Електронні прилади
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Родоначальник сім’ї електронних приладів – перша радіолампа з’явилася на початку минулого століття, а зараз є незліченна безліч її нащадків, різних за конструкцією і призначенням. Навіть нащадки по прямій лінії, що успадкували родове ім’я «радіолампа», за зовнішнім виглядом мало нагадують свого предка і зовсім не схожі на прапредків – електричну лампочку.
За особливостями конструкції електронні прилади можна розбити на кілька основних груп: електровакуумні, газонаповнені (іонні), напівпровідникові, квантомеханічні і прилади, засновані на надпровідності. Кожна з цих назв характеризує або середовище, в якому відбувається робочий процес, або принцип дії приладу.
Сьогоднішні електровакуумні прилади – це і багатокіловатні генераторні лампи потужних радіопередавачів і мініатюрні лампочки для портативних апаратів; це і звичні радіолампи приймача і незвичайні за зовнішнім виглядом прилади для посилення надвисоких частот, До них відносяться і такі спеціальні пристрої, як клістрони і магнетрони, як кінескопи та передавальні трубки студійних телевізійних камер, як вакуумні фотоелементи та електронні помножувачі. Всі ці прилади мало схожі один на одного. Їх об’єднує загальний принцип роботи: використання потоку електронів у вакуумі.
Інша численна група – газорозрядні або іонні прилади. Найпростіший з них – неонова лампочка. Якщо в радіолампах для нормальної роботи потрібен вакуум, то в іонних приладах робочі процеси відбуваються в середовищі іонізованих парів або газів. Носіями зарядів, що створюють струм, в таких приладах є не електрони, а іони.
Дуже важливе місце в сучасній електроніці займають напівпровідникові підсилювальні й генераторні пристрої. Найбільш відомі з них – напівпровідникові тріоди (транзистори). До підсилювальних і генераторних пристроїв відносяться також тунельні діоди, що з’явилися в останні роки. Сонячні батареї і термогенератори перетворять світло і тепло в електричний струм.
В електроніці майбутнього важливе місце займуть криогенні прилади, тобто прилади, що працюють при наднизьких температурах і використовують явище надпровідності в металах. Кріотрон – один з таких приладів.
Останнім часом електроніка збагатилася ще одним видом приладів – квантомеханічними підсилювачами і генераторами. Квантомеханічні підсилювачі електромагнітних коливань, або мазери, як їх називають інакше, являють собою одне з найбільших досягнень електроніки, можливості якого важко переоцінити. Мазери майбутнього – це надійний космічний зв’язок і зв’язок під водою, це обробка різних матеріалів і дослідження термоядерних процесів; вони знайдуть широке застосування в хімії, біології, медицині та інших областях.
Найбільш численний клас приладів, призначених для генерації та посилення електромагнітних коливань. Для цих цілей застосовуються квантомеханічні, вакуумні і напівпровідникові прилади. Саме завдяки їм стали можливі всі великі досягнення електроніки наших днів: радіо, телебачення, радіолокація, і звичайно ж комп’ютерна техніка, завдяки їм ви власне і читаєте цей текст.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.