Installation pour la production de courants alternatif,s,,, L'objet de la présente invention est une installation pour la production de courants alternatifs au moyen d'une source de courant continu, se distinguant avantageusement par la combinaison de celui-ci avec un dispositif à résistance négative inséré dans un circuit <B>à</B> résistance positive avec une inductance et une capacité, et établi de telle manière que le courant qui le traverse soit entièrement transmis par le passage d'électrons négatifs <B>à</B> travers un espace évacué et augmente et diminue inversement au potentiel appliquéau dispositif, indépendamrnent de changements de température on de toute ionisation de gaz.
La fig. 1 du dessin annexé représente, à titre d'exemple et schématiquement, une foirme d'exécution de l'objet de l'invention, taudis que la fig. 2 fait voir les caractéristiques des courants produits.
L'installation représentée en fig. 1 coin- porte un dispositif à résistance négative 1 connecté en série avec un circuit fermé com prenant une inductance réglable 2 et un condensateur 3 et avec une partie d'une batterie 4 destinée à fournir l'énergie élec- trique servant<B>à</B> la production de courants alternatifs.
Le dispositif à résistance négative 1 titi- lisé ici coniporte une enveloppe close<B>5 à</B> vide élevé, renfermant une cathode<B>6</B> cons tituée d'un filament- de tungstène et reliée aux conducteurs conioncteurs <B>7</B> destinés<B>à</B> fournir le courant provenant d'une batterie<B>8</B> pour échauffer le filament jusquà l'incan descence.
Cette cathode est entourée d'une grille<B>9</B> formée d'un<B>fil</B> enroulé en hélice, faisant office d anode, et reliée<B>à</B> un conduc teur<B>10.</B> Une troisième électrode, entourant l'anode et la cathode, est constituée d'un cylindre de métal<B>11</B> relié par le<B>fil</B> con- joncteur 12 au circuit formé par l'inductance 2 et par le condensateur<B>3;</B> ce cylindre sera, de préférence, assez rapproché de l'anode<B>9.</B> On peut modifier les positions relatives des trois électrodes pour faire varier les carac téristiques opératoires du dispositif.
De pré- féronce, il<B>y</B> aura, dans l'enveloppe<B>5,</B> un degré de vide tel que, quand<U>des</U> potentiels de l'importance voulue pour l'actionnement du dispositif seront appliqués aux électrodes, il n'y ait aucune manifestation visible d'ioni sation de gaz telle, par exemple, qu'une lueur bleue.
Si Fon fait agir sur l'anode 9 un poten tiel positif, il y aura un passage d'électrons de la cathode là l'anode. Si la troisième électrode, 11, est au même potentiel que la cathode, elle ne recevra pas d'électrons. Mais si on applique un petit potentiel positif<B>à</B> la troisièame électrode, une partie des électrons traversant l'anode en grille viendront la frapper et elle recevra un courant d'élevtri- cité nAgative. La vitesse avec laquelle les électrons viendront frapper la troisième élec trode dépendra de la différence de potentiel entre elle et la cathode.
Si cette différence <B>de</B> potentiel est augmentée, la rapidité de frappe des électrons augmentera jusqu'à ce que les électrons venant frapper la troisième électrode soient capables de libérer, par leur choc, des électrons secondaires. Ces électrons secondaires quittant la troisième électrode sont attirées vers l'anode de caractère plus positif. Le potentiel continuant à monter, on finit par atteindre un état pour lequel le nombre d'électrons secondaires quittant la troisième électrode sera exactement égal au nombre d'électrons primaires venant la frap per; e'est-à-dire que chaque électron en choc libère, en moyenne, un électron secondaire. La troisième éleetrode ne recevra alors aucun courant.
Si l'oit continue à faire monter le potentiel de la troisième électrode, le nombre d'électrons secondaires libérés deviendra supé rieur au nombreà d'électrons primaires reçus, et, comme résultat, la troisième électrode perdra des électrons, ayant ainsi pour effet de fournir du courant<B>à</B> l'anode plutôt que d'en recevoir.
On saisira mieux ces caractéristiques en examinant la courbe représentée en<B>A</B> de la fig. 2. oit les ordonnées représentent le cou rant d'Mectrons frappant ou quittant la troi sième électrode, tandis que les abscisses représentent le potentiel de cette troisièmc électi ou de. La branche 0 B représente le cou- rant d'Alectrons en accroissement atteignant la troisième électrode en dépendance de l'aug- nientation de potentiel.
Quand le potentiel de <B>La</B> troisième électrode augmente an delà de celui correspondant au point<B>B,</B> le degré d'augmentation dans l'émission des électrons secondaires dépasse le taux d'accroissement dans la quantité d'électrons primaires recue, et le courant commencera<B>à</B> décroitre. Quand le potentiel de la troisième électrode arrive au point<B>C,</B> elle libère autant d'électrons qu'elle en reçoit, et le courant tombe<B>à</B> zéro.
