Где скрыто сопротивление электронной лампы. Часть II.
Но мы знаем, что этого не происходит. Анодный ток приемно-усилительных ламп измеряется миллиамперами или десятками миллиампер. Это значит, что в лампе есть не учитываемое нами сопротивление, величиной в тысячи или десятки тысяч Ом.
Что же это за сопротивление и где оно скрывается?
Надо сказать прямо: никакого сопротивления в обычном физическом смысле, т. е. никакого «омического» сопротивления у лампы нет. Электрическим сопротивлением называется сопротивление среды движению электрических зарядов. Такого сопротивления у лампы нет (мы, разумеется, пренебрегаем сопротивлением штырьков, вводных проводников, катода и материала анода). Причины, определяющие величину тока в цепи лампы, не имеют ничего общего с тем сопротивлением, которое определяет ток в формуле Ома для токов в проводниках.
Величина тока определяется, как известно, количеством электронов, проходящих в течение секунды через поперечное сечение проводника. В металлических и иных проводниках в образовании тока принимают участие все имеющиеся в них электроны (или другие электрические заряды). Ведь электрический ток возникает в проводнике в результате появления электрического поля, которое воздействует на все без исключения электрические заряды. Поэтому величина тока зависит только от скорости движения электронов: чем интенсивнее поле, (определяемое числом вольт на сантиметр), тем быстрее будут двигаться электроны и тем, следовательно, больше их будет проходить в течение секунды через поперечное сечение проводника. Совершенно естественно, что при этом через любое сечение цепи проходит одинаковое количество электронов — ток одинаков в любом участке цепи.
Иначе обстоит дело в цепи электронной лампы. Здесь есть участок—грань между катодом и внутриламповым пространством, через которое может пройти только такое количество электронов, которое определяется эмиссионными способностями катода и его температурой. Если в образовании анодного тока принимают участие все излучаемые катодом электроны, то дальнейшее увеличение анодного тока невозможно. Можно повышать анодное напряжение, но анодный ток от этого не увеличится. С точки зрения закона Ома нам придется констатировать, что вместе с увеличением напряжения возрастает и сопротивление лампы, вследствие чего величина тока остается постоянной. Но это будет ложное представление, поскольку величина тока в цепи лампы определяется в данном случае не ее сопротивлением, а эмиссией катода.
В действительных условиях работы лампы вся эмиссия катода не используется; фактический анодный ток лампы бывает меньше тока эмиссии катода.
Излучаемые катодом электроны образуют электронное «облачко», имеющее отрицательный заряд и отталкивающее обратно к катоду те из вылетающих из него электронов, которые обладают малой скоростью. Величина анодного тока зависит от интенсивности этого пространственного заряда, она зависит от знака и величины напряжения на управляющей сетке и других сетках лампы. Увеличивая отрицательное напряжение на управляющей сетке, мы тем самым уменьшаем анодный ток. Внешне это воспринимается как увеличение сопротивления лампы.
Таким образом, у электронной лампы нет сопротивления в обычном понимании этого слова, сопротивления, обусловливаемого физическими свойствами проводника электрического тока. Наибольшая величина анодного тока определяется эмиссией катода, а в пределах, ограниченных эмиссией катода, величина тока определяется рядом причин: конструкцией лампы, напряжением на ее электродах и прочими особенностями.