Elektrický prúd v kvapalinách a plynoch

elektrický prúd">Elektrický prúd v kvapalinách a plynoch Ak urobíme pokus s nádobou s destilovanou vodou, miliampérmeter neukazuje žiadnu výchylku. Ona nevedie elektrický prúd. Po pridaní kuchynskej soli vedie. Vodným roztokom chloridu sódneho prechádza elektrický prúd, lebo tento roztok obsahuje solné castice s nábojom - kladné ióny Na+ a záporné ióny Cl- V kvapalinách sprostredkujú elektrický prúd volné pohyblivé kladné a záporné ióny (katióny a anióny). Vznik volných iónov rozpadom rozpustnej látky v rozpúštadle nazývame elektrolytická disociácia. Vodivé roztoky nazývame elektrolyty. Elektrolytmi sú napr. vodné roztoky solí (napr. NaCl, KCl), kyselín (napr. H2SO4,HNO3) a zásad (napr. KOH, NaOH). Ióny spolu s molekulami rozpúštadla vykonávajú ustavicne neusporiadaný pohyb. Ked do elektrolytu vložíme dve elektródy a zapojíme ich na svorky jednosmerného zdroja napätia, vznikne medzi elektródami vnútri elektrolytu elektrické pole, ktoré vyvolá usmernený pohyb iónov v roztoku. Katióny sa zacnú pohybovat ku katóde (elektróde zapojenej na zápornú svorku zdroja) a anióny k anóde (elektróde zapojenej na kladnú svorku zdroja). S prenosom náboja nastáva aj prenos látky. Usporiadaný pohyb iónov v elektrickom poli medzi elektródami tvorí elektrický prúd v elektrolytoch. Podla dohody je smer prúdu urcený smerom pohybu kladných iónov. Len co na elektródy zapojíme malé napätie, miliampérmeter zaznamená malý prúd, ktorý rýchlo zanikne. Pri pomalom zvyšovaní napätia sa jav vždy opakuje, t.j. zaciatocný prúd vždy zanikne. Trvalý prúd vzniká, ked prekrocíme isté medzné napätie Ur nazvané rozkladné napätie. Potom sa prúd s napätím lineárne zväcšuje. Priebeh prúdu I v závislosti od napätia U je graficky znázornený na obrázku. Pre U väcšie ako Ur, je prúd lineárnou funkciou napätia, takže platí U=Ur+RI, kde R je za stálej teploty konštanta a nazýva sa odpor elektrolytu. So zvyšovaním teploty klesá viskozita rozpúštadla, cim sa zmenšujú sily, ktoré brzdia pohyb iónov. Ióny sa v elektrickom poli pohybujú rýchlejšie, preto je elektrický prúd väcší. Vztah U=Ur+RI sa odlišuje od Ohmovho zákona pre kovy clenom Ur. No za istých podmienok platí aj pre elektrolyty Ohmov zákon v tvare U=RI. Pôvod clena Ur súvisí s chemickými dejmi, ktoré prebiehajú na elektródach. Faradayové zákony elektrolýzy Pokus 1: Do vodného roztoku modrej skalice (CuSO4) ponoríme medenú anódu a uhlíkovú katódu. Roztokom necháme prechádzat elektrický prúd. Proces, ktorý prebehne je znázornený na nasledujúcej schéme: katóda anóda C CuSO4 -> Cu2+ + SO42- Cu Cu2+ SO42-

