वैक्यूम ट्रायोड

किचन टेबल पर ठंडे पानी की एक केतली है। सामान्य से कुछ भी नहीं होता है, पानी की सपाट सतह पास में किसी के कदमों से थोड़ा ही कांपती है। अब पैन को स्टोव पर रखें और न केवल इसे चालू करें, बल्कि सबसे गहन ताप को चालू करें। जल्द ही पानी की सतह से जल वाष्प उठना शुरू हो जाएगा, फिर उबलना शुरू हो जाएगा, क्योंकि पानी के स्तंभ के आंतरिक भाग में भी वाष्पीकरण होगा, और अब पानी पहले से ही उबल रहा है, इसका तीव्र वाष्पीकरण देखा जाता है।

यहां हम प्रयोग के चरण में सबसे अधिक रुचि रखते हैं, जहां पानी के थोड़े से गर्म होने से ही भाप बनती है। लेकिन पानी के बर्तन का इससे क्या लेना-देना? और इस तथ्य के बावजूद कि इलेक्ट्रॉन ट्यूब के कैथोड के साथ भी ऐसा ही होता है, जिसके उपकरण पर बाद में चर्चा की जाएगी।

एक वैक्यूम ट्यूब का कैथोड इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करना शुरू कर देता है अगर इसे 800-2000 ° C तक गर्म किया जाता है - यह थर्मिओनिक विकिरण की अभिव्यक्ति है। तापीय विकिरण के दौरान, कैथोड धातु (आमतौर पर टंगस्टन) में इलेक्ट्रॉनों की तापीय गति इतनी शक्तिशाली हो जाती है कि उनमें से कुछ ऊर्जा कार्य फलन पर काबू पा लेते हैं और भौतिक रूप से कैथोड सतह को छोड़ देते हैं।

इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन में सुधार करने के लिए, कैथोड बेरियम, स्ट्रोंटियम या कैल्शियम ऑक्साइड के साथ लेपित होते हैं। और थर्मिओनिक विकिरण प्रक्रिया की प्रत्यक्ष शुरुआत के लिए, बाल या सिलेंडर के रूप में कैथोड को अंतर्निर्मित फिलामेंट (अप्रत्यक्ष ताप) या कैथोड के शरीर (प्रत्यक्ष ताप) के माध्यम से सीधे पारित वर्तमान द्वारा गरम किया जाता है।

अप्रत्यक्ष हीटिंग ज्यादातर मामलों में बेहतर है क्योंकि भले ही हीटिंग सप्लाई सर्किट में करंट स्पंदित हो रहा हो, यह एनोड करंट में महत्वपूर्ण गड़बड़ी पैदा करने में सक्षम नहीं होगा।

संपूर्ण वर्णित प्रक्रिया एक खाली फ्लास्क में होती है, जिसके अंदर इलेक्ट्रोड होते हैं, जिनमें से कम से कम दो होते हैं - कैथोड और एनोड। वैसे, एनोड आमतौर पर निकल या मोलिब्डेनम से बने होते हैं, कम अक्सर टैंटलम और ग्रेफाइट से। एनोड का आकार आमतौर पर एक संशोधित समांतर चतुर्भुज होता है।

अतिरिक्त इलेक्ट्रोड - ग्रिड - यहां मौजूद हो सकते हैं, जिसकी संख्या के आधार पर दीपक को डायोड या केनोट्रॉन कहा जाएगा (जब कोई ग्रिड नहीं है), एक ट्रायोड (यदि एक ग्रिड है), एक टेट्रोड (दो ग्रिड) ) या एक पेंटोड (तीन ग्रिड)।

विभिन्न उद्देश्यों के लिए इलेक्ट्रॉनिक लैंप में अलग-अलग संख्या में नेटवर्क होते हैं, जिसके उद्देश्य पर आगे चर्चा की जाएगी। एक तरह से या किसी अन्य में, वैक्यूम ट्यूब की प्रारंभिक स्थिति हमेशा समान होती है: यदि कैथोड को पर्याप्त गर्म किया जाता है, तो इसके चारों ओर एक "इलेक्ट्रॉन क्लाउड" बनता है जो थर्मिओनिक विकिरण के कारण बच गए इलेक्ट्रॉनों से बनता है।

