La valvola termoionica
Storia
La valvola termoionica (o tubo a vuoto) è stato il primo componente elettronico “attivo” realizzato dall'uomo. Per “attivo” si intende un componente che, grazie ad una fonte esterna di energia, fornisce in uscita un segnale di potenza amplificato. Sino agli anni Sessanta, tubi termoionici di vari tipi venivano impiegati in quantità in apparecchiature elettroniche quali ricevitori e trasmettitori radio, televisori ed in generale in tutti i tipi di amplificatori di segnali elettrici. Anche i primi calcolatori elettronici furono realizzati interamente mediante tubi termoionici. L'invenzione della valvola termoionica rese possibile il passaggio dalla radiotelegrafia alla radiofonia, poiché, amplificando i segnali elettrici, permetteva di trasmettere non più solo impulsi telegrafici, ma anche voci e suoni, inaugurando così l'era dei mass media. Sebbene oggi i transistor, nelle loro varie forme e tipologie, abbiano soppiantato le valvole in quasi ogni applicazione, esse restano gli unici mezzi per amplificare segnali a potenze molto alte, dell'ordine del kilowatt o superiori e per particolari apparati audio di alta fedeltà.
Descrizione
Il tubo termoionico è costruttivamente simile alla comunissima lampadina del tipo ad incandescenza; infatti non è altro che un involucro di vetro nel quale è praticato il vuoto contenente un filamento metallico portato all'incandescenza (tra i 1.000 ed i 3.000 °C) facendolo attraversare da una corrente elettrica; a differenza della lampadina contiene uno o più elementi metallici (a forma di griglia o di schermi) collegabili dall'esterno. Il filamento metallico, o meglio un tubicino metallico che lo avvolge, è chiamato catodo, l'elemento metallico più esterno è chiamato anodo. Eventuali elementi intermedi sono chiamati griglie di controllo.
Funzionamento
Il principio di funzionamento del tubo termoionico è quello dell'emissione termoionica: ogni metallo, soprattutto ad alte temperature, emette elettroni, cariche elettriche elementari di segno negativo. Se il catodo è polarizzato negativamente rispetto all'anodo, ovvero se il catodo è collegato al polo negativo di una batteria e l'anodo a quello positivo, si stabilirà un flusso di elettroni, ossia una corrente elettrica, tra catodo e anodo (perché gli elettroni vengono attratti dall'anodo). Se la polarizzazione è opposta, nessuna corrente elettrica passerà tra catodo ed anodo, perché l'anodo respingerà gli elettroni. Il risultato è quello di un dispositivo in grado di far passare la corrente in un solo senso, detto rettificatore oppure diodo.