---- ------

Cu CuSO4 Kationy medi Cu2+ sa prijímajú na katóde, elektróny sa vylucujú ako atómy medi a tvoria na katóde medený povlak. Anióny SO42- reagujú s materiálom anódy a tvoria nové molekuly CuSO4. Na anóde sa teda z roztoku nic nevylucuje, naopak med z anódy prechádza do roztoku. Pokus 2: Opakujeme pokus 1, ale s použitým platinových elektród. Aj v tomto prípade sa na katóde vylucuje med. Anióny SO42- reagujú s vodou za vzniku kyseliny sírovej H2SO4 Na anóde sa vylucuje plynný kyslík. Pokus 3: Pri tretom pokuse použijeme roztok HCl a platinové elektródy. Na katóde sa vylúci vodík, na anóde chlór, ktorý reaguje s vodou a vylúci sa kyslík. Z výsledkov pokusov vyplýva: Usporiadaný pohyb iónov v elektrolyte sa koncí na elektródach, kde ióny odovzdávajú náboje a vylucujú sa na povrchu elektród ako atómy alebo molekuly, alebo chemicky reagujú s materiálom elektródy, alebo s elektrolytom. Dej, pri ktorom prechodom elektrického prúdu elektrolytom nastávajú látkové zmeny, nazývame elektrolýza. Pri elektrolýze sa na katóde vždy vylucuje vodík alebo kov. Vedenie elektrického prúdu v elektrolytoch študoval anglický fyzik M.FARADAY. Na základe pokusov zistil, že hmotnosti látok vylúcených na elektródach sú priamo úmerné celkovému náboju, ktorý priniesli pri elektrolýze ióny - 1.Faradazov zákon. Tento experimentálne získaný poznatok vyjadríme pre každú látku vztahom m = A Q = A I t. Velicina A sa nazýva elektrochemický ekvivalent látky, pre danú látku je to charakteristická konštanta, jej jednotkou je kg.C-1. Fyzikálny význam elektrochemického ekvivalentu látky objasníme z hladiska cedenia prúdu v elektrolytoch touto úvahou: Ked Nv je hustota príslušného druhu iónov v elektrolyte, vp ich priemerná unášavá rýchlost a m0 hmotnost každého iónu, potom plochou s obsahom S prejde za dobu t celkom N iónov, pricom N = Nv.V=Nv.S.vp.t. Celková hmotnost iónov je m=m0.N=m0.Nv.S.vp.t (1). Oznacme Q1=v.e hodnotu náboja iónu, kde v je prirodzený násobok elementárneho náboja. Potom celkový prenesený náboj Q má hodnotu Q=N.Q1=N.v.e=Nv.S.vp.e.v.t (2). Delením rovníc(1) a (2) dostaneme m/Q=m0/ve=konštanta=A. Rozšírením vztahu Avogardrovou konštantou NA dostaneme m0NA Mm A = ---- = ---- v e NA v F kde Mm je mólová hmotnost a F=e.NA Faradayova konštanta. Možno teda napísat 1 Mm Mm A = -- --- , po dosadení dostaneme: m = ----- Q F v F V Ked elektrolýza prebehne s rozlicnými elektrolytmi, pricom celkový prenesený náboj Q bude vždy rovnaký, potom Q / F = konštanta. a m ~ Mm/v. Hmotnosti rozlicných prvkov (alebo radikálov) vylúcených pri elektrolýze tým istým nábojom sú chemicky ekvivalentné - 2. Faradayov zákon. Galvanické clánky Ked kovovú elektródu ponoríme do vodného roztoku soli toho istého kovu, prebehne redoxný chemický dej, pri ktorom bud do roztoku vstupujú z kovu dalšie ióny, bud sa z neho vylucujú. Tým sa roztok nabíja v prvom prípade kladne a kov súcasne záporne (napr. Zinková elektróda ponorená do vodného roztoku ZnSO4), v druhom prípade je to opacné (napr. medená elektróda vo vodnom roztoku CuSO4). V oboch prípadoch na rozhraní kovu a roztoku vznikne tenká vrstva, ktorú nazývame elektrická dvojvrstva. V nej utvorené elektrické pole bráni prechodu dalších iónov z kovu do roztoku (alebo