LAMPE A DEUX. ÉLECTRODES

La lampe à deux électrodes est une lampe à incandescence, primitivement à filament de charbon, actuellement à filament de tungstène, convertie en lampe à deux élec-

trodés par une plaque de nickel qui pénètre, comme le filament, dans le vide de l’ampoule. Cette plaque, qui reste froide, tandis que le filament est porté à l'incandescence, a été appelée la seconde électrode. Le filament étant incandescent, la lampe offre une particularité spéciale, observée par Edison et dite effet Edison.

Quand la plaque est reliée, en dehors de l’ampoule, au pôle positif d'une pile de plusieurs éléments associés en série (fig. 56) qui la maintient à un potentiel supérieur au potentiel du filament, l'intervalle vide qui sépare la plaque du filament devient conducteur et un courant peut aller, dans l’ampoule, de la plaque au filament.

Le filament est rendu incandescent

Fic. 56.

par quelques accumulateurs. La pile de charge de la plaque comprend un assez grand nombre d'éléments : son pôle négatif est, en dehors de l'ampoule, relié au filament par un fil conducteur, sur le trajet duquel est

placé un millampèremètre.

L'intensité de ce courant, appelé courant fl

varie avec Je nombre des éléments de la pile et avec l'incandescence du filament. Aucun courant ne circule dans l'espace vide de l'ampoule et dans le conducteur qui relie la

plaque au filament quand le potentiel de la plaque est infé-

rieur au potentiel du filament. Le filament, parcouru par le courant qui le porte à l'incandescence et qu'on appelle ici courant de chauffe, présente sur sa longueur, comme toute portion conductrice, que parcourt un courant électrique continu, une charge électrique qui passe régulièrement du positif au négatif entre le pôle positif et le pôle * négatif de sa pile de chauffe. Il suffit que la plaque soit

positive par rapport à une faible longueur du filament,

pour qu'il y ait un petit courant dans le circuit plaquefllament. La pile de chauffe n'intervient que pour rendre le filament incandescent.

Si, pour la charge de la plaque, la pile à courant continu est remplacée par une source à force électromotrice alternative, l'ampoule de la lampe à deux électrodes à filament incandescent ne se laisse traverser que par les alternances qui rendent la plaque positive. La lampe à deux électrodes a donc une conductibilité unipolaire, elle se comporte comme un redresseur de courant.

À une température donnée du filament, on obtient une

même intensité du courant plaque-filament avec un nombre

d'éléments pour la charge de la plaque, d'autant moindre que le vide a été poussé plus complètement dans l'ampoule. La charge positive de la plaque restant la même, le courant plaque-filament, pour un même degré de vide, augmente avec la température du filament. Les intensités du courant sont, dans tous les cas, indiquées par le milliampfremètre du circuit.

TÉLÉGRAPHIE SANS FIL PAR ONDES ENTRETENUES 129 LAMPE A TROIS ÉLECTRODES

Une remarquable et importante addition a étendu les propriétés de la lampe à deux électrodes, spécialement en ce qui concerne la télégraphie sans fil ; c'est l'introduction, dans le vide de l’ampoule, entre le filament et la plaque, d’une troisième électrode, qui reste froide comme la seconde. La troisième électrode est souvent un cadre métallique, parallèle à la plaque, sur lequel des fils métalliques fins sont tendus parallèlement à deux côtés du cadre. Cette forme spéciale a fait donner à la troisième électrode le nom de grille. Quelle que soit sa forme, la troisième électrode est assujettie à offrir des intervalles vides, à travers lesquels la plaque positive peut

continuer à exercer son action spéciale sur le filament.

La plaque et la grille, ordinairement toutes les deux en nickel, sont des conducteurs hbres dans l’ampoule : chacune en sort par un fil conducteur, qui va au pôle négatif de la batterie de chauffe du filament. La grille peut être chargée électrostatiquement

par une pile placée sur le trajet grille-filament, comme l'est la plaque par une pile placée sur le trajet plaque- Fic. 57.

filament (fig. 57).

9, BRANLY.

130 LA TÉLÉGRAPHIE SANS FIL k

Quand la grille est chargée, comme la plaque, par un pôle positit de pile, l’action de la grille sur le filament . renforce, à l'intérieur de l’ampoule, l'action de ja plaque et augmente ainsi le courant de plaque. Ce même courant

est, au contraire, diminué quand la grille est chargée par

un pôle négatif. L'action de la troisième électrode a pour … effet d'introduire ainsi une force électrique qui se compose avec la force électrique de la plaque, pour faire varier l’intensité du courant de plaque, comme le ferait un changement du nombre des éléments de la pile de plaque. La lampe à trois électrodes remplit divers rôles électriques dont le mécanisme repose sur le jeu de la troisième électrode.

L'usage de I la lampe à trois électrodes s'appuie sur une étude préliminaire des valeurs que prend l'intensité du courant de plaque.

quand on augmente Fic. 58. graduellement la charge électrostatique de la grille. La courbe des intensités au courant de plaque change aussi avec la température du fila- | ment et avec le potentiel de la plaque. La figure 58 se rapporte à un circuit de chauffage du filament où la force

électromotrice des accumulateurs est de 4,5 volts. Dans le circuit plaque-filament, la plaque p est reliée au pôle positif d'une pileP de 150 volts, le pôle négatif de cette pile est réuni, à travers un miliampèremètre À, à l'extrémité négative de la pile de chauffage du filament. Outre le circuit de chauffage et le circuit plaque-filament, il y a un troisième circuit, dit circuit grille-filament qui comprend une pile P” dont le nombre d'éléments varie ; un des deux pôles de cette pile

est relié à la grille, tandis que l’autre est réuni par un con-

ducteur à l'extrémité négative de la pile de chauffage du

filament, au même point que le pôle négatif du circuit de

plaque.

