Rogeletryc RADIOS TRANSMISSORES: Válvula termiônica eletrônico formado por um invólucro de vidro de alto vácuo chamada ampola contendo vários

Diôdos

Os elementos metálicos internos são, o filamento, cuja função é o aquecimento do cátodo para a emissão de elétrons, o cátodo, emissor de elétrons, a placa, ou ânodo, receptor de elétrons, a grade de controle, que, dependendo de sua polarização, aumenta ou diminui o fluxo eletrônico do cátodo ao ânodo, além de outras grades que podem formar as válvulas tríodos, pentodos, etc.

Diôdos termiônicos, são válvulas eletrônicas de construção mais simplificada, inicialmente construídos por Thomas Alva Edison antes da invenção da lâmpada incandescente.

O diôdo é formado mecanicamente de um filamento, cuja função é aquecer ao cátodo, acelerando desta forma os elétrons em direção ao ânodo, ou placa, que consiste num invólucro metálico que veste ao cátodo e filamento.

Funcionamento

O funcionamento do diodo termiônico é bem simples, ao ligarmos uma bateria e um miliamperímetro em série, sendo o polo positivo à placa e o polo negativo ao cátodo, este sendo aquecido a determinada temperatura e a partir de uma certa tensão elétrica aplicada ao sistema, começará fluir uma corrente elétrica constante entre cátodo e placa (ânodo), não importando a oscilação da tensão, a intensidade de corrente será sempre a mesma, a este fenômeno se deu o nome de Efeito Édison.

Princípio do efeito Edison

Qualquer que seja a polaridade na placa, sempre haverá Efeito Édison, pois os elétrons saltam para o espaço que rodeia ao cátodo formando uma nuvem em grande agitação. A esta nuvem se dá o nome de nuvem eletrônica, que é uma carga espacial negativa que rechaçará constantemente os elétrons para o cátodo e para trás à medida que são emitidos. Este fenômeno é tão efetivo que nenhum dos elétrons atinge a placa, qualquer que seja a tensão elétrica aplicada, para a placa estando negativa.

Polarização

Ao polarizarmos tensão positiva à placa, os elétrons de carga espacial são atraídos, portanto o fluxo de corrente será baixo.

Aumentando a tensão de placa, estando a temperatura de cátodo constante, será atraído maior número de elétrons para a placa e quase não haverá retorno ao cátodo. Haverá um momento neste aumento de tensão em que o diodo atingirá o ponto de saturação, onde todos os elétrons serão absorvidos.
O diodo termiônico só deixa passar a corrente elétrica num sentido, funcionando como retificador.

Atualmente ainda são fabricadas válvulas de potência para radiofrequência. Este tipo de válvula termiônica é utilizada em amplificadores de radiofreqüência e em transmissores de menos de um kilowatt até muitos kilowatt.

Estas válvulas são de construção moderna e aliam alta potência à robustez mecânica. A placa ou ânodo deste tipo de dispositivo é fabricada com grafite ou metais sinterizados. Isto se deve para suportar altas temperaturas e altas dissipações térmicas.

Algumas válvulas de alta potência possuem em suas composições ligas que contém alguns tipos de materiais cerâmicos e metálicos.

Além da utilização em emissoras de radiodifusão e televisão algumas espécies de válvulas de potência ainda fabricadas são utilizadas em equipamentos de eletromedicina, como bisturís eletrônicos e equipamentos de diatermia para tratamento fisioterápico.

