历史工程师:约翰·安布罗斯·弗莱明和第一根真空管

今天的一些试金石电子技术——从收音机、早期的电视机到电脑——在某种程度上是得以实现的约翰·安布罗斯弗莱明。

弗莱明是19世纪末至20世纪中期的英国物理学家和工程师。从小到大，弗莱明在数学和科学方面都很有天赋，他做过很多工作，供他在伦敦大学学院学习数学和物理。研究生期间，他开始在剑桥大学圣约翰学院(St. John’s College at Cambridge)学习电气工程，并与教授密切合作James Clerk Maxwell。

约翰·安布罗斯·弗莱明，1906年。图片由维基共享

弗莱明最著名的发明是真空管和电磁学中常用的右手定则。弗莱明到底是如何设计真空管的?他的工作对今天的电气工程领域有何影响?

弗莱明从爱迪生效应中获得灵感

在弗莱明的热离子二极管专利的百年纪念中，杰斐逊实验室解释了弗莱明发现的起源故事(PDF)。

弗莱明从麦克斯韦那里学到了很多关于电和磁的知识。在英国爱迪生电话和电灯公司工作时，弗莱明有机会访问美国，与托马斯·爱迪生一起工作，并了解了一种叫做爱迪生效应。

爱迪生注意到，当另一个电极靠近灯丝时，灯丝中就有电流。在额外的电极/极板上，电子从加热的灯丝向较冷的极板移动。

后来，当弗莱明在古利莫·马可尼的公司担任科学顾问时，他把爱迪生效应的知识与J.J.汤姆森发现的电子相结合，创造了第一个电子整流器，也被称为真空管。你可以了解更多的细节管早期历史在关于电路的教科书中。

真空管的影响

弗莱明的真空管能够把交流转换成直流。直流信号能够被无线电或电话接收器接收，这为无线技术和其他电子技术奠定了基础(考虑到晶体管是在弗莱明的真空管之后发展起来的)。

弗莱明阀门是第一个热离子二极管和第一个真空管。图片由维基共享

弗莱明的整流器使无线电比以前更有效率，甚至帮助第一批无线电波跨越大西洋。弗莱明的电子管后来被用于电视机和电子计算机，因为它们变得更加突出。现在，即使是电吉他放大器也使用弗莱明的电子管技术。

右手规则:一个长期存在的教学工具

弗莱明最著名的成就是第一个热离子二极管和真空管，他也在工程教育方面留下了自己的名声。beplay网页版本

约翰·弗莱明有丰富的教授生涯，是英国大学学院电气工程的第一任主席。作为一名教授，弗莱明发展了右手法则来帮助他的学生理解电流磁场和电动势之间的关系。

在右手定则中，拇指指向导体力相对于磁场的方向。指针指表示磁场方向。最后，第二根手指显示电感器内产生的电流的方向。

直观的右手定则。图片由道格拉斯·莫里森由(3.0 CC冲锋队]

这条规则在今天的物理和工程课程中被广泛用于理解电磁学，特别是当导体被置于磁场下显示感应电流时。

现代电子学之父

约翰·安布罗斯·弗莱明(John Ambrose Fleming)发明的电子管对现代电子学产生了重大影响，并重塑了电信业。他的右手法则在全球范围内被传授给了那些学习电磁学的人。与他的导师之一詹姆斯·克拉克·麦克斯韦一样，弗莱明的工作对当今的电气工程师的生活产生了连锁反应。

---

弗莱明的基础性发现在哪些方面影响了你的工作?我们很想听听你的经历。此外，如果你希望看到一位历史工程师被报道，请在下面的评论中告诉我们。