Краткое пояснение: Закон Ома (линейная зависимость тока от напряжения) справедлив для омических сопротивлений. В вакуумном диоде, где ток определяется движением электронов в вакууме, зависимость тока от напряжения нелинейна (I ∝ U³/²) и не подчиняется закону Ома.
Пошаговое решение:
- Закон Ома гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению (I = U/R). Это линейная зависимость.
- В вакуумном диоде, где электроны движутся от катода к аноду в вакууме, ток определяется не простым сопротивлением, а эффектом термоэлектронной эмиссии с катода и пространственным зарядом электронов между катодом и анодом.
- При низких напряжениях ток ограничен эмиссионной способностью катода. При более высоких напряжениях ток ограничивается пространственным зарядом электронов, который создает поле, препятствующее дальнейшему движению электронов.
- В этом режиме (ограниченном пространственным зарядом) зависимость силы тока от напряжения описывается законом трех вторых степеней:
\( I = aU^{3/2} \)
. Эта зависимость является нелинейной. - Таким образом, нарушение линейной зависимости тока от напряжения (закона Ома) в вакуумном диоде происходит из-за особенностей движения электронов в вакууме и эффектов, связанных с ними (пространственный заряд), а не из-за свойств самого электронного пучка как такового (он и есть носитель тока), или различия свойств анода и катода (они выполняют свои функции), или появления дополнительных носителей тока (носители - электроны, их число определяется эмиссией и пространственным зарядом).
Ответ: 4) движения электронов в вакууме