якщо вводити електрони ззовні, то вакуум стає найкращим провідником, так як ніщо в ньому не перешкоджає вільному польоту заряджених частинок.
Явище вильоту електронів з нагрітого металу на-ни опиняються термоелектронної емісією. Ва-куумние лампи, схожі на описану, застосовуються дуже широко. Зокрема, на цьому принципі влаштовані р а - діолампи. Електрони вилітають з нагрітого катода радіолампи і під дією електричних сил поля спрямовуються до анода. Зазвичай нагрівання катода вироб-водиться йде по ньому електричним струмом. Для цього до кінців спіралі або нитки, що служить катодом лампи, приєднується акумуляторна батарея (батарея на-калу). Через радіолампу йдуть зазвичай два струму. Один, створюваний батареєю напруження, йде уздовж по дроті, що служить катодом, і розпалює її. Другий струм, називаються ваемий анодним струмом, йде через вакуум з катода на анод. Він створюється анодної батареєю (див. Рис. 11).