早期地铁历史

多产的美国发明家托马斯·爱迪生 (Thomas Edison) 经常被认为是白炽灯的发明者。更准确地说，可以说爱迪生是完善白炽灯的人。爱迪生 1879 年的成功设计实际上早于英国科学家汉弗莱戴维爵士 77 年，他首先展示了使用电流将金属薄带（称为“灯丝”）加热到白炽点（发光的白色）的原理热）。

爱迪生通过将他的灯丝（由碳化缝纫线制成）放入一个透明的玻璃灯泡中取得了成功，玻璃灯泡中的空气已被强行排出。在这个真空中，灯丝可以在白热的温度下发光而不会被燃烧消耗：

在他的实验过程中（大约在 1883 年左右），爱迪生在一个抽真空的（真空）玻璃灯泡内放置了一条金属条以及灯丝。在这个金属条和一个灯丝连接之间，他连接了一个灵敏的电流表。他发现，只要灯丝很热，电子就会流过仪表，但当灯丝冷却时就会停止：

爱迪生灯中白热化的灯丝将自由电子释放到灯的真空中，这些电子找到了通往金属条、通过电流计并返回灯丝的路径。好奇心被激起，爱迪生随后在检流计电路中连接了一个相当高电压的电池来辅助小电流：

果然，电池的存在从灯丝到金属条产生了更大的电流。然而，当电池翻转时，几乎没有电流！

实际上，爱迪生偶然发现的是一个二极管！不幸的是，他认为这样的设备没有实际用途，于是进一步改进了他的灯设计。

这种装置的单向电子流（称为爱迪生效应）一直是一种好奇，直到 J. A. Fleming 在 1895 年尝试使用它。 Fleming 将他的装置作为“阀门”进行销售，开创了一个全新的电路研究领域。真空管二极管——弗莱明的“阀门”也不例外——不能处理大电流，所以弗莱明的发明对于交流电源的任何应用都是不切实际的，只适用于小电信号。

然后在 1906 年，另一位名叫 Lee De Forest 的发明家开始玩弄“爱迪生效应”，看看能从这种现象中获得更多好处。在这样做的过程中，他有了一个惊人的发现：通过在发光的灯丝和金属条之间放置一个金属屏（现在它已采用板的形式以获得更大的表面积），从灯丝流到板的电子流可以通过在金属屏和灯丝之间施加一个小电压来调节：

De Forest 将这种位于灯丝和板之间的金属屏称为网格。控制从灯丝到板的电流的不仅仅是栅极和灯丝之间的电压量，还有极性。相对于灯丝施加到栅极的负电压将倾向于阻碍电子的自然流动，而正电压将倾向于增强流动。虽然有一些电流通过电网，但非常小；远小于通过板的电流。

也许最重要的是他发现少量的栅极电压和栅极电流对极板电压（相对于灯丝）和极板电流的量有很大影响。在将网格添加到弗莱明的“阀门”中时，德福雷斯特使阀门变得可调节：它现在起到了放大装置的作用，由此一个小的电信号可以控制更大的电量。

与 Audion 管及其所有更现代的管等效物最接近的半导体是 n 沟道 D 型 MOSFET。它是一种具有大电流增益的压控器件。

他将自己的发明称为“Audion”，并大力将其应用于通信技术的发展。 1912 年，他将他的 Audion 管作为电话信号放大器的使用权卖给了美国电话电报公司（AT 和 T），这使得长途电话通信变得可行。第二年，他演示了使用 Audion 管产生射频交流信号的方法。 1915 年，他取得了通过无线电从弗吉尼亚州阿灵顿到巴黎广播语音信号的非凡壮举，并于 1916 年开创了第一个无线电新闻广播。这些成就为德福雷斯特赢得了美国“无线电之父”的称号。