Deflexión electrostática en CRT

Definición: La deflexión electrostática es el método de alinear el camino de las partículas cargadas aplicando el campo eléctrico entre las placas deflectoras. La palabra electrostática significa que la fuerza y ​​la dirección del campo cambian con respecto al tiempo. Entonces, las partículas se moverán solo en una dirección.

El tubo de rayos catódicos utiliza placas deflectoras para modificar la trayectoria de los electrones. Los electrones después de salir a través del cañón de electrones pasan a través de placas deflectoras. El CRT utiliza placas verticales y horizontales para enfocar el haz de electrones.

La placa vertical produce un campo eléctrico en el plano horizontal y provoca una desviación horizontal. El otro par está montado horizontalmente y genera un campo eléctrico en el plano vertical y provoca una desviación vertical. Estas placas permiten que el haz pase a través de las placas deflectoras sin golpearlas.

Disposición de deflexión electrostática

La disposición general de la deflexión electrostática se muestra en la siguiente figura. A y B son las dos placas paralelas entre las que se aplica la diferencia de potencial. Estas placas de desviación producen el campo electrostático uniforme en la dirección Y.

placas deflectoras

El electrón entra entre las placas experimentando la fuerza solo en la dirección Y, y el electrón se moverá solo en esa dirección. No hay fuerza ni en la dirección X ni en la dirección Z. Por lo tanto, no se produce aceleración de electrones en esa dirección.

E0 = Voltaje del ánodo de preaceleración en voltios.
e = carga de un electrón en coulomb.
m = masa del electrón en Kg.
VOX = velocidad del electrón al entrar en las placas deflectoras en metros por segundo.
Ed = potencial entre placas deflectoras en voltios.
d = distancia entre placa deflectora en el medidor.
Ld = longitud de la placa deflectora en metros.
L = Distancia entre la pantalla y la mitad de las placas deflectoras.
D = desviación del haz de electrones en la pantalla en la dirección Y.

Cuando el electrón se mueve del cátodo acelerado al ánodo, pierde su energía potencial. La fórmula da la energía potencial del electrón.

placa-deflexión-electrostática-ecuación-1

Los electrones ganan la energía cinética. Y su energía viene dada por la ecuaciónplaca-deflexión-electrostática-ecuación-2

Igualando la energía potencial y cinética obtenemos la velocidad del electrón cuando entra en las placas deflectoras.

placa-deflexión-electrostática-ecuación-3

La velocidad del electrón en la dirección X permanece igual en toda la placa deflectora porque ninguna fuerza actuaba en la dirección X. placa-deflexión-electrostática-ecuación-4

La ecuación da la intensidad del campo eléctrico en la dirección Yplaca-deflexión-electrostática-ecuación-4

La fuerza que actúa sobre el electrón en la dirección Y. El término ay muestra la aceleración de los electrones en la dirección y.

placa-deflexión-electrostática-ecuación-5

La velocidad inicial del electrón que entra en la placa de desviación es igual a cero, y la ecuación da el desplazamiento de un electrón en la dirección Y en cualquier momento t

placa-deflexión-electrostática-ecuación-6

La velocidad en la dirección Y es constante, y el desplazamiento en la dirección Y se da comoplaca-deflexión-electrostática-ecuación-7

Sustituyendo el valor de t en la ecuación de desplazamiento y da

placa-deflexión-electrostática-ecuación-7

La ecuación anterior representa una parábola. La pendiente en cualquier punto se da comoplaca-deflexión-electrostática-ecuación-8

Sustituyendo x = ld, obtenemos el valor de tanθ.placa-deflexión-electrostática-ecuación-8

Después de pasar a través de la placa deflectora, los electrones se mueven hacia la línea recta. Esta línea recta es la tangente a la parábola en x = ld y se cruza con el eje X en el punto O’. La ecuación da la ubicación del puntoecuación-deflexión-electrostática-12

La deflexión D en la pantalla se expresa comoplaca-deflexión-electrostática-ecuación-6

Sustituyendo el valor de v2ox en la ecuación anterior obtenemos

placa-deflexión-electrostática-ecuación-10

De la ecuación anterior, podemos concluir que la desviación del electrón es directamente proporcional al voltaje de desviación.

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