Dans la phase de<B>C<I>à</I> D,</B> le nombre des êlec- trons secondaires JiVrés continue<B>'à</B> au,-- inenter, et le courant d*électrons allant de la troisième électrode<B>à</B> l'anode augmente.
On finit toutefois par atteindre le point<B>D,</B> pour lequel le potentiel de la troisième élec trode devient tellement rapproché de celui de l'anode, que le nombre des électrons secon daires qui quittent<B>défi</B> ri i ti veinent la troisième électrode commence<B>à</B> diminuer en raison de ce que la différence de potentiel entre l'anode et la troisième électrode n'est pas suffisam ment grande pour attirer vers l'anode un nombre d'électrons aussi grand que précé demment.
Ceci continue jusqu'à ce qu'on ait atteint le point E', pour lequel le nombre d'électrons secondaires quittant la troisième électrode sans<B>y</B> retourner devienne égal au nombre d'électrons primaires venant la frap per, et, cette fois encore, le courant rede vient nul.<B>A</B> partir de ce point, le courant d'électrons recu par la troisième électrode augmente en même temps que son potentiel augmente, comme l'indique la branche<B>E<I>F</I></B> <B>de</B> la courbe.
Le tronçon<I>B<B>D</B></I> de la courbe de courant est<B>à</B> peu pi-ès rectiligne dans la presque totalité de sa longueur, et la partie rectiligne peut être représentée par l'équation
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dans laquelle<B>E</B> désigne le potentiel de la troisième électrode, taudis que I,, et<B>B</B> sont des constantes dépendant des caractéristiques du dispositif employé et que <B>-1</B> désigne le courant<B>d *</B> *électrons frappant on quittant la troisième électrode, suivant que
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est positif ou négatif; R correspond <B>à</B> la résistance dLin circuit ordinaire sauf que, dans ce cas, il s'agit dune résistance négative.
On se rendra ainsi compte qu'il y a une succession de valeurs différentes pour- le courant, le courant reçu par la troisième électrode variant inversement par rapport au potentiel qui y est appliqué.
Dans Finstallation représentée en fig. 1, la batterie 4 fouirnit titi potentiel constant pour l'anode 9. La partie 13 de cette bat terie fournit le potentiel qui est appliqué à l'électrode Il. Quand l'appareil est connecté de cette manière et que le condensateur<B>3</B> et Finductance 2 sont convenablement propor tionnés, le mirant dans linductance 2 variera, devenant, soit un courant alternatif, Soit Lin courant continu pulsatoire. Dans Fui) et Fautre cas, un courant alternatif s'établira dans titi circuit relié à Finductance 14 qui est magnétiquement couplée avec l'inductance 2. La fréquence de ce courant peut être variée en réglant le condensateur 3 ou Finductance 2.
Elle dépend aussi, dans une certaine niesure, de la résistance de Finductance 2 et de la valeur, de résistance du dispositif<B>à</B> résistance négative. Pour obtenir titi fonctionnement en o scil illation, le produit de ces deux résistances 1 devra être inférieur au rapport de la valeur de l'inductance à la valeur du condensateur. Le courant alternatif obtenu de la manière sus-décrite petit être utilisé pour n'importe quelle destination voulu; par exemple, l'in ductance 14 pourrait être reliée à une an- tenue, et, par l'emploi d'un appareil prodii- sant un signal approprié, on peut utiliser le courant pour la transmission de signaux élec triques sans fil.
L'invention n'est pas limitée à la foirme d'exéeution représentée, ainsi, par exemple, le condensateur 3, au lieu dêtre placé en parallèle avec l'inductance 22, pourrait tout aussi bien être connecté en parallèle avec le dispositif à résistanee négative.
Installation for the production of alternating currents, s ,,, The object of the present invention is an installation for the production of alternating currents by means of a direct current source, advantageously distinguished by the combination thereof with a negative resistance device inserted in a <B> to </B> positive resistance circuit with an inductance and a capacitance, and established in such a way that the current flowing through it is entirely transmitted by the passage of negative electrons <B> to </B> through an evacuated space and increases and decreases inversely to the potential applied to the device, independent of changes in temperature or of any gas ionization.
Fig. 1 of the appended drawing represents, by way of example and schematically, an embodiment of the object of the invention, slums that FIG. 2 shows the characteristics of the produced currents.
The installation shown in fig. 1 coin- carries a negative resistance device 1 connected in series with a closed circuit comprising an adjustable inductance 2 and a capacitor 3 and with a part of a battery 4 intended to supply the electric energy used <B> for </B> the production of alternating currents.
The negative resistance device 1 used here has a closed envelope <B> 5 at </B> high vacuum, enclosing a cathode <B> 6 </B> made of a tungsten filament and connected to the conductors. <B> 7 </B> connectors intended <B> to </B> supply the current coming from a battery <B> 8 </B> to heat the filament until incanescence.
