Информация

Карта сайта

Эволюция arrow Эволюция arrow Интересные факты arrow Изобретение электронной лампы
2015-01-28 20:58:36
Изобретение электронной лампы
Печать E-mail
(1 голос)

Конечно, ученым прежде всего хотелось заставить радиоволны обогнуть земной шар. А для этого было необходимо увеличить мощность передатчиков и резко усилить чувствительность приемников к приходящим издалека очень слабеньким радиосигналам.

 

Одновременно продолжалось и улучшение телефонов. Громоздкие железные мембраны вскоре были заменены на легкие пленочные. Под ними стали располагать электреты — особые кристаллы, на гранях которых под действием тепла, света и колебаний возникают электрические заряды. Для получения электрических сигналов теперь уже не обязательно втягивать и вытягивать сердечник электромагнита и соединять телефон с электросетью. От неподвижного крохотного электрета, вырезанного из пластинки титаната кальция, под действием звуков человеческого голоса и колебаний тонкой мембраны сразу идет электрический ток!

Очень вовремя в 1913 году была изобретена электронная лампа. Инженеры всего мира получили удивительный прибор. Возможности радиотехнических схем генерировать и принимать радиоволны резко возросли.

Электронная лампа внешне устроена очень просто. В маленькую стеклянную колбу с двух сторон впаяны два электрода: отрицательный — катод и положительный — анод. Из колбы вакуумным насосом откачан воздух, чтобы электроны не сталкивались с молекулами газов, составляющих воздух. В колбе ближе к катоду помещен еще один электрод из металлической сетки. Когда на анод и катод подается достаточно большое напряжение, в безвоздушном пространстве появляется ток электрических зарядов, «выбитых» из катода под влиянием приложенной электрической «силы».

Если в этот момент между катодом и третьим сетчатым электродом подается небольшое напряжение так, что сетка будет заряжена отрицательно по отношению к катоду, то такое «встречное» поле может не пропустить заряды к аноду — и ток в цепи совсем исчезнет.

Но сетчатый электрод не всегда играет роль неусыпного сторожа-шлагбаума на «железнодорожном переезде» катод — анод: иногда он может помочь открыть движение по этой дороге…

Современные микросхемы для электронной и радиоаппаратуры так малы, что могут быть сложены внутри скорлупы небольшого ореха.

Представим себе, что между катодом и анодом приложено большое напряжение, но его все же чуть-чуть не хватает, чтобы возник ток между электродами. Тогда совсем небольшого толчка, очень маленького напряжения, включенного между катодом и сетчатым электродом (вскоре получившего сокращенное название «сетка»), будет достаточно, чтобы долгожданный ток возник.

Просто, не правда ли? Но сколько удивительно разнообразных применений нашлось у этого несложного прибора! На его основе были сделаны мощные генераторы радиоволн, получены выпрямители, позволяющие превращать переменный ток в постоянный, и, наконец, самое главное — разработаны усилители слабых радиосигналов.

Пусть приходящая радиоволна вызовет появление очень слабого напряжения между катодом и сеткой. Если оно сыграет роль «спускового крючка», под влиянием которого в цепи лампы пойдет большой ток (ведь между катодом и анодом уже приложено высокое напряжение от могучей электрохимической батареи), то радиосигнал усилится в тысячу, а то и в миллион раз! Мы ведь будем судить о нем по большому току, который потечет в цепи…

Были созданы конденсаторы с переменной емкостью. Радиотехники научились выделять из массы бесшумных радиозвуков, заполняющих мир, именно то радиоизлучение, которое несет с собой необходимую информацию.

После второй мировой войны электронные лампы стали заменяться на крохотные полупроводниковые кристаллы. Внедряя в кристалл примеси-добавки, удалось создать в нем области, заменившие собой катод, анод и сетку электронных ламп.

Несколько показанных здесь с большим увеличением микросхем на одном кристалле могут заменить небольшую вычислительную машину.

Путешествие в страну умелых лилипутов продолжалось. Вскоре в одной полупроводниковой пластинке стали получать большие электронные схемы, состоящие из тысяч выпрямителей, сопротивлений, электронных ламп. Большой оптический микроскоп превратился в самый необходимый прибор на электронных заводах. Появились радиоприемники, умещавшиеся в спичечный коробок или даже… в булавку для заколки галстука. А в авторучке теперь можно было разместить целую радиостанцию: радиопередатчик, приемник и источник электроэнергии — крохотные, похожие на пуговички, электрохимические батарейки.

Мощность радиопередатчиков и чувствительность радиоприемников все время возрастала, но осуществить свою мечту — обогнуть земной шар с помощью радиоволн — ученые не смогли бы, если бы не помощь… самой Природы.

Под влиянием энергичных заряженных частиц, летящих от Солнца и от других звезд, под действием ультрафиолетового излучения в самых верхних слоях атмосферы Земли на высоте от 100 до 300 километров образовался слой ионизированного газа. Вращаются в магнитном поле Земли свободные электроны, отщепленные от атомов, и протоны — ядра водорода, альфа- частицы — ядра гелия, ионы некоторых других газов, составляющих воздушную оболочку Земли.

Этот слой получил название ионосферы, и, как выяснили ученые, от него прекрасно отражаются короткие радиоволны (с длиной волны от 10 до 100 метров). Отражаются, как от полированной металлической пластинки… Ведь недаром ионосфера проводит электрический ток!

Многократно и попеременно «отталкиваясь» от ионосферы и от поверхности Земли, короткие радиоволны свободно огибают земной шар, позволяют соединить устойчивой радиосвязью самые отдаленные уголки нашей планеты.

Природа удивительно часто помогает изобретателям новых приборов и устройств. Видимо, потому, что сама Природа — совершенное создание, возникшее в результате строгого и длительного (в течение миллионов лет) отбора лучших биологических и технических решений из множества «проектов», поступивших на конкурс…

Источник

 
Поиск
 

 
Случайные
Рейтинг
Популярные
Статьи