Возникновение электроники

Электроника - развитая область электротехники, дающая возможности выпрямления переменного тока, гибкого регулирования контроля и систематического измерения в самых разнообразных производственных процессах. Свои задачи электроника решает преимущественно путем контроля и управления потоком электронов (отсюда ее название), ионов. Основным техническим объектом электроники служит электронная лампа (в последнее время и полупроводниковые приборы), принцип действия которой наблюдался Эдисоном еще в 1883 г.

Занимаясь усовершенствованием электрических ламп накаливаний, Эдисон обратил внимание на появление налета на внутренних стенках стеклянной колбы.

Пытаясь установить причины потемнения (сопровождавшегося перегоранием угольных нитей ламп), Эдисон поставил следующий опыт. Внутри лампы с нитью накала была впаяна изолированная металлическая пластинка, соединенная с гальванометром. При соединении пластинки с положительным полюсом батареи стрелка гальванометра отклонялась, что указывало на наличие тока между угольной нитью накала и пластинкой При соединении пластинки с отрицательным полюсом батареи ток отсутствовал. Это явление, получившее название "эффект Эдисона", позднее получило свое объяснение, заключающееся в том, что раскаленная нить испускает поток электронов. Испускание электронов - термоэлектронная эмиссия - привлекло внимание ученых тем, что могло быть использовано для создания прибора, пропускающего ток в одном направлении.

В 1904 г. английский ученый Д. Флеминг сконструировал электронную лампу с двумя электродами - диод, которая получила широкое применение в радиоприемных устройствах в качестве выпрямителя.

Многочисленные опыты с диодами привели к новым открытиям. В 1904 г. Вайнтрауб и в 1907 г. Ли Де Форест открыли явление исключительной важности: потоком электронов можно управлять при помощи третьего электрода (сетки), подавая на него положительный или отрицательный потенциал. Трехэлектродная лампа - триод - нашла широкое распространение в качестве усилителя слабых электрических колебаний.

Дальнейшие исследования трехэлектродных электронных ламп открыли возможность их использования в качестве генераторов постоянных, незатухающих электрических колебаний. В 1913 г. Майснером была предложена наиболее совершенная схема работы лампового генератора.

Ламповый генератор незатухающих колебаний дал новые возможности по сравнению со старыми высокочастотными радиопередатчиками. Электронная лампа как генератор незатухающих колебаний отличалась простотой устройства, экономичностью, устойчивостью работы и позволяла строить радиопередающие устройства в широком диапазоне частот и мощностей.

Использование электронной лампы в качестве детектора, усилителя и, наконец, генератора незатухающих колебаний позволило увеличить дальность и надежность радиосвязи. С 1916 г., когда были освоены более совершенные методы достижения максимального вакуума в колбах ламп, электронные лампы стали основным элементом радиопередающих и радиоприемных устройств.

В трудах по разработке приемно-усилительных и генераторных ламп значительное участие принимали отечественные ученые. В 1911 г. академик Н. Д. Папалекси заложил фундамент существующей теории преобразовательных схем на основе исследования схем выпрямления тока в связи с появлением первых электронных вентилей - кенотронов. Позднее, в конце 20-х годов, М. А. Бонч-Бруевич разработал конструкции мощных генераторных ламп с водяным охлаждением.

Началу становления промышленной электроники не в меньшей степени способствовали исследования электролитических выпрямителей тока и дуговых выпрямителей, зачинателем которых в нашей стране был академик В. Ф. Миткевич, публиковавший свои труды в этой области с 1901 г. и в 1907 г. удостоенный премии имени А. С. Попова.

Таким образом, в период с 1901 по 1920 г. происходит большая подготовительная работа к развитию промышленной электроники.

Вместе с электроникой, с развитием ее чутких, безынерционных и легко управляемых приборов подготавливалась техническая основа развития автоматики.