Вентильный эффект

    Вентиль электрический - это электротехническое устройство, проводимость которого в значительной мере зависит от направления электрического тока: в одном («прямом») направлении проводимость вентиля на один или несколько порядков выше, чем в противоположном («обратном»). Можно представить вентиль как ключ, который замыкается при одной полярности приложенного к нему напряжения и размыкается при другой. У идеального вентиля проводимость при одном направлении тока бесконечна, в другом направлении — равна нулю. В реальности сопротивление приборов, используемых в качестве вентилей, может быть не только конечным, но и может зависеть от величины напряжения на них и проходящего через них тока. Эта особенность вентиля обусловила широкое использование их в качестве выпрямительных устройств, коммутации электрических цепей, преобразования сигналов и др. целей. Примеры электрических вентилей: диоды, стабилитроны, ртутные вентили, тиристоры.

    Вентильный эффект возможен на границе металла и электролита (электролитические вентили), металла и газа (ионные вентили), металла в вакууме (электронные, или электровакуумные, вентили), металла и полупроводника или двух полупроводников с различными примесями (полупроводниковые вентили). Существуют вентили управляемые и неуправляемые. В управляемых вентилях проводимость меняется в момент подачи управляющего сигнала. В неуправляемых вентилях управляющий электрод отсутствует и перевод их из состояния с низкой проводимостью в состояние с высокой проводимостью обусловливается подачей на вентиль напряжения, превышающего напряжение включения. Примером неуправляемого вентиля является выпрямительный диод, а управляемого — тиристор.

    Вентиль характеризуются мощностью (от десятых долей вт до десятков квт), силой выпрямленного тока (от сотых долей а до сотен а), рабочим напряжением (от долей в до сотен кв), «прямым» падением напряжения (от десятых долей в до нескольких десятков в), обратным пробивным напряжением (от десятков в до сотен кв), временем включения и временем восстановления, габаритами и массой.

    Электронные и полупроводниковые вентили применяются, главным образом, для преобразования электрической энергии в устройствах малой мощности, например в радиоприёмных устройствах. Ионные вентили в основном используются в мощных энергетических установках, электроприводах, на линиях электропередач постоянного тока и др. Широко применяются мощные полупроводниковые управляемые вентили (тиристоры), имеющие характеристики, качественно аналогичные характеристикам ионных управляемых вентилей, однако по электрическим и механическим параметрам они обладают существенными преимуществами перед ионными и с успехом заменяют последние в электроэнергетике.

    В автоматике и бесконтактной коммутационной и защитной аппаратуре, в устройствах сигнализации и в средствах вычислительной техники вентили используют для стабилизации параметров, в качестве формирующих элементов для реализации логических функций и т.д. Поскольку в этих устройствах имеют большое значение габариты и масса аппаратуры, в них применяют, главным образом, полупроводниковые вентили.

    Вентиль электрический используют также в технике СВЧ и радиоустройствах в качестве детекторов, выпрямителей и пр.