व्हॅक्यूम ट्रायोड

किचनच्या टेबलावर थंड पाण्याची किटली आहे. साधारण काहीही घडत नाही, पाण्याचा सपाट पृष्ठभाग जवळच्या कोणाच्या तरी पावलांवरून फक्त किंचित थरथरतो. आता आपण स्टोव्हवर पॅन ठेवू आणि फक्त ते ठेवू नका, तर सर्वात गहन हीटिंग चालू करूया. लवकरच पाण्याच्या पृष्ठभागावरून पाण्याची वाफ वाढण्यास सुरवात होईल, नंतर उकळण्यास सुरवात होईल, कारण पाण्याच्या स्तंभाच्या आतील भागात देखील बाष्पीभवन होईल आणि आता पाणी आधीच उकळत आहे, त्याचे तीव्र बाष्पीभवन दिसून येते.

येथे आम्हाला प्रयोगाच्या टप्प्यात सर्वात जास्त स्वारस्य आहे जिथे फक्त थोडेसे पाणी गरम केल्याने वाफ तयार होते. पण पाण्याच्या भांड्याचा त्याच्याशी काय संबंध? आणि इलेक्ट्रॉन ट्यूबच्या कॅथोडसह अशाच गोष्टी घडतात हे तथ्य असूनही, ज्याच्या डिव्हाइसबद्दल नंतर चर्चा केली जाईल.

व्हॅक्यूम ट्यूबचे कॅथोड 800-2000 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गरम झाल्यास इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करण्यास सुरवात करते - हे थर्मिओनिक रेडिएशनचे प्रकटीकरण आहे. थर्मल रेडिएशन दरम्यान, कॅथोड मेटल (सामान्यतः टंगस्टन) मधील इलेक्ट्रॉन्सची थर्मल गती त्यांच्यापैकी काही ऊर्जा कार्य कार्यावर मात करण्यासाठी आणि भौतिकरित्या कॅथोड पृष्ठभाग सोडण्यासाठी पुरेसे शक्तिशाली बनते.

इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन सुधारण्यासाठी, कॅथोड्स बेरियम, स्ट्रॉन्टियम किंवा कॅल्शियम ऑक्साईडसह लेपित आहेत. आणि थर्मिओनिक रेडिएशन प्रक्रियेच्या थेट प्रारंभासाठी, केस किंवा सिलेंडरच्या स्वरूपात कॅथोड अंगभूत फिलामेंट (अप्रत्यक्ष हीटिंग) किंवा कॅथोडच्या शरीरातून थेट प्रवाहाद्वारे (थेट हीटिंग) गरम केले जाते.

बहुतेक प्रकरणांमध्ये अप्रत्यक्ष गरम करणे श्रेयस्कर आहे कारण जरी हीटिंग सप्लाय सर्किटमध्ये विद्युत् प्रवाह धडधडत असला तरीही, तो एनोड करंटमध्ये लक्षणीय व्यत्यय निर्माण करण्यास सक्षम होणार नाही.

वर्णन केलेली संपूर्ण प्रक्रिया एका रिकामी केलेल्या फ्लास्कमध्ये घडते, ज्याच्या आत इलेक्ट्रोड असतात, त्यापैकी किमान दोन असतात - कॅथोड आणि एनोड. तसे, एनोड्स सहसा निकेल किंवा मोलिब्डेनमचे बनलेले असतात, कमी वेळा टॅंटलम आणि ग्रेफाइटचे. एनोडचा आकार सामान्यत: सुधारित समांतर पाईप असतो.

अतिरिक्त इलेक्ट्रोड — ग्रिड — येथे उपस्थित असू शकतात, ज्याच्या संख्येवर अवलंबून दिव्याला डायोड किंवा केनोट्रॉन (जेव्हा ग्रिड नसतात तेव्हा), एक ट्रायोड (एक ग्रिड असल्यास), एक टेट्रोड (दोन ग्रिड) ) किंवा पेंटोड (तीन ग्रिड).

वेगवेगळ्या हेतूंसाठी इलेक्ट्रॉनिक दिवे वेगवेगळ्या नेटवर्कची संख्या आहेत, ज्याच्या उद्देशाबद्दल पुढे चर्चा केली जाईल. एकप्रकारे, व्हॅक्यूम ट्यूबची सुरुवातीची स्थिती नेहमी सारखीच असते: जर कॅथोड पुरेसा गरम झाला, तर थर्मिओनिक रेडिएशनमुळे बाहेर पडलेल्या इलेक्ट्रॉन्सपासून त्याच्याभोवती एक «इलेक्ट्रॉन क्लाउड» तयार होतो.

त्यामुळे, कॅथोड तापतो आणि उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन्सचा एक "ढग" आधीच त्याच्या जवळ फिरतो. कार्यक्रमांच्या पुढील विकासासाठी काय शक्यता आहेत? कॅथोड बेरियम, स्ट्रॉन्शिअम किंवा कॅल्शियम ऑक्साईडने लेपित आहे आणि त्यामुळे त्याचे उत्सर्जन चांगले आहे, असे जर आपण मानले तर इलेक्ट्रॉन सहज उत्सर्जित होतात आणि आपण त्यांच्यासोबत काहीतरी मूर्त करू शकता.

