Principy (31.) Objev, který zrušil vzdálenosti
reklama
Před 140 lety, r.1864, určil geniální fyzik J.C.Maxwell matematicky existenci elektromagnetických vln. Pohybují-li se elektrony, tedy vznikl-li elektrický proud, tvoří se kolem jeho toku magnetické pole. Toto pole se mění podle velikosti a směru elektrického proudu. Změnou magnetického pole se vytváří elektrické pole. A tak vzniká nové pole magnetické; kdekoli vzniklé elektromagnetické vlny se šíří úžasnou rychlostí 300.000km za vteřinu prostorem dál a dál bez konce.
Elektromagnetické vlny poprvé vyvolal a tím i objevil německý fyzik H.Hertz.
Pokusně dokázal, že při elektrickém jiskření vznikají elektromagnetické vlny,
šířící se do okolního prostoru.
V jeho pracích pokračovali jiní badatelé. Ale všechny tyto zajímavé pokusy s
vlnami, pojmenovanými po svém objeviteli Hertzovými, nevedly k ničemu
praktickému.
Jinak na to šel ruský profesor Alexandr Štěpanovič Popov. Také on byl upoután
Hertzovými pokusy a opakoval je. Ale snažil se také nalézt pro nový objev
praktické použití.
Tak vznikl jeho přijímač atmosférických výbojů, který roku 1895, předvedl na
zasedání Ruské fyzikálně chemické společnosti.
Byl to jednoduchý přístroj: elektrický zvonek, napájený proudem přes
elektromagnet a koherer, jenž zapínal obvod při působení elektromagnetických vln
vzniklých atmosférickou poruchou. Koherer byla skleněná trubička s kovovými
pilinami. Její odpor byl normálně tak veliký, že proud neprocházel. Působením
elektromagnetických vln se piliny tak seřadily, že odpor trubičky klesl a proud
začal procházet. Zvonek zazněl. Jeho palička však současně poklepávala na
koherer, takže se pilinky znovu rozptýlily a celá hra se opakovala. Tím byl
koherer ustavičně připraven k záznamu elektrických vln.
Popův přijímač atmosférických poruch byl vlastně pravzorem pozdějších
radiotelegrafických a rozhlasových přijímačů. R. 1898 předvedl Popov přenos
signálu bez drátu na vzdálenost 250m. Bylo to prvé vysílání bezdrátové
telegrafie na světě.
Od objevu bezdrátové telegrafie byl už jenom krok k bezdrátové telefonii, k
dnešnímu rozhlasu. Mnoho badatelů a techniků pracovalo, až se objevily prvé
radiové vysílací stanice, třebaže nedokonalé. I přijímací přístroje byly
jednoduché, s krystalovým detektorem.
Měly dosah nejvýš několik desítek kilometrů a dalo se poslouchat jen na
telefonní sluchátka. Teprve objev elektronky a její zdokonalení zrušilo pojem
vzdálenosti a rázem vytvořilo z radiového přijímače kouzelný přístroj, který nás
spojuje s celým světem. Jako v pohádce. Otočíme jen knoflíkem a můžeme
naslouchat slovům nebo hudbě vysílané tisíce kilometrů od nás do prostoru.
Vzdálenost nerozhoduje. Vysílaný program slyšíme tak čistě a jasně, jako by
se odehrával nedaleko nás.
Ale není to jen rozhlas, kde objev elektronky vyvolal tak netušený rozvoj. Je
mnoho dalších oborů techniky a hlavně vysokofrekventní elektrotechniky, kde jsou
elektronky nejdůležitější součástí. Připomeňme si jen zvukový film, měřící
přístroje, telefonní spoje na větší vzdálenosti, zesilovače a usměrňovače a
mnoho jiných.
Roku 1883 zjistil americký vynálezce T.A.Edison u svých uhlíkových žárovek
podivuhodnou vlastnost. Když vložil mezi ramena podkovitého vlákna žárovky
elektrodu, naměřil mezi ní a kladným koncem vlákna proud, který vznikl, jakmile
se vlákno rozžhavilo. V letech 1889 až 1896 studoval tento zjev J.A.Fleming.
Uvědomil si, že vzniklý proud může procházet pouze jedním směrem a že může být
zjevu použito k usměrňování střídavého proudu. Tak vznikla elektronka se dvěma
elektrodami, zvaná dioda.
Největší objev však učinil r. 1907 Lee de Forest, který mezi žhavé vlákno (kathodu)
a studenou druhou elektrodu (anodu) vložil třetí elektrodu ve tvaru mřížky.
Napětím připojeným na mřížku dal se dokonale ovládat proud, vznikající mezi
rozžhavenou katodou a anodou.
Co se vlastně v elektronce děje? V jejím vlákně, katodě, pohybují se různě
rychle volné elektrony, některé i směrem k povrchu vlákna. Jejich pohybová
energie však nestačí na překonání výstupního odporu. Ale když je vlákno
rozžhaveno do běla, pohybují se elektrony tak rychle, že jejich energie překoná
odpor a elektrony mohou vystoupit z povrchu vlákna. Je to podobné, jako když z
povrchu vařící se vody vystupují její částečky v plynném stavu - uvolňuje se
pára, voda se vypařuje.
U elektronky s dvěma elektrodami je vlákno uloženo ve válcové anodě.
Elektrony mohou z rozžhaveného vlákna dolétnout až k anodě, má-li kladné napětí.
Vzniká tak zvaný anodový proud. Má-li anoda vůči vláknu záporný potenciál, je
anodový proud téměř nulový. Elektrony se tedy mohou pohybovat pouze jedním
směrem, elektronka (dioda) funguje jako usměrňovač. Střídavý proud můžeme tak
měnit na stejnosměrný.
Když se umístní mezi anodu a katodu třetí elektroda, mřížka, dá se pohyb
elektronů velmi dokonale řídit. Podle toho, připojíme-li na mřížku kladné nebo
záporné napětí, bude pohyb elektronů podporován nebo bržděn. Je to vlastně jemný
regulátor anodového proudu. Taková elektronka se jmenuje trioda.
Teprve jejím objevem byl radiový rozhlas zdokonalen. Postupem doby, jak to
radiová technika vyžadovala, tvořily se z původní triody elektronky mnohem
složitější s mnoha dalšími elektrodami. A celé složité zařízení je směstnáno do
velmi malého prostoru. Elektronky velikosti dvou nebo tří centimetrů nejsou
žádnou zvláštností. Pro válečné účely byly vyrobeny elektronky velikosti
obilného zrna, a přesto fungovaly zcela spolehlivě a měly životnost několik
tisíc hodin.
A tak elektronka byla skutečně objevem, který zrušil vzdálenosti. A to jak v
telefonii drátové, tak v bezdrátové. Dnes mohou být místa spojena jakkoli od
sebe vzdálená. Bez elektronky by rozhlas zůstal jen zábavnou novinkou místního
významu, dokonalejší hračkou, a nikdy by se nestal tak mocným kulturním
činitelem, jakým je dnes.
Reloaded Ladislav Smrz 1956
TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|