तो, कैथोड गर्म हो जाता है और उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों का एक "बादल" पहले से ही इसके पास मंडराता है। घटनाओं के आगे विकास के लिए क्या संभावनाएं हैं? यदि हम मानते हैं कि कैथोड बेरियम, स्ट्रोंटियम या कैल्शियम ऑक्साइड के साथ लेपित है और इसलिए इसका अच्छा उत्सर्जन होता है, तो इलेक्ट्रॉन काफी आसानी से उत्सर्जित होते हैं और आप उनके साथ कुछ ठोस कर सकते हैं।

एक बैटरी लें और इसके पॉजिटिव टर्मिनल को लैंप के एनोड से कनेक्ट करें और नेगेटिव टर्मिनल को कैथोड से कनेक्ट करें। इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के नियम का पालन करते हुए इलेक्ट्रॉन बादल कैथोड से पीछे हट जाएगा, और एक विद्युत क्षेत्र में एनोड में भाग जाएगा - एक एनोड करंट उत्पन्न होगा, क्योंकि निर्वात में इलेक्ट्रॉन काफी आसानी से चलते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि कोई कंडक्टर नहीं है .

वैसे, यदि अधिक तीव्र ऊष्मीय उत्सर्जन प्राप्त करने के प्रयास में, कोई कैथोड को ज़्यादा गरम करना शुरू कर देता है या एनोड वोल्टेज को अत्यधिक बढ़ा देता है, तो कैथोड जल्द ही उत्सर्जन खो देगा। यह एक बर्तन से उबलते पानी की तरह है जिसे छोड़ दिया गया है एक बहुत ही उच्च गर्मी।

अब हम कैथोड और एनोड के बीच एक अतिरिक्त इलेक्ट्रोड जोड़ते हैं (ग्रिड पर तार के घाव के रूप में) - एक ग्रिड। यह डायोड नहीं, बल्कि ट्रायोड निकला। और यहाँ इलेक्ट्रॉनों के व्यवहार के लिए विकल्प हैं। यदि ग्रिड सीधे कैथोड से जुड़ा है, तो यह एनोड करंट के साथ बिल्कुल भी हस्तक्षेप नहीं करेगा।

यदि किसी अन्य बैटरी से एक निश्चित (एनोड वोल्टेज की तुलना में छोटा) सकारात्मक वोल्टेज नेटवर्क पर लागू होता है, तो यह कैथोड से इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करेगा और कुछ हद तक एनोड में उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों को गति देगा, उन्हें आगे से गुजरते हुए - से एनोड। यदि ग्रिड पर एक छोटा नकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को धीमा कर देगा।

यदि नकारात्मक वोल्टेज बहुत अधिक है, तो इलेक्ट्रॉन कैथोड के पास तैरते रहेंगे, ग्रिड को पार करने में विफल रहेंगे, और दीपक बंद हो जाएगा। यदि ग्रिड पर अत्यधिक धनात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो यह अधिकांश इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करेगा और उन्हें कैथोड में नहीं भेजेगा, जब तक कि दीपक अंततः खराब न हो जाए।

इस प्रकार, नेटवर्क वोल्टेज को ठीक से समायोजित करके, एनोड वोल्टेज के स्रोत पर सीधे कार्य किए बिना दीपक के एनोड करंट के परिमाण को नियंत्रित करना संभव है। और अगर हम सीधे एनोड पर वोल्टेज को बदलकर और नेटवर्क में वोल्टेज को बदलकर एनोड करंट पर प्रभाव की तुलना करते हैं, तो यह स्पष्ट है कि नेटवर्क के माध्यम से प्रभाव कम ऊर्जावान रूप से महंगा है, और इस अनुपात को लाभ का लाभ कहा जाता है। चिराग:

एक इलेक्ट्रॉन ट्यूब की I-V विशेषता का ढलान स्थिर एनोड वोल्टेज पर ग्रिड वोल्टेज में परिवर्तन के लिए एनोड वर्तमान में परिवर्तन का अनुपात है:

इसीलिए इस नेटवर्क को कंट्रोल नेटवर्क कहा जाता है। एक नियंत्रण नेटवर्क की मदद से, एक ट्रायोड काम करता है, जिसका उपयोग विभिन्न आवृत्ति रेंजों में विद्युत दोलनों को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

लोकप्रिय ट्रायोड में से एक डुअल 6N2P ट्रायोड है, जो अभी भी उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो एम्पलीफायरों (ULF) के ड्राइवर (लो-करंट) चरणों में उपयोग किया जाता है।