Dans ces conditions, on a observé les valeurs des intensités du courant au milliampèremètre du arcuit plaque- :

. filament, la charge de la plaque restant constante et

positive, tandis qu'on fait varier la charge de la grille. Dans la figure 58, le potentiel de l'origine O des coordonnées est le potentiel du pôle négatif de la pile de chauffage du filament ; les abscisses sont les potentiels successifs de la grille, qu'on fait varier, de — 40 volts environ à + 40 volts ;: les ordonnées sont les intensités du courant plaque-

filament. La courbe, est appelée courbe caractéristique.

Lorsque le potentiel de la grille est notablement inférieur au potentiel de l'origine, il n'y a aucun courant de plaque. Le potentiel de la grille restant encore négatif, mais

augmentant, il vient un moment où un courant apparaît

dans le circuit plaque-filament, 1l augmente en même temps que le potentiel de la grille. Quand le potentiel

de la grille est devenu voisin du potentiel négatif de

chauffage, on voit un faible courant traverser le circuit

grille-filament: ce courant augmente quand le potentiel de

la grille continue à s'élever et il augmente alors en même g 8

temps que le courant plaque-filament. Le courant plaqueflament atteint un maximum et devient sensibiement constant, alors que le courant de grille ne cesse pas d'augmenter.

La courbe caractéristique présente une portion moyenne, inclinée et rectiligne, limitée par deux portions courbes. Sur ces deux portions courbes, qui sont peu étendues, le courant de plaque croît plus vite que la charge ou le potentiel de la grille.

Suivant le mode d'emploi de la lampe, 1 y a lieu de rechercher, soit une proportionnalité du courant de plaque au potentiel de la grille, soit une variation du courant de plaque plus rapide que la variation du potentiel de la grille. À chacun de ces besoins correspond, pour le fonctionnement de la lampe, une région spéciale de la courbe caractéristique qui assure au courant de plaque les valeurs qui lui conviennent.

Usages de la lampe à trois électrodes

La lampe à trois électrodes a été appelée à remplir tour à tour les trois rôles distincts : d’amplificateur, de détecteur-redresseur et enfin de générateur d'ondes entretenues.

Pour ces trois rôles, la grille se prolonge, en dehors de l’'ampoule, par un conducteur qui va au pôle négatif de ‘chauffage du filament ; elle peut recevoir une charge d’une pile intercalée sur ce conducteur. En outre, ie rôle auquel elle est appliquée fait aussi varier sa charge et par conséquent son potentiel. Pour introduire cette variation spéciaie, le conducteur de communication, qui va de ja grille au pôie

négatif de la pile de chauffage du filament, présente sur son trajet une spirale, qui aura pour fonction de communiquer à la grille une charge électrique, variable par la quantité et par le signe.

En raison de la frès faible capacité de la partie libre de la grille, sa charge est modifiée d’une façon appréciable par une très petite variation d’un courant oscillatoire induit dans la spirale du circuit de grille. C’est à cette faible capacité que la lampe à trois électrodes doit sa sensibilité.

ROLE D'’AMPLIFICATEUR

Le courant, dont on veut amplifier l'effet, passe dans une spirale S qui agit sur une spirale s' du circuit de grille. Les courants de la spirale S font naître, dans la spirale s!, (fig. 59) des courants qui accroissent alternativement les potentiels ou les charges électrostatiques de la grille. Il est possible de se placer dans des conditions telles que de petites variations de la charge de la grille, dues à des courants extraordinairement faibles, provoquent de notables variations du courant de plaque. On peut dire que le courant de plaque amplifie les variations de la charge de la grille. Ces courants de plaque produisent, en effet, sur un téléphone récepteur qui fait partie du circuit de plaque, des actions bien supérieures aux variations presque imperceptibles de la charge de la grille.

On obtient la meilleure amplification, quand le potentiel de la grille est voisin du potentiel négatif de la pile de

chauffage du filament. La courbe caractéristique du courant de plaque est, à ce moment, frès inclinée et rectiligne. L'intensité du courant de plaque étant alors proportionnelle à la charge ou au potentiel de la grille, le courant amplifié n'est pas déformé.

La grille fonctionne, ainsi, comme un relais, qui fait

intervenir dans un circuit différent du sien, une énergie

étrangère au phénomène étudié, empruntée au courant de plaque. La dépense d'énergie du courant de grille étant alors sensiblement nulle, puisque l'intensité de ce courant est presque nulle, la grille se comporte comme un relais qui obéit sans inertie et par conséquent sans retard.

L'amplification ne s’applique pas seulement à des signaux radiotélégraphiques :

et à des conversations radiotéléphoniques, mais à des signaux et.à des conversations de télégraphie et de téléphonie ordinaires. Au.

leu de faire agir les courants directement sur un téléphone, ce qui serait illusoire, puisqu'ils sont trop faibles pour exercer une .

action suffisante, on les

Fic. 59. conduit dans la spirale pri-

maire S d'un transforma-

teur ; la spirale secondaire de ce transformateur est la spirale de grille s d’une lampe à trois électrodes. Suivant le -

cas, ce transformateur a un noyau de fer ou n’en a pas.

Si l'amplification par une seule lampe ne suffit pas, on a recours à des amplifications successives. À cet effet, on prolonge le circuit de plaque par la spirale primaire d’un nouveau transformateur, dont la spirale secondaire s’, est reliée à la grille d'une seconde lampe. C'est dans le circuit de plaque … * de cette seconde lampe que l’on place maintenant le télé phone, qui se trouvait antérieurement dans le circuit de plaque de la première lampe. De proche en proche, ie