VÁLVULAS , UM POUCO DE HISTÓRIA...

    Em 1883, o conhecido inventor Thomas Alva Edison (1847-1931) estava em seu laboratório trabalhando com lâmpadas elétricas de filamento quando um fenômeno curioso lhe chamou a atenção. Uma placa metálica havia sido introduzida na parte superior de uma lâmpada elétrica comum, bem em frente ao filamento metálico. Acendendo a lâmpada e ligando a placa metálica ao pólo positivo de uma bateria e o filamento da lâmpada ao pólo negativo, era possível medir uma corrente elétrica fluindo. Na época, Edson não soube explicar o que estava acontecendo...

... Como poderia haver tal corrente elétrica se a placa metálica estava isolada, isto é, não encostava no filamento?

... O que estava “fechando o circuito” entre a placa e o filamento?

    Hoje se sabe que tal fenômeno (chamado “efeito termoiônico”) deve-se ao fato de o filamento emitir uma grande quantidade de elétrons que são atraídos pela placa, estabelecendo assim uma corrente elétrica.

    O efeito termoiônico deve-se à estrutura atômica dos metais. Todo corpo metálico possui elétrons livres que, a qualquer temperatura, possuem um movimento desordenado em virtude de sua agitação térmica. À temperatura ambiente, os elétrons não conseguem se libertar-se do metal porque são atraídos pelos íons positivos da rede cristalina e não possuem energia suficiente para vencer esta atração. Contudo, se a temperatura do corpo for aumentada, a agitação térmica dos elétrons também aumentará e um grande número deles conseguirá escapar da atração dos íons positivos. Estes elétrons que escapam do material passam a formar uma nuvem eletrônica próxima à superfície do corpo. Se houver um outro corpo metálico positivamente carregado próximo a essa nuvem, os elétrons serão atraídos e uma corrente elétrica se estabelecerá.

    Algum tempo depois, um físico inglês, John Ambrose Fleming, percebeu que a descoberta de Edison podia ser bastante útil para melhorar a recepção de sinais de rádio. Na época, já se conseguia gerar ondas de rádio para transmitir informação; a grande dificuldade era a recepção dos sinais. No início, utilizava-se certos tipos de cristais capazes de conduzir corrente elétrica em um determinado sentido. Eram chamados “cristais retificadores” e serviam para separar a onda portadora da informação que ela carregava. A idéia de Fleming era utilizar o efeito termoiônico em dispositivos que viessem a substituir os cristais retificadores. Esses dispositivos ficaram conhecidos como “válvulas termoiônicas”.

    As primeiras válvulas eram do tipo “diodo” (possuíam dois eletrodos) e nada mais eram do que uma adaptação da lâmpada com a qual Edison descobriu o efeito termoiônico. Consistiam de um cilindro metálico (o catodo, isto é, o eletrodo negativo), que era aquecido por meio de um filamento existente em seu interior. Este cilindro era envolvido por outro, também metálico, que constituía o anodo da válvula (o eletrodo positivo). Aplicando-se uma tensão elétrica aos dois eletrodos, os elétrons que eram emitidos pelo catodo aquecido em virtude do efeito termoiônico dirigiam-se para o anodo. Os eletrodos eram envolvidos em uma cápsula (geralmente de vidro) e no seu interior era feito vácuo(a fim de facilitar o deslocamentos dos elétrons).

Válvula do início do século

    As válvulas diodo, desde sua invenção, passaram a ser amplamente empregadas em circuitos eletrônicos. Assim como os cristais retificadores, era possível, com elas, separar uma onda portadora da informação carregada por ela.

    O passo seguinte no aperfeiçoamento das válvulas foi dado pelo norte-americano Lee de Forest (1873-1961). Ele adicionou um novo componente à válvula de Fleming: era um terceiro eletrodo, chamado grade ( uma rede ou espiral de pequeninos fios envolvendo o catodo ). O potencial negativo da grade controlava o fluxo dos elétrons do catodo para o anodo. Quanto menor o potencial negativo da grade, mais elétrons podiam fluir através da válvula. Ou seja, a grade funcionava como uma espécie de controle de corrente elétrica na válvula . Dessa forma, era possível injetar na grade um sinal bem fraco e obter um sinal praticamente idêntico, porém bem mais forte, entre o catodo e o anodo.

Em outras palavras, era possível utilizar a válvula como um dispositivo amplificador. Por possuir agora três eletrodos, esse tipo de válvula termoiônica ficou conhecida como “triodo”.

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