Ртутный выпрямитель игнитрон : история и принцип работы

социальный Проект

Игнитрон — ртутный выпрямитель

Игнитрон или ртутный выпрямитель — это уникальное устройство, разработанное в тысяча девятьсот двадцать втором году советским учёным Валентином Вологдиным. Оно было способно преобразовывать переменное напряжение в постоянное и стало настоящим прорывом в мировой науке. 

Игнитрон представлял собой вакуумный выключатель, в конструкции которого содержалось небольшое количество жидкой ртути. С подачей высокого напряжения она начинала испаряться и происходил электрический пробой, а переменное напряжение трансформировалось в постоянное.

Игнитрон применяется в электронных схемах для управления большими токами и питания различных устройств. Его используют в электронных стабилизаторах, источниках питания, сварочных и многих других аппаратах.

Советский ученый Валентин Вологдин совершил уникальное открытие, кардинально изменив развитие науки во всем мире. Технологии ртутного выпрямителя стали символом новой эры электротехники, без которых сложно представить современную жизнь.

Создание и принцип работы ртутного выпрямителя

Фотография В. П. Вологдина
Фотография В. П. Вологдина. Фото: wikimedia.org

Первый в мире ртутный выпрямитель (игнитрон) был сконструирован русским учёным-изобретателем Валентином Петровичем Вологдиным в 1922 году. Это был огромный прорыв в области электротехники и радиосвязи.

Работы над созданием ртутного выпрямителя начались гораздо раньше, задолго до Первой мировой войны. Вологдин и его коллеги проводили множество экспериментов и исследований, чтобы разработать новый источник питания для радиостанций. Их усилия не прошли даром, и в 1922 году они успешно завершили испытания первых игнитронов. Их мощность достигала 10 кВт при напряжении выпрямленного тока более 3,5 кВ. Они были надежны в работе и стали широко применяться в установках на мощных радиотелефонных и радиотелеграфных станциях, которые выпускала Нижегородская радиолаборатория.

Игнитрон, или ртутный выпрямитель, используется для преобразования переменного тока в постоянный ток, что позволяет эффективно использовать электроэнергию в различных устройствах.

Принцип работы игнитрона основан на использовании ртути в качестве электродного материала. Ртуть является жидким металлом, который может проводить электрический ток. В игнитроне он находится внутри стеклянной колбы, которая заполнена инертным газом, таким как аргон или ксенон. Когда переменный ток подается на игнитрон, он проходит через ртуть и создает электрическое поле внутри колбы. Это поле приводит к тому, что электроны начинают двигаться внутри жидкого металла, создавая электронный поток. Этот поток электронов проходит через ртуть и создает постоянный ток на выходе игнитрона. Как правило, содержание жидкого металла составляет от 10 до 15 процентов от общей массы прибора.

Принцип работы игнитрона
Принцип работы игнитрона. Фото: wikimedia

Однако, чтобы начать процесс преобразования переменного тока в постоянный, необходимо создать условия для запуска электронного потока. Для этого используется специальный электрод, который называется катодом. Катод находится внутри колбы и покрыт оксидом ртути. Когда на катод подается достаточно высокое напряжение, оксид ртути начинает испаряться, создавая внутри колбы пары. Они и создают условия для запуска электронного потока, который преобразует переменный ток в постоянный.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Валентин Вологдин также разработал методы плавки, пайки и поверхностной закалки с помощью токов высокой частоты. Метод плавки с помощью токов высокой частоты позволяет быстро и равномерно нагреть металл до температуры плавления, что ускоряет процесс производства и уменьшает затраты на энергию. Метод пайки с помощью токов высокой частоты позволяет соединять металлические детали без использования дополнительных материалов, таких как припой. Это повышает прочность соединения и уменьшает вероятность возникновения дефектов.

Значение создания и область применения ртутного выпрямителя

Мощные игнитроны, 1945 год
Мощные игнитроны, 1945 год. Фото: wikimedia.org

Созданный выдающимся русским ученым Валентином Вологдиным игнитрон нашел свое применение в самых разнообразных сферах.

Основные области использования игнитронов:

  1. Игнитроны успешно применяются в электронных лампах, что позволяет увеличить эффективность их работы и создавать осветительные приборы меньшего размера.
  2. Игнитроны используются в электронных блоках питания для обеспечения стабильного напряжения электронных устройств.
  3. Ртутные выпрямители применяются в электронных сварочных аппаратах, уменьшая нагрузку на сеть при их использовании.
  4. Игнитроны используются в электронных устройствах для обработки сигналов, таких как радиоприемники и передатчики, они помогают уменьшить шумы и помехи в сигнале.
  5. Ртутные выпрямители применяются в электронных медицинских устройствах — аппаратах для проведения электрокардиографии и электроэнцефалографии. Они позволяют обеспечивать стабильное питание для этих устройств.
  6. Также игнитрон нашел свое применение в электронных системах управления, в том числе в системах управления транспортными потоками и в системах управления производственными линиями.

Создание ртутного выпрямителя, или игнитрона, Валентином Вологдином стало настоящим прорывом в мировой электронике и электротехнике. Благодаря изобретению советского ученого были созданы новые возможности для развития технологий, которые сегодня стали неотъемлемой частью нашей жизни.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
На здании Электротехнического института в Москве (улица Профессора Попова, дом 5) в 1950-е годы установили мемориальную табличку с текстом: «Здесь с 1924 г. по 1953 г. работал выдающийся советский ученый, профессор Валентин Петрович Вологдин».

Популярные вопросы

Вопрос: Для чего нужен ртутный выпрямитель, или игнитрон?

Ответ: Этот прибор является частью различных электронных устройств и используется для преобразования переменного тока в постоянный для эффективного использования электроэнергии и стабилизации питания.

Вопрос: Как в работе игнитрона применяется ртуть?

Ответ: Ртуть используется в качестве электродного материала. Этот жидкий металл может проводить электрический ток.