obrátene) a preto sa utvorí rovnovážny stav. Elektrickej dvojvrstve prislúcha napätie, ktorého hodnota je rozlicná pre rôzne kovy a ich vodné roztoky. (Závisí rovnako od teploty a tlaku). Na elektródach z rovnakého ekonomika/obstaravanie-materialu-skladovanie-a-evidencia/" class="wiki-link" title="Viac o: materiálu">materiálu sú v danom elektrolyte napätia na dvojvrstvách rovnaké, preto sa napätie medzi elektródami rovná nule. Ak sú elektródy z chemicky rozlicných materiálov, tak po ponorení do elektrolytu je medzi nimi nenulové napätie, ktoré sa volá elektromotorické napätie a opísaná sústava tvorí galvanický clánok. Gavlanický clánok je zdroj jednosmerného napätia, ktorý sa skladá z elektrolytu a dvoch chemicky odlišných elektród. Príkladom opisného clánku je Daniellov clánok. Skladá sa zo zinkovej elektródy ponorenej do vodného roztoku ZnSO4 a medenej elektródy ponorenej do vodného roztoku CuSO4. Oba roztoky sú od seba oddelené pórovitou stenou, ktorá zabranuje zmiešaniu roztokov, ale umožnuje prechod iónov. Elektromotorické napätie tohto clánku Ue=1.1 V. Uvažujme o prípade, ked do elektrolytu ponoríme dve elektródy z rovnakého kovu a k elektródam pripojíme vonkajší zdroj napätia. V dôsledku elektrolýzy vzniknú v clánku rozkladné produkty, ktoré zmenia povrch elektród. Na katóde sa vylucuje vodík a na anóde kyslík. Na novo vzniknutých dvojvrstvách je iné napätie ako pred pripojením zdroja a napätie medzi elektródami je nulové. Elektródy sa polarizovali. Presvedcíme sa o tom, ak zdroj vonkajšieho napätia odpojíme a elektródy necháme vodivo spojené cez potenciometer a miliampérmeter. Ten ukáže opacného smeru, ako bol predtým. Elektromotorické napätie, ktoré vzniklo polarizáciou elektród, tzv. polarizacné napätie, má opacnú polaritu, ako napätie zdroja pôvodne zapojeného na elektródy. Polarizacné napätie má hornú hranicu - rozkladné napätie Ur, preto vonkajším napätím možno v obvode udržiavat trvalý prúd. Polarizácia elektród môže tiež nastat, ak vodivo spojíme elektródy galvanického clánku. Takýto prípad nastane napr. vo Voltovom clánku Zn(H2SO4+H20)Cu+ s elektromotorickým napätím asi 1 V. Elektrolýzou, ktorá prebieha vo vnútri clánku, medená elektróda sa pokrýva vodíkovými bublinami a vzniká polarizovaný clánok s opacným elektromotorickým napätím. Napätie Voltovho clánku postupne klesá, clánok je nestály. Praktický význam majú dosial suché clánky, ktoré sa používajú na napájanie magnetofónov. Kladnou elektródou suchého clánku je uhlíková tycka s mosadznou ciapockou. Je obalená zmesou burelu MnO2 a koksu, ktorá pôsobí ako depolarizátor. Takto upravená elektróda je ponorená do salmiaku NH4Cl zahustený škrobovým mazom a inými prísadami. Všetko je uložené v zinkovej nádobke tvaru valceka. Valcek je súcasne zápornou elektródou. Zhora je clánok zaliaty asfaltom. Tri clánky za sebou - plochá batéria. Osobitný druh - akumulátor. Je to polarizacný clánok, ktorý sa stáva zdrojom elektromotorického napätia po predchádzajúcom prechode elektrického prúdu elektrolytom akumulátora alebo nabíjaním. Najznámejší je olovený akumulátor, v ktorom sa nabíjaním utvorí clánok +PbO2(H2SO4+H2O)Pb-. Pri vybíjaní akumulátora, t.j. pri použití akumulátora ako zdroja napätia, prebiehajú v

