Особенность вакуумных диодов — отсутствие обратного тока. Вакуумные диоды для выпрямления переменного тока электросети (кенотроны)
могут работать при высоких обратных напряжениях — сотни и тысячи вольт. Поэтому нет необходимости в
последовательно-
м соединении кенотронов. Для кенотронов, работающих в выпрямителях, опасно короткое замыкание нагрузки. В этом случае все
напряжение источника будет приложено к кенотрону и анодный ток станет недопустимо большим. Происходит перегрев катода и его
разрушение. Анод также перегревается. Ухудшается вакуум за счет выделения газов из перегретых электродов. Газ ионизируется.
Положительные ионы бомбардируют катод, способствуя его перегреву и разрушению. При выпрямлении токов очень высокой частоты
вредно влияет емкость анод — катод диода Са-к. Она состоит из емкости между электродами и емкости между выводными проводниками.
Значение Са-к достигает единиц пикофарад у маломощных диодов. На низких частотах эта емкость шунтирующего влияния не оказывает,
так как ее сопротивление составляет миллионы Ом. А на частотах в десятки мегагерц и выше сопротивление емкости становится
соизмеримым с внутренним сопротивлением диода и даже меньше его. Тогда переменный ток проходит через эту емкость и выпрямляющее
действие диода ухудшается. Например, если диод имеет Ri = = 500 Ом и Са-к = 4 пФ, то при частоте 200 Гц сопротивление емкости
хс = 1/(ω Са-к) =
1012/(2π·2-
00·4) ≈ ≈200·106 Ом = 200 МОм. Практически через такое сопротивление
ток не проходит. Зато при f = 200 МГц сопротивление хс станет равным 200 Ом и будет сильно шунтировать диод. Для диодов надо
учитывать максимальные допустимые значения их параметров. Если в секунду на анод попадает N электронов и каждый из них обладает
энергией mv2/2, то мощность, отдаваемая электронным потоком на нагрев анода, Ра = Nmv2/2. (16.9) Энергию электроны получают
от ускоряющего поля. Пренебрегая их начальной энергией, можно считать, что mv2/2 ≈ qua. Тогда Ра = Nqua. (16.10) Произведение
Nq есть количество электричества, попадающее за 1 с на анод, т. е. анодный ток iа. Поэтому окончательно Ра = iaua. (16.11)
Мощность Ра — это потерянная мощность, так как нагрев анода бесполезен и даже вреден. Принято называть Ра мощностью, выделяемой
на аноде, или мощностью потерь на аноде. Не следует эту мощность считать максимальным допустимым параметром лампы, так как
она может иметь самые различные значения в зависимости от анодного напряжения. Анод нагревается также за счет теплового излучения
катода, но Ра есть только
