El objetivo principal de este sencillo experimento es el de evidenciar la emisión de
electrones a partir del filamento a muy alta temperatura (2 500
o emisión termoiónica Es el flujo de partículas cargadas llamadas iones que proviene de una superficie de metal (u óxido de metal) causado por una energía térmica de tipo vibracional que provoca una fuerza electrostática que empuja a los electrones hacia la superficie. La carga de los termiones (que pueden ser positivos o negativos) será la misma a la carga del metal u óxido de metal. El efecto aumenta drásticamente al subir la temperatura (1000–3000 K). La rama de la ciencia que estudia este fenómeno es la termoiónica.
El efecto fue redescubierto por Thomas Edison el 13 de febrero de 1880, mientras trataba de descubrir la razón por la cual se rompían los filamentos y por qué se oscurecía el cristal (la bombilla se ahumaba cerca de uno de los terminales del filamento) de sus lámparas incandescentes.
Edison construyó muchas bombillas experimentales, algunas con un filamento adicional y una con una lámina metálica dentro de la lámpara, eléctricamente aislada del filamento. Edison conectó el electrodo adicional al filamento de la lámpara a través de un galvanómetro. Cuando la lámina tenía una carga negativa superior a la del filamento, no fluía corriente entre el filamento y la misma porque al estar frío emitía muy pocos electrones. Sin embargo, cuando cargó la lámina positivamente, la mayoría de electrones emitidos desde el filamento caliente fueron atraídos hacia ella causando un flujo de corriente estable. Esta forma de fluido eléctrico en un solo sentido fue llamada entonces el efecto Edison (aunque el término se usa en ocasiones para referirse a la emisión termoiónica específicamente).
En este experimento, Edison descubrió también que la corriente emitida por el filamento caliente se incrementaba rápidamente al aumentar el voltaje y presentó una aplicación para un dispositivo regulador de voltaje usando este efecto el 15 de noviembre de 1883 (Patente U.S. 307,031 - la primera patente de un dispositivo electrónico). Propuso que a través del aparato podría pasar corriente suficiente para operar un telégrafo sonoro.
Fue exhibido en la Exposición Internacional de Electricidad en Filadelfia en septiembre de 1884. William Preece, un científico británico se llevó con él algunas de las bombillas de Efecto Edison, y presentó un estudio sobre ellas en 1885, donde se refería a la emisión termoiónica como «efecto Edison».1 El físico británico John Ambrose Fleming, trabajando para la compañía británica "Wireless Telegraphy", descubrió que el Efecto Edison podría ser usado para detectar ondas de radio. Fleming comenzó a desarrollar el tubo de vacío de 2 elementos, conocido como diodo, que patentó el 16 de noviembre de 1904.v
Cómo
se Hace
EXPERIMENTOS
1.-
En el primer experimento, al encender el foco se inicia la emisón de
electrones por el filamento calentado a unos 2500 grados centígrados. Estos electrones
cargan lentamente el electroscopio. Esto se puede comprobar al separarse las hojas del
electroscopio. Los electrones se van a ambas hojas y se separaran porque tienen la misma
carga (repulsión)
Esquema
2.-
En el segundo experimento, se cambia el eletroscópio con la lámpara néon miniatura. Un terminal del néon se conecta al papel alumínio que reviste la lámpara incandescente y el otro terminal a un polo de la red eléctrica, junto con uno de los terminales del filamento de la lámpara.
En el momento en que el neón brilla, se demuestra, además del fenómeno de emisión de electrones por el filamento caliente, la rectificación de la corriente eléctrica. Pues el foco llega a funcionar como si fuera un diodo.
