برق و مباحث مربوط به آن

[رزیتا]

لامپ دو قطبی (دیود)
دیدکلی

در سال 1904 میلادی جان فلیمینگ پدیده انتشار ترمویونیک (پدیده گسیل الکترون از یک فلز یا بطور کلی ملتهب را انتشار ترمویونیک می‌نامند) را در یک لامپ دو قطبی مورد استفاده قرار داد. این لامپ از یک صفحه یا آند P و کاتد K که در اثر گرم شدن به کمک رشته F از آن الکترون گسیل می‌شود، تشکیل شده است و این مجموعه درون حبابی خالی از هوا قرار دارد.

ساخت لامپ دو قطبی

برای ساختن لامپ دو قبی در لوله‌ای خالی از هوا در برابر رشته‌ای ملتهب و مختص انتشار الکترون ، صفحه‌ای مثبت به منظور دریافت الکترونها قرار می‌دهیم. این ترتیب شبیه فوتو سلول است.


عملکرد لامپ دو قطبی

لحظه‌ای که الکترونها بتوانند بر پتانسیل خروجی غلبه کنند به آزادی در میدان الکتریکی خارجی به حرکت در می‌آیند. اما این میدان منحصرا از فشار الکتریکی مثبت صفحه جمع کننده الکترون ناشی نمی‌شود، بلکه از بار فضای مربوط به خود الکترونها که تازه واردها را به طرف رشته عقب می‌زنند، نیز حاصل می‌گردد. در نقاط خیلی نزدیک به رشته ملتهب که تراکم الکترونها فوق‌العاده زیاد است، توزیع میدانها و پتانسیلها عمیقا متغیر خواهد بود. برای فشارهای الکتریکی ضعیف صفحه ، رشته بوسیله ابری الکتریزه ، منفی و نسبتا بی‌حرکت احاطه شده است.

در سطح خارجی این ابر ، میدان صفحه باز هم خود را نشان می‌دهد و عده‌ای الکترون برای تشکیل جریان آندی از این ابر فرار می‌کنند. در داخل ابر الکترونی بر عکس میدان صفحه غیر قابل احساس است و الکترونهای منتشره توسط رشته به استثنای بعضی از آنها که تبخیر خارجی را خنثی می‌کنند فورا به رشته بر می‌گردند. موقعی که فشار الکتریکی صفحه خیلی زیاد است همه چیز تغییر می‌کند. بیشتر این الکترونها که به زحمت توسط رشته منتشر شده‌اند، بلافاصله و با شدت بوسیله میدان الکتریکی شتاب دهنده گرفته شده و توسط صفحه جذب می‌شوند. هیچ یک از آنها به رشته بر نمی‌گردند و جریان صفحه در این حالت به حالت اشباع می‌رسد.

کاربرد لامپ دو قطبی

یک لامپ دو قبی را از رشته‌ای ملتهب که الکترون منتشر می‌کند و یک صفحه مثبت به منظور جمع آوری الکترونها ، در داخل لوله‌ای خاص از هوا تشکیل داده‌ایم. اما همه لامپهای دو قطبی شبیه هم نیستند و می‌توان با تغییر دادن ابعاد یا سایر مشخصات یا بالا بردن یک خاصیت ، بطور دلخواه آنها را اختصاصی نموده و با مصرف معینی انطباق داد. یک لامپ دو قطبی در جریان متناوب عمل یکسو کننده را انجام می‌دهد. در خود لوله نیز از الکترونها برای متاثر ساختن یک صفحه عکاسی یا روشن کردن پرده‌ای فلورسان استفاده می‌کنیم و چون از طرفی مسیر الکترونها منحصرا به میدان الکتریکی یا مغناطیسی که با آن مواجه می‌شوند، بستگی دارد. می‌توان با تغییر متناسب توزیع پتانسیلها یا حتی با اضافه کردن بوبینهای مغناطیس کننده آنها را به دلخواه راهنمایی نموده و روی صفحه‌ای وسیع پخش نمود یا متمرکز کرد. موارد استعمال این اصول در نوسان نگار کاتدی و میکروسکوپ الکترونی است.


علت یک سو شدن جریان متناوب در لامپ دو قطبی

صفحه لامپ که به یک سر مدار ثانویه توانسفورماتوری که دو سر مدار اولیه آن به جریان برق متناوب شهر متصل است وصل شده است. این ترانسفورماتور بر حسب ولتاژ مورد نیاز ممکن است افزاینده یا کاهنده باشد. جریان یکسو شده از سر دیگر مدار ثانویه و سیم متصل به کاتد گرفته می‌شود. در نیم پریود اول که آند مثبت فرض می‌شود، الکترونها در فضای بین کاتد و آند به سوی آند کشیده می‌شوند. جریان در مقاومت R2 برقرار می‌شود. ولی در نیم پریود بعدی جریان قطع می‌شود. این نوع یکسو سازی را یکسو ساز نیم موج می‌گویند. برای این که جریان به صورت تمام موج یکسو شود، از دو لامپ جداگانه استفاده می‌شود.