एक बॅटरी घ्या आणि त्याचे सकारात्मक टर्मिनल दिव्याच्या एनोडशी जोडा आणि नकारात्मक टर्मिनलला कॅथोडशी जोडा. इलेक्ट्रॉन क्लाउड इलेक्ट्रोस्टॅटिक्सच्या नियमाचे पालन करून कॅथोडपासून दूर जाईल आणि विद्युत क्षेत्रामध्ये एनोडकडे धावेल - एक एनोड करंट उद्भवेल, कारण व्हॅक्यूममधील इलेक्ट्रॉन अगदी सहज हलतात, असे कोणतेही कंडक्टर नसतानाही. .

तसे, जर अधिक तीव्र थर्मिओनिक उत्सर्जन मिळविण्याच्या प्रयत्नात, एखाद्याने कॅथोड जास्त गरम करण्यास सुरुवात केली किंवा एनोड व्होल्टेज जास्त वाढवले, तर कॅथोड लवकरच उत्सर्जन गमावेल. हे एका भांड्यात ठेवलेल्या उकळत्या पाण्यासारखे आहे. खूप उच्च उष्णता.

आता कॅथोड आणि एनोड (ग्रीड्सवर ग्रिडच्या स्वरूपात वायर जखमेच्या स्वरूपात) दरम्यान अतिरिक्त इलेक्ट्रोड जोडूया - एक ग्रिड. हे डायोड नाही तर ट्रायोड बाहेर वळते. आणि येथे इलेक्ट्रॉनच्या वर्तनासाठी पर्याय आहेत. जर ग्रिड थेट कॅथोडशी जोडलेले असेल तर ते एनोड करंटमध्ये अजिबात व्यत्यय आणणार नाही.

जर दुसर्‍या बॅटरीमधून विशिष्ट (एनोड व्होल्टेजच्या तुलनेत लहान) पॉझिटिव्ह व्होल्टेज नेटवर्कवर लागू केले गेले, तर ते कॅथोडमधून इलेक्ट्रॉन्स स्वतःकडे आकर्षित करेल आणि काही प्रमाणात एनोडकडे उडणाऱ्या इलेक्ट्रॉनला गती देईल, त्यांना स्वतःहून पुढे जाईल - एनोड ग्रिडवर लहान ऋण व्होल्टेज लावल्यास ते इलेक्ट्रॉन्सची गती कमी करेल.

जर ऋण व्होल्टेज खूप जास्त असेल, तर इलेक्ट्रॉन कॅथोडजवळ तरंगत राहतील, ग्रीड ओलांडू शकत नाहीत आणि दिवा बंद होईल. जर ग्रिडवर जास्त पॉझिटिव्ह व्होल्टेज लागू केले तर ते बहुतेक इलेक्ट्रॉन स्वतःकडे खेचून घेतील आणि ते कॅथोडकडे जाणार नाहीत, जोपर्यंत दिवा शेवटी खराब होत नाही.

अशा प्रकारे, नेटवर्क व्होल्टेज योग्यरित्या समायोजित करून, अॅनोड व्होल्टेजच्या स्त्रोतावर थेट कार्य न करता दिव्याच्या एनोड प्रवाहाची परिमाण नियंत्रित करणे शक्य आहे. आणि जर आपण एनोडवर थेट व्होल्टेज बदलून आणि नेटवर्कमधील व्होल्टेज बदलून एनोड करंटवरील परिणामाची तुलना केली, तर हे स्पष्ट आहे की नेटवर्कद्वारे होणारा प्रभाव कमी ऊर्जावान आहे आणि या गुणोत्तराला वाढीचा लाभ म्हणतात. दिवा:

इलेक्ट्रॉन ट्यूबचा उतार I — ​​V चे वैशिष्ट्य म्हणजे एनोड करंटमधील बदल आणि स्थिर एनोड व्होल्टेजमध्ये ग्रिड व्होल्टेजमधील बदलाचे गुणोत्तर:

म्हणूनच या नेटवर्कला कंट्रोल नेटवर्क म्हणतात. नियंत्रण नेटवर्कच्या मदतीने, ट्रायोड कार्य करते, ज्याचा उपयोग वेगवेगळ्या वारंवारता श्रेणींमध्ये विद्युत दोलन वाढविण्यासाठी केला जातो.

लोकप्रिय ट्रायोड्सपैकी एक ड्युअल 6N2P ट्रायोड आहे, जो अजूनही उच्च-गुणवत्तेच्या ऑडिओ अॅम्प्लिफायर्स (ULF) च्या ड्रायव्हर (कमी-वर्तमान) टप्प्यांमध्ये वापरला जातो.