nom tieto deje:

• 1. Záporná olovená elektróda uvolnuje ióny Pb2+, ktoré reagujú s kyselinou sírovou.

Vzniká PbSO4, ktorá sa usadzuje na tejto elektróde.

• 2. Na kladnej elektróde sa PbO2 redukuje na ióny Pb2+, ktoré reagujú s H2SO4 za

vzniku nerozpustného síranu olovnatého. Ten sa usadzuje na tejto elektróde. V elektróde sa pritom zmenšuje koncentrácia H2SO4, elektromotorické napätie pomaly klesá. Pri hodnote 1,8 V treba akumulátor znova nabit. Kapacita akumulátora sa urcuje celkovým nábojom, ktorý je akumulátor schopný vydat pri vybíjaní. Meria sa v coulomboch, v praxi tiež v ampérhodinách. Technické využitie elektrolýzy Vylucovanie kovov na katóde, využíva sa v elektrometalurgii, galvanostégii (galvanickom pokovaní), galvanoplastike (vytváraní odliatkov, matríc na výrobu gramofónových platní). Velké využitie elektrolytický kondenzátor. V hliníkovej nádobke je elektrolyt, do ktorej je ponorená hliníková elektróda. Koróziou nazývame porušenie povrchu kovu chemickým alebo elektrochemickým pôsobením. Najcastejším typom korózie je oxidácia kovov úcinkom vzdušného kyslíka a vlhkostou vzduchu. Plyny nevedú elektrický prúd, o com sa môžeme presvedcit pokusom s nabitým elektroskopom. Vybíjanie sa urýchli zmenou fyzikálnych podmienok plynného prostredia (vzduchu), napr. zohriatím na vysokú teplotu, ožiarením intenzívnymi ultrafialovými, röntgenovými a rádioaktívnymi lúcmi. Tieto energetické zdroje zmenia vnútornú energiu plynov a utvoria v nich volné castice s nábojom. Plyny sa tak stanú elektrickým vodicom. Elektrický prúd môžu viest aj plyny za predpokladu, že budú obsahovat volné castice s nábojom. Plyny sú zložené z elektricky neutrálnych atómov a molekúl a za normálnych podmienok sú takmer nevodivé. Elektricky vodivými sa stanú ionizáciou. Je to dej, pri ktorom sa vonkajším zásahom odtrhávajú z atómov neutrálnych molekúl elektróny. Zvyšky molekúl sú kladné ióny. Okrem dvojice elektrón - kladný ión sa môžu utvorit aj záporné ióny pripojením uvolnených elektrónov k iným neutrálnym molekulám. Túto schopnost majú najmä elektronegatívne prvky. Prostriedky, ktorými sa vyvoláva ionizácia plynu, nazývajú sa ionizátory. Ionizátorom je každý zdroj energie, ktorý poskytuje elektrónom v atómoch (molekulách) energiu potrebnú na ich uvolnenie. Plyn s dostatocne vysokou teplotou obsahuje molekuly s rýchlostami ovela väcšími, ako je stredná kvadratická rýchlost molekúl a ich kinetické energie sú dostatocne velké na to, aby nastala ionizácia vzájomnými zrážkami molekúl. Rovnaký úcinok majú aj velmi rýchle a nabité castice korpuskulárneho žiarenia alebo ionizované molekuly plynu urýchlené elektrickým polom. Táto ionizácia sa nazýva ionizácia nárazom. Najmenšia energia potrebná na uvolnenie elektrónu sa nazýva ionizacná energia. Vyjadruje sa v elektrónvoltoch (eV), pricom 1eV=1.602.10-19J. Ionizacná energia závisí od atómu prvku a energetického stavu uvolnovaných elektrónov. Kinetická energia nabitej castice s nábojom e, hmotnostou m a rýchlostou v sa meria prácou síl homogenného elektrického pola s intenzitou velkosti |E| potrebnou na jej urýchlenie z pokoja po dráhe l. Platí 1

• m v2= e | E | l

2 Za predpokladu, že castica sa pohybuje s smere silociar a pri zrážke odovzdáva molekule všetku kinetickú energiu rovnajúcu sa ionizacnej energii Ei, bude l= (stredná volná dráha castice). Potom najmenšiu rýchlost, ktorú musí mat castica, aby

pri zrážke s molekulou nastala ionizácia, vypocítame:

