Como funciona a TV de raios catódicos?

O que são raios catódicos?

    Os raios catódicos são radiações onde os elétrons emergem do pólo negativo de um eletrodo, chamado cátodo, e se propagam na forma de um feixe de partículas negativas ou feixe de elétrons acelerados. Isto ocorre devido à diferença de potencial elevada entre os pólos no interior de um tubo contendo gás rarefeito e também devido ao efeito termiônico, ocasionado pelo aquecimento do metal que constitui o cátodo. O dispositivo destinado para a produção de raios catódicos chama-se tubo de Crookes. Quando a pressão interna no tubo chega a um décimo da pressão ambiente, o gás que existe entre os eletrodos passa a emitir uma luminosidade. Quando a pressão diminui ainda mais (100 mil vezes menor que a pressão ambiente) a luminosidade desaparece, restando uma "mancha" luminosa atrás do pólo positivo.
As partes que constituem um tubo de raios catódicos:

Ref.3

O filamento aquecido serve para criar uma nuvem de elétrons. Os elétrons são acelerados em direção a tela passando pelos sistemas de focalização que gera um feixe fino. Esse feixe fino passa pelos defletores que direcionam o feixe para a posição desejada na tela de Fósforo.
Vídeo de um tubo de Crookes, mostando seu funcionamento.


Ref.4


Como isso se aplica à televisão?
Em uma televisão, as bobinas de direcionamento mandam elétrons à tela de fósforo de forma ordenada horizontalmente e verticalmente através de um padrão de escaneamento. Enquanto o feixe pinta cada linha da esquerda para a direita, a intensidade do raio é mudada para criar diferentes tonalidades de preto, cinza e branco pela tela. Como o espaço entre as linhas é muito curto, o cérebro integra todas como uma única imagem. Uma tela de televisão normalmente tem 480 linhas visíveis de cima até embaixo.

Como é possível uma televisão colorida?
Ao invés de um único raio o que temos na televisão colorida é uma combinação de três raios de cores diferentes (vermelho, azul e verde) que se juntam para formar a imagem. Quando uma televisão em cores precisa criar um ponto vermelho, ela dispara o feixe vermelho no fósforo vermelho. O mesmo acontece para os pontos verdes e azuis. Para criar um ponto branco, os feixes vermelho, verde e azul são disparados simultaneamente - as três cores se misturam para criar o branco. Para criar um ponto preto, todos os três feixes são desligados enquanto escaneiam o ponto. Todas as outras cores na tela da TV são combinações de vermelho, verde e azul.

1: Canhões de elétrons e lentes eletrônicas de focalização
2: Bobinas defletoras (deflexão eletromagnética)
3: Anodo de alta tensão
4: Máscara de sombra
5: Detalhe da matriz de pontos coloridos RGB (vermelho, verde, azul)

Esquema de um tudo de raios catódicos. Ref.5
Vantagens e desvantagens da televisão de tubo de raios catódicos

Vantagens

Fácil de montar, é só conectar na rede elétrica, conectar a antena e pronto.
Baixo custo

Desvantagens

Grande e pesada
Tamanho da tela: As maiores telas são de 38".
Tecnologia ultrapassada.


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Para Saber Mais...

http://eletronicos.hsw.uol.com.br/televisao.htm
http://venus.rdc.puc-rio.br/rmano/monitor.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_raios_catódicos

Referências

  1. http://www.washingtonwatch.com/blog/wp-content/uploads/2009/02/old-tv.jpg
  2. http://www.made-in-china.com/image/2f0j00pCvTuresZHbOM/29-Slim-CRT-Color-TV-Sets-29T33S.jpg
  3. http://venus.rdc.puc-rio.br/rmano/monitor.html
  4. http://www.youtube.com/watch?v=UavibT0fFJw
  5. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/CRT_color.png
http://eletronicos.hsw.uol.com.br/televisao.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_raios_catódicos