Interactiunea campului cu sarcina electrica

Interactiunea campului cu sarcina electrica

Dispozitivele active de microunde utilizeaza pentru generarea sau amplificarea semnalelor interactiunea spatio-temporara a electronilor cu capul electromagnetic. Sub actiunea unei diferente de potential electrostatic U, electrnul executa o miscare uniform accelerata pana ce atinge viteza:

Pentru tensiuni pana la ordinul  zecilor de kV, relatia devine

, unde (sarcina electrica)

Daca electronul intra intr-o zona din spatiu in care exista camp electromagnetic, asupra sa va actiona forta Lorentz( , cu componenta electrica si magnetica

Aceasta relatie se utilizeaza pentru evaluarea traiectoriei, vitezei si acceleratiei electronului. (A)

Variatia temporara a densitatii de sarcina() si variatia spatial a densitatii curentului de convectie() sunt legate prin relatia de continuitate:

In tuburile de microunde, initial campul electromagnetic produce o modulare in densitate a electronilor, apoi apare o interactiune intre grupul de electroni si camp, ceea ce conduce la accelerare sau decelerare, iar ca urmare a legii conservarii energiei rezulta o atenuare, respectiv o amplificare a campului electromagnetic.

Introducerea sau extragerea energiei de microunde se efectueaza in principal cu cavitati rezonante in care apar curenti de microunde.