Valvulas Termoionicas

INTRODUCCIÓN

La válvula termoiónica de vacío más simple que existe es el diodo y fue inventado por John Ambrose Fleming. Consta de dos electrodos, el cátodo y el ánodo o placa. Gracias al efecto termoiónico, ocurre el milagro de la conducción eléctrica en el sentido cátodo-ánodo, y no al contrario. Por ello se le llama válvula a estos dispositivos.

La emisión termoiónica es un fenómeno que se da en los metales. En los átomos de éstos, existen electrones con un movimiento arbitrario, y cuya velocidad depende de la temperatura. Conforme aumenta la temperatura, crece su velocidad, pudiendo abandonar la superficie metálica.

INICIOS DE LA VLVULA

La válvula o tubo electrónico fue inventado por el científico Británico John Ambrose Fleming en el año 1904, al utilizar una válvula diodo (el diodo Fleming) para pasar corriente alterna a corriente continua (proceso de rectificación).

Muchos intentaron mejorar este diodo, pero no lo lograron hasta que en 1907, un inventor de Nueva York, Lee de Forrest patentó, el mismo diodo que Fleming, sólo que con un electrodo más, creando el primer amplificador electrónico verdadero, "El Triodo".

Después vino el Tétrodo, el Péntodo y más, en muy diferentes versiones. Desde esta fecha hasta los años 60 su desarrollo fue continuo.

ORIGEN DE LA VÁLVULA TERMOIÓNICA

El origen de la válvula termoiónica se remonta a la invención de las lámparas incandescentes por Thomas Alva Edison, ya que éste, al ver que con el uso el cristal de estas lámparas se iba oscureciendo, buscó la forma de aminorar dicho efecto, realizando para ello diversos experimentos. Uno de ellos fue la introducción en la ampolla de la lámpara de un electrodo en forma de placa, que se polarizaba eléctricamente con el fin de atraer las partículas que, al parecer, se desprendían del filamento.

Con este experimento se observó que cuando el filamento se calienta se produce una agitación de los átomos del material que lo recubre, y los electrones de las órbitas de valencia son acelerados, alcanzado velocidades de escape, con lo que se forma una nube de electrones por encima del mismo. La nube termoiónica, fuertemente atraída por la placa, debido al potencial positivo aplicado en la misma, da lugar a la circulación de una corriente electrónica a través de la válvula entre el filamento y el ánodo. A este fenómeno se le denomina Efecto Edison-Richardson o termoiónico.

COMPOSICIÓN DE LA VÁLVULA TERMOIÓNICA

La válvula termoiónica más simple está constituida por una ampolla de vidrio, similar a la de las lámparas de incandescencia, a la que se le ha practicado el vacío y en la que, se hallan encerrados dos electrodos, denominados cátodo y ánodo.

Físicamente, el cátodo, consiste en un filamento de tungsteno, recubierto por una sustancia rica en electrones libres, que se calienta mediante el paso de una corriente. El ánodo está formado por una placa metálica que rodea al filamento a una cierta distancia y a la que se aplica un potencial positivo. Por constar de dos electrodos a la válvula antes descrita se le denomina diodo.

FUNCIONAMIENTOS BÁSICOS

• Efecto Edison. La gran mayoría de las válvulas electrónicas están basadas en la propiedad que tienen los metales en caliente de liberar electrones desde su superficie.

• Gases ionizados. En otros casos, se utilizan las características de la conducción electrónica en gases ionizados, esto resulta principalmente importante en los reguladores de tensión, rectificadores de vapor de mercurio, válvula de conmutación T/R, etc.

• Efecto fotoeléctrico En otros casos, el principio de funcionamiento se basa en la emisión de electrones por el efecto fotoeléctrico.

TIPOLOGÍA

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