1

• m v2 = e | E |  = Ei

2 Ionizáciou utvorené volné elektróny a ióny majú obmedzenú dobu trvania, lebo sa navzájom pritahujú a ich pocet sa rýchlo zmenšuje. Dvojice opacne nabitých castíc sa spájajú do neutrálnych molekúl. Tento dej sa nazýva rekombinácia. Ionizácia a rekombinácia prebiehajú súcasne, všeobecne môže jeden z dejov prevládat. Podla toho sa mení aj hustota volne nabitých castíc. Ked prevláda ionizácia, zväcšuje sa pocet ionizovaných molekúl aj vodivost plynu. V opacnom prípade plyn stráca elektrickú vodivost. Kladné ióny sa pohybujú k záporne nabitej platni, kde priberajú elektróny a stávajú sa elektricky neutrálnymi casticami. Záporné ióny a elektróny sa pohybujú ku kladnej platni, kde odovzdávajú elektróny a vznikajú tiež neutrálne castice. Elektróny sa potom zúcastnujú na cedení elektrického prúdu v kovových vodicoch obvodu. elektrický prúd v plynoch je spôsobený usporiadaným pohybom volných elektrónov a iónov. Nazýva sa výboj. Elektrický prúd vedie iba ionizovaný plyn. Ked totiž odstránime ionizátor, ióny rýchlo zanikajú rekombináciou. Prúd sa udržuje iba pocas pôsobenia ionizátora, preto hovoríme o nesamostatnom výboji. Ked výboj pokracuje aj po odstránení ionizátora, hovoríme o samostatnom výboji. Elektrické napätie, pri ktorom vzniká samostatný výboj, nazýva sa zápalné napätie. Vodivý plyn môže teda byt súcastou elektrického obvodu ako ktorýkolvek vodic. V praxi musí byt uzavretý v banke (rúrke), lebo lahko difunduje do okolia. Voltampérová chrakteristika výboja Pri skúmaní výboja použijeme ionizacnú komoru. Je to v podstate platnový kondenzátor C, ktorý je izolovane umiestený v kovovej škatuli s okienkom O pre pôsobiaci ionizátor a pripojený cez galvanometer na zdroj napätia B. So zväcšovaním napätia na platniach kondenzátora zväcšuje sa aj prúd. Ked sa napätie zväcšuje, elektrické pole urýchli ióny a elektróny tak, že nestacia rekombinovat, ale coraz vo väcšom pocte zanikajú zachytením sa na platnickách. Prúd sa stáva nasýteným pri napätí Un, ked sú všetky ióny utvorené ionizátorom zachytené platnami. Prúd dosiahne hodnotu In, co je tzv. nasýtený prúd. Dalšie pozvolné zvyšovanie napätia nespôsobuje zvyšovanie prúdu. Samostatný výboj nastáva pri ovela vyššom napätí, t.j. pri zápalnom napätí Uz. Prechod z nesamostatného na samostatný výboj nazývame elektrický prierez plynu. Graf závislosti prúdu I elektrického výboja od napätia U medzi elektródami sa nazýva voltampérová anglictina/charakteristika/" class="wiki-link" title="Viac o: charakteristika">charakteristika výboja. Z obrázka vidiet, že pri malých napätiach platí Ohmov zákon (priamková cast OA), ale pre nasýtený prúd (úsek AB) a samostatný výboj neplatí. Charakter samostatného výboja v plynoch závisí od chemického zloženia plynu, jeho teploty, tlaku, kvality elektród, od ich vzdialenosti. Elektrický výboj býva väcšinou sprevádzaný svetelnými a zvukovými efektmi. Samostatný výboj prebieha odlišne v závislosti od hodnoty prúdu. Pri malej hodnote prúdu pozorujeme slabé svetielkovanie plynu; to je tlejivý elektrický výboj. Pri väcších hodnotách prúdu sa odovzdávanie energie velkého poctu iónov dopadajúcich na elektródy prejaví rozžeravením elektród, ktoré sa tak stávajú ionizátormi (tepelné ionizácia). Teplota plynu sa prudko zvyšuje až na hodnotu 6000 K. Napätie medzi elektródami klesá. To je oblúkový výboj (elektrický oblúk). Najintenzívnejšie výboje sú krátkodobé, ktoré prebiehajú ako iskrový výboj (elektrická iskra). Tvoria ho elektrónové a iónové lavíny v iskrových kanálikoch, v ktorých sa tlak zvyšuje na desiatky MPa a teplota na 105 K. Dalšou formou samostatného výboja je koróna. Vzniká v blízkosti vodicov vo vzduchu, ktoré sú pod vysokým napätím a dostatocne od seba vzdialené. Ionizácia vzduchu prebieha na miestach velkej zmeny elektrického potenciálu (zakrivené miesta a hroty vodicov), teda v blízkosti vodica. koróna spôsobuje velké energetické straty. Tlejivý elektrický výboj sa využíva pri konštrukcii tlejiviek a žiaroviek. Tlejivka má dve elektródy, ktoré majú tvar krúžka a klobúcika alebo dvoch rovnobežne vinutých špirál. Plnená je vzácnym plynom. Oblúkový výboj sa používa pri oblúkovom zváraní a v osvetlovacích výbojkách. Osvetlovacie výbojky sa používajú na poulicné osvetlenie. Velmi rozšírené sú ortutové a sodíkové výbojky. Energeticky výhodnejšie sú sodíkové výbojky, ktoré svietia žltým svetlom. Výbojom v parách ortuti vzniká ultrafialové žiarenie, ktoré vyvoláva svetielkovanie látok nanesených na vnútornej stene sklenej výbojky trubice. Tak svietia napr. žiarivky, ktorých svetelná úcinnost je asi 4krát väcšia v porovnaní so žiarovkami s rovnakým príkonom. Vlastnosti iskrového výboja sa využíva napr. pri iskrovom obrábaní kovov. Katódové žiarenie Pri dosiahnutí tlaku asi 670 Pa sa v trubici objaví tlejivý výboj s charakteristickými znakmi. Takmer celá trubica je zaplnená svietiacim plynom cervenej farby (1) tzv. anódovým svetlom, ktoré je od modrastého katódového svetla (3) oddelené tmavým priestorom (2). V tesnej blízkosti katódy je tenká svietiaca vrstva (5) a pred nou slabo svietiaca vrstva (4), ktorá sa kontrastne javí ako tmavá. Výboje sa tvoria v oblasti katódy, kde je prudká zmena elektrického potenciálu. Tým sa kladné ióny velmi urýchlujú a dopadom na katódu vyvolajú uvolnenie elektrónov z kovu katódy. Elektróny postupujú k anóde a ionizujú molekuly zriedeného plynu, cím sa tvoria nové elektróny a kladné ióny. Pocet volných elektrónov sa vzdialenostou od katódy k anóde zväcšuje (elektrónová lavína). Anódové svetlo vzniká pôsobením volných elektrónov na atómy plynu. Jeho farba závidí od použitého plynu a jeho tlaku v trubici. Výbojové trubice (uprostred vhodne zúžené) s anódovým svetlom sú vhodnými zdrojmi svetla na spektrálne úcely. Pri dalšom zriedovaní vzduchu v trubici sa tmavé priestory rozširujú, intenzita svetla sa zmenšuje, až pri tlaku asi 2.5 Pa anódové svetlo zmizne. Aj tak trubicou prechádza elektrický prúd, ktorý sprostredkuje elektróny. Tieto elektróny vyletujú kolmo z katódy úcinkom elektrického pola a takmer bez zrážok doletia do priestoru anódy, kde spôsobia žltozelené svetielkovanie. Ich dopadom sa anóda zohrieva. Tok elektrónov z katódy vo vycerpanej trubici nazývame katódové žiarenie. V praxi sa zo súboru letiacich elektrónov vymedzuje úzky zväzok, ktorý sa nazýva elektrónový lúc. S elektrónovými lúcmi sa pracuje výlucne vo vákuu. Majú špecifické vlastnosti a

