valvulas termoionicas

 Las válvulas termoiónicas
1. El diodo
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 emisióntermoiónica 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.

A medida que los electrones abandonan el cátodo, forman una "nube electrónica", similar a las moléculas que forman un gas y cuya carganeta es negativa, puesto que está formada por electrones. El emisor de estos electrones es el cátodo, que se calienta mediante una resistencia o filamento de tungsteno puro, toriado o recubierto de una capa de óxido de bario. El filamento se calienta haciendo pasar una corriente (la corriente de caldeo).  Si ahora aplicamos una tensión entre ánodo y cátodo (Vak) siendo el ánodo más positivo, seproduce una corriente eléctrica al ser los electrones atraídos por el ánodo, que está a potencial positivo.
A esta corriente se le llama corriente de placa. Si se aumenta la tensión Vak, se produce un aumento de la corriente de placa (Ia), hasta alcanzar el valor de saturación (Is), en el que la corriente no aumenta por mucho de subamos la tensión aplicada. Esto es debido a que la placa recogetodos los electrones que emite el cátodo, y no puede aumentar la corriente a menos que aumentásemos la emisión de electrones subiendo la temperatura de caldeo. La corriente de saturación Is depende entonces del número de electrones que emita el cátodo.
Existen dos tipos de cátodo atendiendo al modo en que se calienta.
Cátodo de caldeo directo, el emisor es un simple filamento de tungsteno.
Cátodode caldeo indirecto. El filamento está recubierto de óxido de bario e introducido en un pequeño cilindro de níquel; el filamento y el cilindro están eléctricamente aislados.


cátodo de caldeo directo
cátodo de caldeo indirecto
Al principio, las válvulas eran de caldeo directo la mayoría, por su simplicidad, pero después se introdujo en masa la fabricación de válvulas con caldeo indirecto,que es más fiable y duradero. últimamente ha resurgido la demanda de triodos de caldeo directo, por supuesta superioridad sónica. En inglés se llama DHT (Direct Heated Triode) y la más famosa DHT que existe es la 300B de Western Electric.

¿Por qué necesitan las válvulas el vacío? Si existiera aire en el interior de la válvula, los electrones chocarían con las moléculas del gas y la corrientedisminuiría. Además, el filamento podría destruirse por oxidación al entrar en contacto con el oxígeno del aire. Esto mismo se hace en las bombillas normales. Otro fenómeno es que al chocar los electrones con los átomos del gas, éstos perderían algún electrón, convirtiéndose en iones positivos que serían atraídos por el cátodo negativo, que sería bombardeado y dañado por estos iones.

Así pues, eldiodo se caracteriza porque conduce la corriente sólo en una dirección, cuando está polarizado en sentido directo: esto es, el ánodo positivo y el cátodo negativo. Esto hace que sea utilizado en la rectificación de una corriente alterna para obtener corriente continua. Una válvula típica europea es la GZ34, que es un doble diodo.
Las tensiones habituales de polarización son del orden de 300 ó 400voltios, incluso más. Esto es un gran inconveniente de las válvulas, por el peligro que conlleva para nuestra seguridad.

2. El triodo
En el año 1906 Lee de Forest añadió un tercer electrodo, la rejilla, con la que es posible amplificar tensiones, corrientes o ambas a la vez (potencia). Este tercer electrodo se denomina también rejilla de control, y está constituida por un conductor fino...