Lampa katodowa

Zasada działania lampy katodowej
Dwie elektrody umieszczone w szklanej bańce, z której powietrze zostało starannie
wypompowane; po podłączeniu napięcia dopiero zaczyna się „ coś dziać”, gdy
podgrzejemy jedną z dwóch elektrod, a mianowicie, a mianowicie tą która jest
połączona z ujemnym biegunem źródła prądu czyli katodą.
W każdym metalu znajduje się niezliczona ilość elektronów.
W jednym gramie jest ich ok. 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 szt.
Skoro podgrzejemy katodę, wyrzuca ona część elektronów. Otacza się jakby
ich chmurą. Druga elektroda dodatnia przyciąga wszystkie elektrony.
W zwykłych lampach katodowych odległość pomiędzy katodą i anodą
wynosi około 3-4 mm. Elektrony przebywają tę drogę w ciągu 0,0000000006s.
Aby podgrzać katodę można wmontować blisko niej cienki drucik taki sam
jak w żarówce. Możemy zupełnie zrezygnować z płytki i zrobić katodę z
ogrzewającego drucika, ponieważ on też wysyła elektrony. Konstruktorzy
lamp przewidzieli pewnego rodzaju akumulatory cieplne mające na celu
zmniejszyć zakłócenia. Otaczają oni właściwy drut ogrzewający rureczką
porcelanową i dopiero ponad nią umieszczają biegun ujemny. Jeżeli
włączymy drucik do sieci prądu, najpierw musi się ogrzać rurka
porcelanowa do czerwoności. Wadą tego jest to, że po włączeniu
odbiornika należy pewien czas czekać. Kiedy rurka już się ogrzała,
wówczas gromadzi się w niej pewna ilość ciepła , tak, że szybkie pulsacje
ciepła prądu nie mogą już się uzewnętrznić.
Jeżeli włożymy do lampy siatkę to nie będzie ona wywierała
żadnego wpływu. Gdy do siatki podłączymy b.małe napięcie ujemne,
wówczas będzie ona odpychać z powrotem elektrony do katody, silniejsze napięcie będzie
silniej odpychało elektrony. Po podłączeniu siatki
do dodatniego bieguna zacznie silniej przyciągać
(ujemne) elektrony, a więc wspierać siłę
przyciągającą bieguna.
W praktyce wystarcza, jeżeli się liczbę
powietrznych molekuł zmniejszy do jednej
miliardowej części, a więc jeśli z każdego miliarda molekuł wypompuje 999 000 000.
Ponieważ w cm3 powietrza znajduje się normalnie około 30 000 000 000 000 000 000
molekuł opróżniona lampa zawiera około 28 000 000 000 molekuł na cm3. Siatka w lampie
znajduje się bliżej katody. Ponadto przy zbyt dużej bliskości zachodzi niebezpieczeństwo, że
siatka przez cieplne promieniowanie katody może również się rozgrzać i zacząć wysyłać
elektrony. Gdybyśmy zbudowali lampę w ten sposób jak przedstawiają powyższe rysunki, to
anoda mogłaby przyciągać elektrony, wychodzące tylko z
jednej strony katody. Ażeby temu zapobiec otacza się
katodę skrzynkową albo rurową siatką i nasuwa na anodę
kształtu rurowego. Odstęp między siatką i katodą wynosi
ok. 1-1,5mm, ponieważ czym siatka jest bliżej katody,
tym działanie sterujące siatki jest silniejsze. Wszystkie
lampy działają na tej samej zasadzie: - sterowaniu
elektronów przy pomocy siatki.