This cathode is surrounded by a grid <B> 9 </B> formed of a <B> wire </B> wound in a helix, acting as an anode, and connected <B> to </B> a conductor <B> 10. </B> A third electrode, surrounding the anode and the cathode, consists of a metal cylinder <B> 11 </B> connected by the <B> wire </B> con- Junction 12 to the circuit formed by inductance 2 and by capacitor <B> 3; </B> this cylinder will preferably be fairly close to the anode <B> 9. </B> The positions can be modified relative to the three electrodes to vary the operating characteristics of the device.
Preferably, there will <B> there </B>, in the envelope <B> 5, </B> a degree of vacuum such that, when <U> of the </U> potentials of the importance desired for actuation of the device will be applied to the electrodes, there is no visible manifestation of gas ionization such as, for example, a blue glow.
If Fon causes anode 9 to act with positive potential, there will be a passage of electrons from the cathode to the anode. If the third electrode, 11, is at the same potential as the cathode, it will not receive electrons. But if we apply a small positive potential <B> to </B> the third electrode, part of the electrons passing through the grid anode will strike it and it will receive a current of negative severity. The speed with which the electrons will hit the third electrode will depend on the potential difference between it and the cathode.
If this difference <B> of </B> potential is increased, the speed of strike of the electrons will increase until the electrons coming to strike the third electrode are able to release, by their shock, secondary electrons. These secondary electrons leaving the third electrode are attracted to the anode of more positive character. As the potential continues to rise, we end up reaching a state in which the number of secondary electrons leaving the third electrode will be exactly equal to the number of primary electrons coming from the frap per; That is to say that each electron in shock releases, on average, a secondary electron. The third electrode will then receive no current.
If the ilo continues to raise the potential of the third electrode, the number of secondary electrons released will become greater than the number of primary electrons received, and, as a result, the third electrode will lose electrons, thus having the effect of supply current <B> to </B> the anode rather than receiving it.
These characteristics will be better understood by examining the curve represented at <B> A </B> of fig. 2. where the ordinates represent the current of electrons striking or leaving the third electrode, while the abscissas represent the potential of this third electrons or. Branch 0 B represents the increasing Alectron current reaching the third electrode in dependence on the increase in potential.
When the potential of <B> The </B> third electrode increases beyond that corresponding to point <B> B, </B> the degree of increase in the emission of secondary electrons exceeds the rate of increase in the amount of primary electrons received, and the current will start <B> to </B> decrease. When the potential of the third electrode arrives at the point <B> C, </B> it releases as many electrons as it receives, and the current drops <B> to </B> zero.
In the phase from <B> C <I> to </I> D, </B> the number of secondary elec- trons JiVrés continues <B> 'to </B> at, - inent, and the current d * electrons going from the third electrode <B> to </B> the anode increase.
However, one ends up reaching the point <B> D, </B> at which the potential of the third electrode becomes so close to that of the anode that the number of secondary electrons which leave <B> defy </ The vein of the third electrode begins <B> to </B> to decrease because the potential difference between the anode and the third electrode is not large enough to attract towards the anode a number of electrons as large as above.
This continues until point E 'has been reached, at which the number of secondary electrons leaving the third electrode without <B> y </B> returning becomes equal to the number of primary electrons coming from the strike per. , and, this time again, the current rede comes to zero. <B> A </B> From this point, the current of electrons received by the third electrode increases at the same time as its potential increases, as indicated by the branch <B> E <I> F </I> </B> <B> of </B> the curve.
The <I> B <B> D </B> </I> section of the current curve is <B> to </B> slightly rectilinear throughout almost its entire length, and the straight section may be represented by the equation
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in which <B> E </B> designates the potential of the third electrode, but that I ,, and <B> B </B> are constants depending on the characteristics of the device used and that <B> -1 </ B> designates the current <B> d * </B> * electrons striking on leaving the third electrode, depending on whether
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is positive or negative; R is <B> to </B> the resistance of an ordinary circuit except that in this case it is a negative resistance.
It will thus be realized that there is a succession of different values for the current, the current received by the third electrode varying inversely with respect to the potential which is applied thereto.
In the installation shown in fig. 1, the battery 4 provides a constant potential for the anode 9. Part 13 of this battery supplies the potential which is applied to the electrode II. When the apparatus is connected in this way and the capacitor <B> 3 </B> and the ductor 2 are suitably proportioned, the mirror in the inductor 2 will vary, becoming either an alternating current or a pulsating direct current. In this case) and the other case, an alternating current will be established in a circuit connected to theuctor 14 which is magnetically coupled with the inductor 2. The frequency of this current can be varied by adjusting the capacitor 3 or theuctor 2.
It also depends, to a certain extent, on the resistance of inductance 2 and the value of the device's resistance <B> to </B> negative resistance. To obtain proper operation in o scil illation, the product of these two resistors 1 must be less than the ratio of the value of the inductance to the value of the capacitor. The alternating current obtained in the above-described manner can be used for any desired destination; for example, inductance 14 could be connected to an antenna, and by employing an appropriate signal producing device, the current can be used for the transmission of wireless electrical signals.
The invention is not limited to the embodiment shown, thus, for example, the capacitor 3, instead of being placed in parallel with the inductor 22, could just as well be connected in parallel with the resistance device. negative.