EL CÁTODO Y SU CALDEO

El cátodo tiene por función proyectar electrones en el espacio . Esta EMISIÓN ELECTRÓNICA se obtiene elevando la temperatura . Todos los cuerpos no poseen en igual proporción este poder emisor ; algunos de ellos se prestan mejor que otros, lo que es más particularmente el caso de los óxidos de bario o de estroncio .  El CALDEO del cátodo se efectúa por medio de una corriente eléctrica continua o alterna que pasa por un hilo resistente llamado FILAMENTO y parecido a los filamentos de las lámparas de alumbrado . El cátodo , compuesto de una mezcla de óxidos que recubre a un cilindro de níquel , rodea al filamento . El aislamiento entre el cátodo y el  filamento se obtiene con una capa de material aislante refractario ( cilindro de porcelana en los modelos antiguos ) . Tal es por lo menos la composición relativamente complicada de los cátodos de CALDEO INDIRECTO . Pero las funciones de caldeo ( filamento ) y de emisor de electrones ( cátodo propiamente dicho ) pueden ser asumidas por el propio filamento , convenientemente tratado a fin de incorporarle materias emisoras . Entonces estamos en  presencia de los tubos de CALDEO DIRECTO . Todas las válvulas anteriores a 1930 pertenecían a esta categoría . Conviene insistir en la emisión auxiliar de la corriente de caldeo . Su única finalidad es producir el calor que necesita el cátodo para que se desprendan de él los electrones . No solamente se podría recurrir a otras fuentes de calor ( caldeo por medio de gases , gasolina , etc . ) , sino que incluso se podrían utilizar cátodos sin caldeo . Así , en las células fotoeléctricas ( de tubos ) que se usaron corrientemente en televisión , el cátodo se compone de una capa de metal alcalino que emite electrones cuando inciden en él los rayos luminosos . Por lo demás , posiblemente los cuerpos radiactivos  proporcionarían un cátodo de emisión potente que no necesite calentamiento...

El efecto de la emisión electrónica descubierto por EDISON no hubiese servido de gran cosa si en 1904 , FLEMING no hubiese tenido el acierto de colocar cerca del cátodo un segundo electrodo , el ánodo o la PLACA POSITIVA con respecto al Cátodo . Los electrones proyectados en el espacio por el cátodo son atraídos por el ánodo . Y si una fuente de tensión continua mantiene al ánodo positivo con respecto al cátodo , establece una CORRIENTE ANÓDICA o CORRIENTE DE PLACA . Partiendo del cátodo , los electrones atraviesan el  vacío del tubo y llegan al ánodo ; después , recorriendo el circuito exterior que comprende la fuente de tensión , los electrones vuelven al cátodo . Por primera vez , esta válvula (  llamada DIODO  ) nos permite ver la corriente eléctrica en estado puro ; y observamos que los electrones van del negativo ( - CATODO ) al positivo ( + ÁNODO ) , contrariamente al sentido convencional adoptado antaño para la corriente eléctrica . Obsérvese que en el diodo , la corriente no puede circular más que en un sólo sentido , del cátodo al ánodo . Si hacemos al ánodo negativo con respecto al cátodo , cesa la corriente , porque los electrones son rechazados por el ánodo , y estando éste frío , no emite electrones susceptibles de ser absorbidos por el cátodo . Nuestro diodo es pues una verdadera VÁLVULA . Se explica que una tensión alterna aplicada entre sus dos electrodos dará lugar a una corriente unidireccional que , circulando durante el semiperíodo en que el ánodo es , positivo , cesará  durante el otro semiperíodo . Esta aptitud del diodo ( a tubo ) para rectificar la corriente alterna fué utilizada para la detección de ondas de radio y para la alimentación de los receptores con la red de corriente alterna . Como en toda resistencia , la intensidad de la corriente anódica del diodo depende de la tensión aplicada entre el cátodo y el ánodo ( tensión anódica ) obedeciendo aproximadamente a la ley de Ohm . La corriente aumenta proporcionalmente con la tensión , hasta un cierto valor solamente ; un acrecentamiento ulterior de la tensión no implica el correspondiente aumento de la corriente debido a que todos los electrones emitidos por el cátodo participan ya en la corriente anódica . Se dice que estamos en presencia de la CORRIENTE DE SATURACIÓN . Sólo los cátodos de caldeo directo presentan el fenómeno de la saturación , tal como acaba de ser descrito .

Dos años después de la invención del diodo , LEE DE FOREEST tuvo la idea de interponer entre el cátodo y el ánodo un tercer electrodo , la rejilla . Está , constituida por un enrejado o una espiral cilíndrica , que rodea al cátodo . En nuestro tubo de tres electrodos o TRIODO la rejilla está colocada en la trayectoria de los electrones , lo que le permite regular el consumo . En efecto , la densidad de la corriente electrónica no depende sólo de la tensión anódica , sino también del potencial de la rejilla con respecto al cátodo . Cuanto más negativa es la rejilla , más frena el paso de los electrones , más los rechaza hacia el cátodo , menos de ellos son atraídos por el ánodo y llegan a recorrer todo su camino . Si la rejilla es muy negativa , a pesar de la atracción del ánodo , no deja pasar ningún electrón y la corriente es nula . Haciéndola cada vez menos negativa , veremos aparecer una corriente que crece con el aumento del potencial de la rejilla ( porque un potencial aumenta al ser menos negativo ) . Lo notable es que ésta influencia que ejerce la rejilla sobre la densidad de la corriente anódica sea mucho mayor que la ejercida por el ánodo. Una pequeña variación del potencial de rejilla es suficiente para determinar una gran variación de la corriente anódica . Si dejamos la rejilla a un potencial constante , y deseamos provocar la misma variación de la corriente modificando la tensión del ánodo , es necesario modificar ésta mucho más . Esto se explica fácilmente por el hecho de que la rejilla está situada mucho más cerca del cátodo que del ánodo . Y en éste fenómeno es en lo que está basado el poder amplificador del tubo electrónico.