Рис. 24. Составные части подогревного катода.

1 — нить накала, 2 — фарфоровый цилиндр, 3 —никелевая трубка, покрытая активным слоем.

Н. — Словом, что электрическая плитка, на которой стоит чайник, из которого вырывается электронный пар.

Л. — Сравнение мне нравится. Теперь заметь, что электроны, вылетающие из катода, не могут уйти очень далеко, если тотчас же встретят на своем пути молекулы воздуха. Чтобы дать им возможность свободно перемещаться, катод помещают в стеклянную колбу, из которой удален воздух.

Н. — Но куда по-твоему должны идти электроны?

Л. — Сейчас мы устроим в лампе ловушку для электронов. Это цилиндр, расположенный на некотором расстоянии вокруг катода (рис. 25). Зарядим его положительно относительно катода с помощью батареи.

Рис. 25. Диод.

н — нить накала; к — катод, а — анод.

Н. — Мне кажется, я знаю, что при этом произойдет. Электроны, будучи отрицательными частицами электричества, начнут притягиваться цилиндром, заряженным положительно, и в лампе установится поток электронов, идущий от катода к этому цилиндру.

Л. — Цилиндр, о котором идет речь, называется анодом, а поток электронов, идущий от катода к аноду, — анодным током.

Анодный ток проходит также через батарею и возвращается на катод. Определить присутствие анодного тока можно при помощи миллиамперметра, включенного в анодную цепь (рис. 26).

Рис. 26. Миллиамперметр mА позволяет измерять ток, идущий от катода к к аноду а.

Н. — Подумать только, электроны перемещаются в пустоте!.. Но скажи, если по рассеянности я включу батарею наоборот, т.е. так, что катод будет положительным, а анод — отрицательным, пойдут ли электроны тогда от анода к катоду?

Л. — Нет, конечно. Холодный анод не испускает электронов.

Н. — Значит, наша лампа является для электронов улицей с односторонним движением.

Л. — Да. В радиотехнике рассмотренная нами лампа называется двухэлектродной электронной лампой или диодом.

Н. — Я думаю, что ток в диоде очень слабый.

Л. — И ты не ошибаешься. По крайней мере в диодах, используемых в радиоприемниках. Ток в них редко бывает больше нескольких десятков миллиампер.

Н. — А от чего зависит этот ток?

Л. — Прежде всего от напряжения, приложенного между анодом и катодом: чем больше это напряжение, тем больше ток.

Н. — Это мне кажется нормальным — чем сильнее анод зовет к себе электроны, тем больше их приходит на его зов.

Л. — Однако это правило справедливо только до некоторого предела, выше которого, несмотря на увеличение напряжения на аноде, ток больше не возрастает.

Н. — Почему же?

Л. — Потому что при определенном напряжении все электроны, испускаемые катодом, достигнут анода, и тогда говорят, что ток достигает насыщения, иными словами, устанавливается максимальный ток, который может создать катод (рис. 27).

Рис. 27. Кривая, показывающая изменение анодного тока в зависимости от анодного напряжения. В точке s наступает насыщение.

Н. — Очевидно, самый лучший катод в мире не может дать больше того, чем он располагает… Однако относительно устройства катодов мне пришла грандиозная идея. Мне кажется, что за нее мне могли бы выдать патент.

Л. — Каково же это сенсационное открытие?

Н. — Я думаю, что можно значительно упростить конструкцию катода, объединив в один элемент нить накала и эмитирующую поверхность. Для этого достаточно пропустить ток накала через нить, сделанную из металла, обладающего хорошими эмитирующими свойствами. При этих условиях такая нить, нагреваясь, эмитировала бы сама электроны и представляла собой очень простой катод.