Muitos não sabem, mas os "fornos" microondas possuem uma válvula de alta potência chamada Magnetron. Essa válvula é a responsável pelo sinal de radiofrequência que esquentam os alimentos.
A Válvula e seus inventores
Ao acender a primeira lampada elétrica em 1879, Thomas Alva Edison não imaginava que tambem estava fazen-
do nascer a técnica que proporcionaria a construção da primeira válvula de rádio. Sabemos que aquela primeira
lampada consistia em um filamemto de carvão colocado dentro de uma ampola de vidro, na qual era produzido o
vacuo. Apesar do sucesso inicial, algo começou a preocupar o inventor. Depois de algumas horas ligada, a lampa-
da apresentava um certo enegrecimento em sua ampola de vidro, reduzindo portanto a luminosidade.
   Estudando o fenomeno, concluiu Edison que partículas de carvão se desprendiam do filamento em direção à am-
pola, causando seu enegrecimento. Em uma das tentativas de resolver o problema, colocou dentro da lampada
e em paralelo com o filamento, um segundo elemento que consistia em um simples fio metálico. A intenção era
que este novo elemento retivesse as partículas de carvão, evitando assim que atingissem a ampola.
   Conectando este fio a uma tensão positiva, notava-se uma deflexão no galvanômetro conectado em série, indi-
cando uma passagem de corrente entre este novo elemento e o filamento da lampada. Confirmou-se então a su-
posição de que o novo elemento solucionaria a questão do enegrecimento . Concluiu então Edison que a corren-
te que circulava entre o filamento e o fio metalico ( que hoje chamariamos de placa) não circulava através do vá-
cuo, mas sim através das partículas de carvão emitidas pelo filamento. Observou tambem que ao aplicar uma ten-
são negativa ao novo elemento, o galvanômetro nada indicava, concluindo pois que a corrente circulava em um
único sentido. Embora não o tenha conseguido explicar convenientemente, batizou a nova descoberta como
"EFEITO EDISON" , fato este levado a público em 1883. Em verdade sem o saber, Edison havia construido a pri-
meira válvula termoiônica.
        Outros pesquisadores haveriam de prosseguir os estudos sobre a descoberta de T. A. Edison, assim é que em
   1895, W. R. Preece, na inglaterra estudou mais profundamente o fenômeno, chegando a conclusões bem mais
concretas. Concluiu Preece que partículas carregadas de eletricidade negativa , eram emitidas pelo filamento e
atraidas pelo segundo elemento carregado com eletricidade positiva e repelidas pelo mesmo, quando carregado
negativamente (emissão de eletrons) . Apesar do estudo mais aprofundado, não ocorreu a Preece qualquer uso
prático, resultante das conclusões a que chegou.
     O assunto caiu no esquecimento e somente nove anos mais tarde, em 1904, outro pesquisador inglês," John Am-
brose Flemming" daria prosseguimento e obteria o primeiro resultado prático. Ao contrário de Edison e Preece,
que utilizaram como segundo elemento, apenas um fio metálico, ao professor Flemming ocorreu a idéia de envol-
ver todo o filamento da lâmpada com uma placa metálica. Como resultado obteve correntes muito maiores circu-
lando entre o filamento e a placa observando que tambem variavam de intensidade de acordo com o diâmetro da
placa e a distancia desta em relação ao filamento. A primeira válvula "diodo" de uso prático estava criada, pois
Flemming teve a feliz iniciativa de usa-la como detector de ondas radioelétricas.
    Os detetores existentes na época como o "cohesor" de Branly , o detetor magnético de Marconi, o detetor eletro-
lítico de Ferrié e até mesmo os detetores de cristal de galena e outros, tinham pouca sensibilidade e proporciona-
vam resultados bastante precários. A válvula diodo de Flemming como detetora era de um desempenho sensivel-
mente superior, tornando possível a recepção a maior distancia para as emissões radiotelegráficas à "chispa" da
época, para a mesma energia irradiada .
        Alguns anos mais tarde, em 1907 seria anunciada ao mundo a mais importante conquista para as radiocomu-
nicações de que se tem notícia até o advento do transístor: a válvula "triodo". A honra coube a um brilhante pes-
quisador norte americano chamado "Lee De Forest".
       Estudava De Forest a experiência de Flemming, reproduzindo-a ao ar atmosférico pois não possuia meios pa-
ra leva-la a efeito no "vacuo" como fizeram Edison, Preece e Flemming. Para tanto utilizava uma haste metálica
( cátodo) que era aquecida a gás, com um bico de Bunsen. Como a chama não podia ser interceptada, circundou-
a com uma tela metálica conectando-a a uma fonte de tensão positiva.
        Ao efetuar as medições, os resultados obtidos embora menos evidentes, foram suficientes para comprovar os
estudos de Flemming.Segundo relatos da época,De Forest acrescentava alguns sais ao cátodo, avaliando os resul-
tados quando lhe ocorreu colocar uma segunda tela metálica (grade) entre a placa e o cátodo, para conter a cha-
ma que poderia estar influindo nos testes. Observou De Forest que conectando esta segunda tela (grade) a um po-
tencial negativo, a corrente medida entre a haste (cátodo) e a tela externa (placa), era interrompida, porem quan-
do ligada a um potencial positivo a corrente voltava a circular.
    De Forest repetiu a experiência, desta vez no vácuo e pode então constatar que uma pequeníssima variacão na
tensão aplicada à tela intermediária (grade) se traduzia em uma grande variacão da corrente de placa, concluin-
do e comprovando que a válvula não só detectava, como tambem amplificava os sinais aplicados à grade.
Assim nascia a primeira válvula de três elementos (triodo), batizada por De Forest com o nome de "AUDION"
    Outros pesquisadores dariam prosseguimento aos estudos de De Forest no aperfeiçoamento das válvulas, acres-
centando outros elementos e melhorando a eficiencia. Milhares de válvulas de diversos tipos e para variados fins
foram fabricadas, tendo a produção começado a declinar nas ultimas decadas, sendo gradativamente substituidas
pelos semicondutores. Atualmente o uso das válvulas está restrito a alguns serviços de radiodifusão, uso industri-
al, hospitalar, radioamadorístico e por saudosistas como Nós.
Válvula de potência ainda fabricada.