Радиолампы — микрофонный эффект

Сейчас нам просто сложно представить, что у радиоламп был недостаток — они усиливали звуки, приходящие им на колбу.
То есть — работает себе генератор ВЧ для радиопередатчика, а на выходе получаются не просто колебания, но модулированные звуком, который «слышит» сама колба, без всякого микрофона…

Как такое вообще может происходить?
Просто управляющая сетка радиолампы — она действительно сетка. То есть она состоит из тонких проводков. И когда звуковые вибрации воздуха приходят на баллон, они передаются сетке. Да и анод тоже — длинная металлическая конструкция, которая при вибрации прогибается в микроскопических дозах.

И дальше играют два фактора. Во-первых, лампа является конденсатором малой емкости — ведь анод, катод и сетка — это электроды, разделенные вакуумом как диэлектриком. Эта емкость при вибрации начинает изменяться, когда расстояние между электродами скачет. Во-вторых электроны летят через вакуум совсем не со скоростью света и механические колебания электродов заставляют электроны «кучковаться» в группки.

Особенно заметны колебания сетки, потому что они влияют на сильный анодный ток.
При этом вряд ли можно услышать голос — соответствие звук-напряжение непрямое. В динамиках будет просто шум или щелчки, никакого настоящего микрофона не получится. Ну, вы в курсе про «теплый ламповый звук»?

С этим эффектом боролись.
Главным методом было уменьшение размеров ламп, что радикально уменьшало амплитуду вибрации электродов.
Лампы ставили на прорезиненные площадки или вешали с помощью пружин.

Хотя боролись не всегда.
На этом эффекте построен целый класс вакуумных приборов — лампы с механическим управлением.
Они применялись при тонких измерениях крошечных перемещений предметов, слабых нагрузок и усилий. Это были первые тензодатчики, их использовали даже для измерения давлений внутри цилиндров паровых машин!
При этом их подключали непосредственно к осциллографу и видели картину как работает паровая машина.
Также были популярны электронные измерители микрорельефа.
Лампы с магнитным управлением — это отдельная тема, забытая сейчас полностью.

Справедливости ради можно упомянуть, что микрофонный эффект имеют не только радиолампы.
Он возможен и в воздушных конденсаторах, когда от вибрации изменяется расстояние между пластинами, и в катушках или даже трансформаторах, которые от колебаний могут микроскопически менять расстояния между витками — и это будет заметно на выходе цепи.
Однако, микрофонный эффект радиоламп куда как сильнее, его можно было обнаружить почти в любой ламповой конструкции, хотя не везде он отражался на результате работы.

Когда появились полупроводниковые приборы, одним из важные их плюсов было отсутствие этого микрофонного эффекта.
Нам сейчас не понять, чему радовались тогдашние радиотехники…