На рисунке изображена радиолампа — важнейший элемент лампового приёмника.
Лампа имеет довольно сложную конструкцию. Её основные части можно сравнить с...
. . . горящим костром.. .
... печной заслонкой. ..
. . . металлической решёткой (оградой).
Если установить перечисленные предметы в определённом порядке, то они будут напоминать внутренние детали радиолампы, называемой триодом.
Внизу горит костёр, над ним закреплены металлическая решётка (сетка) и выше — печная заслонка (которую назовём пока анодной пластинкой).
В электронной лампе костру соответствует металлическая нить, накаливаемая до довольно высокой температуры протекающим через неё электрическим током (например от аккумулятора).
Накаливаемая нить имеется во всякой электрической лампе. Электрический ток, протекая через нить, разогревает её. Под влиянием высокой температуры нить светится. Свет лампы мы видим, тепло её ощущаем, но нагретая нить излучает не только свет и тепло.
Электроны, имеющиеся в металле, из которого сделана нить, под влиянием высокой температуры начинают вырываться наружу, в окружающее пространство. Электроны столь малы, что мы их, естественно, не видим. Нить накала в радиолампе и служит для того, чтобы излучать электроны. Эти электроны используются для работы лампы. Поэтому радиолампу называют также электронной лампой.
Деталь лампы (в рассматриваемой нами конструкции — нить), излучающая электроны, называется катодом. Если катод нагревается током, непосредственно через него протекающим, то он называется катодом прямого накала.
К концам катода прямого накала присоединены выводы, идущие к двум штырькам лампы.
Над нитью укреплена маленькая металлическая сетка, соединённая проволочкой с третьим штырьком цоколя лампы.
Печной заслонке соответствует в лампе маленькая металлическая пластинка, называемая анодом. Анод соединяется с четвёртым штырьком цоколя лампы.
Так примерно выглядели электронные лампы, сконструированные в начальный период развития радиотехники.
Позднее сетке придали форму спирали, охватывающей катод. Это улучшило действие лампы.
Поэтому анод также принял вид цилиндра, окружающего сетку.
Катод, сетку и анод называют электродами лампы.
Постепенно, по мере совершенствования электронных ламп, менялась конструкция электродов.
Чтобы удлинить катод, его стали выполнять так, как это показано на рисунке а.
В соответствии с этим изменилась форма сетки (рисунок б) и.анода (рисунок в).
Внутренние детали лампы (электроды) устанавливают в горизонтальном или вертикальном положении внутри стеклянного или металлического баллона, а выводы от них подводят к штырькам, закреплённым в цоколе.
На рисунке показаны лампа прямого накала — триод и ламповая панель. Триодом она называется потому, что содержит три электрода — катод, сетку и анод. Лампа, у которой имеется только два электрода — катод и анод, называется диодом.
Мы познакомились с конструкцией , простейшей электронной лампы. А теперь приведём примеры и сравнения, которые помогут понять принцип действия радиолампы.
Из горящего костра поднимается дым, состоящий из газов и мельчайших частиц сажи.
Над костром помещена большая сковорода. Если положенное на неё мясо из-за очень высокой температуры начнёт гореть, то от мяса в воздух будет подниматься дым, состоящий также из газов и частиц сажи.
Нечто подббное происходит и в лампах с так называемым подогревным катодом (с катодом косвенного накала). Невидимые частицы — электроны — выделяются не непосредственно из накалённой нити, а из охватывающего её и изолированного от неё цилиндрика. Поверхность цилиндрика покрыта тонким слоем специальных металлов, которые испускают электроны. Здесь нить лампы служит лишь для подогрева цилиндрика, являющегося катодом.
Цилиндрик массивнее тонкой нити, и остывает он медленней, чем она. Поэтому лампы с катодом косвенного накала менее чувствительны к изменению величины тока, протекающего по нити накала. Это свойство позволяет применять их в радиоаппаратуре, которая питается переменным током от осветительной сети. Величина переменного тока непрерывно изменяется. Если таким током нагревать катод прямого накала, его температура будет непрерывно меняться, что поведёт за собой непрерывное изменение количества излучаемых электронов. В результате возникнет специфическое гудение (так называемый фон сети), сопровождающее радиоприём.
Принцип действия ламп как с катодом прямого накала, так и с подогревным катодом один и тот же. Рассматривая в дальнейшем действие электронной лампы, мы будем иметь в виду лампу прямого накала. Следует только не забывать, что в лампах прямого накала катодом, выделяющим электроны, служит накалённая нить, тогда как в лампах косвенного накала роль катода, испускающего электроны, выполняет цилиндрик, подогреваемый накалённой нитью.
Итак, накалённая электрическим током нить, находящаяся в баллоне, из которого выкачен воздух, выделяет невидимое для глаза облачко электронов.
На рисунке электроны изображены в виде точек, которые со всех сторон окружают накалённый катод.
Как нам уже известно, электроны имеют отрицательный электрический заряд.
Если сообщить аноду положительный заряд, то он начнёт притягивать к себе электроны, в результате чего возникнет поток электронов, движущихся в направлении от катода лампы к её аноду.
Чтобы анод зарядить положительно, его соединяют с плюсом анодной батареи, а минус этой батареи — с катодом через любой из штырьков катода, к которым присоединена батарея накала.
Рассказывая об электрическом токе, мы сравнивали его с водным потоком. Вернёмся снова к этой аналогии.
Когда открыт кран, вода из душа течёт в ванну, а из неё уходит в сточные трубы.
После очистки в фильтрах эта вода попадает на насосную станцию, а оттуда в водопроводные трубы. Поэтому весь цикл обращения воды можно рассматривать как происходящий в замкнутой цепи: насосная станция — водопроводные трубы — душ — ванна — сточные трубы — насосная станция и т. д. (В действительности же использованная вода не возвращается обратно на станцию.)
Такой цикл обращения воды можно сравнить с протеканием электрического тока в замкнутой цепи. Насосную станцию заменяет источник тока — батарея, трубам соответствуют электрические провода. Источником тока в данном случае служит анодная батарея, положительный полюс которой можно рассматривать как место «выхода» тока, а отрицательный полюс — как место «входа» тока.
Положительный полюс батареи соединён с анодом лампы, а отрицательный — с её катодом.
Анод отделён от катода безвоздушным пространством — воздух из баллона выкачен. Это делается для того, чтобы электроны, протекающие от катода к аноду, не встречали на своём пути частиц воздуха, с которыми им пришлось бы сталкиваться, в результате чего создавалось бы сопротивление их движению.
Как уже говорилось, катод, накалённый протекающим через него током, испускает поток электронов. Мы знаем также, что эти электроны имеют отрицательные заряды и притягиваются анодом, который заряжен положительно, так как он соединён с плюсом анодной батареи.
Возникающий поток электронов, движущихся от катода к аноду, и образует электрический ток в лампе. Мы помним о том, что в электротехнике за направление тока условно считают направление, обратное движению электронов. Поэтому на рисунке стрелками показано направление тока от плюса анодной батареи к аноду, далее от анода к катоду и затем к минусу батареи. Это так называемый анодный ток лампы.
Таким путём образуется замкнутая цепь электрического тока, источником которого служит анодная батарея, подобно тому как происходит обращение воды между душем, ванной, насосной станцией и снова душем.
Продолжение следует ...
Предыдущая глава https://dzen.ru/a/aYotsAkKXgvW5-eR