mnohostranné praktické využitie:

• 1. Ionizujú vzduch a ostatné plyny. To sa využíva na získavanie iónov pre urýchlovace,

v ktorých ióny získavajú velké energie.

• 2. Miesto dopadu sa zohrieva. Prakticky sa to využíva pri tavení kovov a zváraní

elektrónovým lúcom.

• 3. Prenikajú velmi tenkými materiálmi a rozptylujú. Cast elektrónov sa pritom odrazí aj

od povrchu, preto možno elektrónový lúc využit na výskum povrchu pevných látok.

• 4. Spôsobujú svetielkovanie látok. Na tejto vlastnosti sú založené prístroje s

obrazovkou, napr. televízny prijímac, osciloskop, rádiolokátor. Majú aj chemický úcinky

• pôsobia na fotografický materiál.
• 5. Vyvolávajú neviditelné röntgénové žiarenia, ak dopadajú na kovové materiály s

velkou relatívnou atómovou hmotnostou. Pomocou röntgenového žiarenia sa robia diagnostické vyšetrenia rozlicných castí ludského tela, zistuje sa štruktúra kryštálov a defekty (trhliny) v materiáloch.

• 6. Vychylujú sa v elektrickom a magnetickom poli. Táto vlastnost sa využíva v

prístrojoch s obrazovkou na záznam dynamických procesov. Volné elektróny nemôžu opustit kov, lebo sú pritahované kladnými iónmi. Ich potenciálny energia je vnútri kovu menšia ako na jeho povrchu. Ked však volné elektróny získajú dostatocnú kinetickú energiu, napr. tepelnou výmenou alebo ožiarením, môžu kov opustit. Uvolnovanie elektrónov z povrchu pevných alebo kvapalných telies pri vysokej teplote nazývame termoemisia. Mierou najmenšej energie potrebnej na uvolnenie elektrónu z kovu je výstupná práca W. Závisí od druhu kovu, cistoty jeho povrchu. Najvýznamnejšou vákuovou elektrónkou je obrazová elektrónka, strucne obrazovka. Je to dokonale vycerpaná sklená trubica, ktorá má prednú stenu zvnútra pokrytú vrstvou ZnS s nepatrným množstvom Ag. Je to tienidlo obrazovky. Zdrojom elektrónov je rozžeravené vlákno katódy obklopené riadiacou elektródou obrazovky (tzv. Wehneltov valec) a malým kruhovým otvorom. Ním sa vyletujú elektróny v podobe elektrónového lúca a sú urýchlované elektrickým polom. Potom sa elektrónový lúc dostáva do priestoru vychylovacieho systému obrazovky. Sú to dva páry vychylovacích došticiek, ktoré postupne svojím elektrickým polom vychylujú elektrónový lúc do zvislého smeru a vodorovného smeru. Takto upravený elektrónový lúc sa ešte urýchluje urýchlovacou anódou.