O que é um tubo de vácuo?
Antes de serem substituídos por transistores e circuitos integrados, os tubos de vácuo (válvulas termiônicas) eram predominantemente usados em dispositivos eletrônicos, como televisões, rádios e computadores. Eles ainda estão em uso hoje em alguns dispositivos especializados.
A invenção dos tubos de vácuo remonta à observação do chamado Efeito Edison, uma observação feita por Thomas Edison. Edison observou que a corrente flui entre o filamento de uma lâmpada incandescente e uma placa dentro do vácuo, quando a placa é conectada à extremidade positiva do filamento.
Como os primeiros computadores rodavam em tubos de vácuo, em vez dos pequenos chips de hoje, um único computador precisava conter milhares de tubos de vácuo e podia encher uma sala inteira. Os amplificadores estéreo antigos também usavam tubos de vácuo, e até hoje alguns audiófilos os preferem porque produzem menos distorção. Os tubos de vácuo ainda são usados em alguns amplificadores de guitarra elétrica. Além disso, os tubos ainda são usados em algumas aplicações militares, porque a eletrônica do tubo não é afetada pelas ondas de rádio produzidas por explosões atômicas.
Os tubos de vácuo geralmente são fechados em uma caixa de vidro, embora alguns tubos usem cerâmica ou metal. Em seu design de diodo mais básico, o tubo ou envelope é hermeticamente fechado para criar um vácuo. Os eletrodos dentro do envelope são presos aos fios, que se projetam para fora do envelope e se conectam a um soquete. Um tubo de vácuo básico contém filamentos dentro do envelope, semelhantes aos de uma lâmpada. Os filamentos são aquecidos e liberam elétrons, criando uma nuvem de elétrons com carga negativa. Os elétrons são atraídos para um ânodo, ou pequena placa de metal, dentro do tubo, que é carregado positivamente, e um fluxo unidirecional é estabelecido entre o filamento e a placa.
Às vezes, um eletrodo adicional na forma de uma pequena grade tipo tela é contido no tubo, que é chamado de triodo, que é mais eficiente e capaz de amplificar a tensão. À medida que a tensão é aplicada à rede, o fluxo entre o filamento e a placa pode variar. Além de diodos e triodos, seguiram-se outras inovações, incluindo tetrodes, hexodes, heptodes e octodes, projetados para uma variedade de aplicações especiais e para minimizar distorções. Alguns tubos de vácuo combinam a função de dois ou mais diodos ou triodos em uma única unidade.
Uma das principais desvantagens dos tubos de vácuo é que o filamento se torna instável ao longo do tempo. Além disso, se o ar vazar para o tubo, o oxigênio reagirá com o filamento quente e o danificará. As propriedades de um tubo mudam com a idade, razão pela qual os primeiros aparelhos de televisão a tubo a vácuo precisavam ser ajustados com frequência para produzir uma boa imagem.