Na época de Edison, a idéia dos elétrons e do fluxo de elétrons não tinha ainda sido levantada. Hoje, sabemos que, quando o filamento torna-se incandescente, ele libera um grande número de elétrons de sua superfície. Você se lembra de que os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo do átomo a alta velocidade.

Quando o átomo é aquecido, a velocidade aumenta e eventualmente um elétron pode adquirir energia suficiente para escapar do átomo. Estes elétrons na superfície do filamento simplesmente voam para o espaço e alguns batem na placa localizada perto do filamento.

Quando um elétron escapa de um átomo do filamento, o átomo tem um elétron a menos. Você deve lembrar que, num átomo normal, o número de elétrons em órbitas é igual ao número de prótons no núcleo. Se um elétron escapar de um átomo, o átomo tem um elétron a menos. Diz-se, então, que o átomo tem carga positiva. Pelo fato de muitos elétrons escaparem do filamento aquecido, o filamento adquire carga positiva. Os elétrons que batem na placa voltam para o filamento carregados positivamente, através do microamperímetro. Isto explica por que o microamperímetro indica o fluxo da corrente de elétrons.

Visto que Edison não levou adiante sua experiência e não tentou usá-la para qual quer finalidade, este princípio não foi usado durante algum tempo. Muitos anos de pois, um homem chamado J. A. Fleming, da Inglaterra, inventou um dispositivo semelhante e usou-o num certo número de circuitos simples. Fleming chamou este componente de válvula (também chamado diodo a vácuo) porque permitia o fluxo da eletricidade apenas numa direção. A Figura abaixo mostra claramente isto.

Na Figura a foi acrescentada uma bateria ao circuito de Edison entre a placa e o filamento. O terminal positivo da bateria atrai os elétrons negativos dentro do diodo (cargas opostas se atraem). Isto provoca um fluxo maior de corrente do que na experiência original ilustrada na Figura .

A figura abaixo mostra ação de um diodo como válvula de controle: (a) com uma tensão positiva ligada à placa, ocorre fluxo de corrente de elétrons; (a) não ocorre fluxo de corrente quando uma tensão negativa for ligada à placa.

Você pode ver a direção de fluxo da corrente de elétrons pelas setas na ilustração. Quando o diodo é ligado no circuito de tal forma que sua placa é positiva, com relação ao filamento, diz-se que o diodo tempolarização direta. Se você inverter a bateria, conforme indicado na Figura 1-6b, de modo que o terminal negativo esteja ligado à placa, a corrente não flui. A tensão negativa na placa repele os elétrons negativos (cargas iguais se repelem). Os elétrons continuam ainda a ser emitidos pelo filamento e existem dentro do tubo na forma de

uma nuvem de elétrons. Esta nuvem de elétrons é chamada de carga espacial. Quando o diodo for ligado dentro do circuito, de tal forma que sua placa seja negativa, com relação a seu filamento, diz-se que tem polarização reversa.

Fleming comparou a operação de um diodo com a operação de uma válvula que permite o fluxo da corrente ou de um fluido apenas numa direção. A corrente elétrica pode fluir através da placa para a bateria quando a placa é positiva, porém ela não circula quando a placa é negativa. Como você poderá ver mais adiante, isto é um princípio muito importante e é utilizado em muitos circuitos eletrônicos.

Nos Estados Unidos, o dispositivo é chamado válvula diodo um termo que significa que possui dois eletrodos, uma placa e um filamento suspensos em vácuo. O filamento é, muitas vezes, chamado catodo e a placa, anodo. O vácuo é necessário para impedir a combinação química do filamento com oxigênio, o que causaria a queima do filamento.

O diodo foi, de fato, o primeiro componente eletrônico porque não apenas proporciona o caminho para o fluxo de elétrons como também proporciona algum controle dos elétrons. Neste caso, controla a direção na qual é permitido o fluxo dos elétrons.

Resumo

1. Quando um filamento é aquecido até a incandescência isto é, quando é tão quente que começa a emitir luz emite elétrons. O filamento aquecido deve ser
2. colocado em vácuo para não se queimar.
3. Se você colocar uma placa metálica no vácuo, perto do filamento aquecido, parte dos elétrons emitidos irá bater na placa.
4. Quando um elétron deixa o filamento, este adquire uma pequena carga positiva. Em outras palavras, o filamento está com falta de um elétron. Os elétrons negativos que atingem a placa irão voltar através do circuito externo até o filamento positivo para anular esta carga positiva.
5. Um instrumento de medição ligado entre a placa e o filamento aquecido irá indicar um fluxo de corrente.
6. Se uma bateria for ligada de modo a tornar a placa positiva com relação ao filamento, haverá maior fluxo de corrente entre a placa e o filamento.

7. Se uma bateria for ligada, de modo a tornar a placa negativa, com relação ao filamento, não haverá fluxo de corrente entre a placa e o filamento.

8. Um diodo a vácuo é constituído de uma placa e de um filamento isolados um do outro e fechados dentro de um invólucro no interior do qual foi retirado todo o ar. A placa é chamada anodo e filamento é chamado catodo.