1 电的发现史
电和磁注定是天生一对，人类历史上第一次发现电，就把它和磁混在一起了，但并不是从本质上认识到他们关系，而是一个严重的错误。2500多年前，正当我国处于周朝时期，古希腊著名哲学家泰利斯在人类历史上第一次记载了摩擦起电现象。但是他把磁石吸引铁屑的现象和摩擦后的琥珀吸引小碎屑的现象当做一回事，认为电就是磁，这个错误在历史上竟延续了2100多年时间，直到1600年，英国有个叫吉伯的物理学家才大胆的指出泰利斯的错误，把物体经摩擦后产生的对其他物体的吸力或斥力称作电力，把磁石对铁屑的吸力称作磁力，明确指出电力和磁力是两码事。
2、电子时代的呼唤
人类发现电已有2000多年的历史，但是进入电气时代，再到真正了解电的本质，发现并控制电子却只有100多年的历史，现在我们都知道电子是原子内绕原子核旋转的带负电的微小粒子，是电量的最小单位，宇宙间任何带电物体所带电量不会比一个电子所带的电量小。当你用一只200瓦的电熨斗烫衣服时，在每一秒钟就有570万亿个电子通过电熨斗。
电量虽小，但是电子却是宇宙中一切电和磁的现象产生的根源，也是光和热的起源：
电子的定向流动——电流；
静止的电子——电场；
运动的电子——电场、磁场，并产生电磁波；
电子能级的跳跃——光
电子与原子晶格摩擦——热。
由此可见，渺小的电子起着何等巨大的作用。但是我们如何才能驯服电子，让它乖乖地服从人类的意愿呢？
金属导线只是是电子的河流，只能传送电信号，却不能对电信号进行加工：比如放大、整流、震荡、检波、滤波、混频以及加减乘除运算等。因此为了控制电子的运动，使电子驯服地按照人们的命令行动，必须创造一种能驾驭电子的新装置——电子器件。今天我们就来介绍人类历史上的第一种电子器件——电子管，也叫真空管。它点燃了电子管的火炬，开创了无线电时代、计算机时代，照亮了一代又一代电子器件的发展历程。
3、爱迪生效应
1893年，美国最负盛名的发明家爱迪生在改进它的著名发明——白炽灯泡的过程中，发现了一个奇怪的现象，当他将一根铜丝封结在灯泡玻璃壳上时，在通电加热的灯丝和铜丝之间出现了微弱的电流。我们知道，电流要经过导线才能流动，但是铜丝和灯丝之间并没有形成回路，而且中间隔着真空，电流是哪里来的？难道电流能飞越空间而传输吗？
在原子结构的秘密没有被揭开之前和电子还没有被人们发现前，爱迪生不可能搞清楚这个现象的原因，也不知道有何用，但是敏锐的爱迪生还是为这个新发现申请了专利，并称之为“爱迪生效应”。后来的历史发展表明，正是爱迪生效应孕育了第一代电子器件——电子管的种子。
爱迪生效应
虽然爱迪生发现了爱迪生效应，但是他并没有顺藤摸瓜，错失了电子管发明的大好机会。这个机会留给了英国科学家佛莱铭。佛莱铭对爱迪生效应表现出强烈的探索热情。通过类似的实验，佛莱铭认为一定有一种带电的粒子流通过了真空灯泡内的空间，他确信灯泡内的电流是从加负压的灯丝（阴极）流向带正电的铜丝（阳极）的带电粒子流构成的。佛莱铭在爱迪生效应发现的第二年（1884年），在电子还没发现的时候，就做出了这样正确的分析和判断，不得不说是一个天才级的预见。二十多年后，随着原子结构秘密的揭开和电子的发现，人们才逐渐搞清楚，所谓的爱迪生效应，不过是电子（带负电）从受热的灯丝中跑了出来，并由于正负电荷异性相吸原理，电子穿越灯泡内的真空跑到接到正极的铜丝上，从而形成电流。
虽然，在十九世纪八十年代中期，佛莱铭就对爱迪生效应做了正确的解释，但是并没有引导他去创制真空二极管，因为那时人们还不知道爱迪生效应可派上什么用场。
4、真空二极管的发明
1895年，马可尼等人发明了无线电报。1896年，马可尼无线电报公司成立，佛莱铭受聘为该公司的顾问，并从事电报接收机中的一个关键部件——检波器的改进工作。于是爱迪生效应就将找到它的归属了。
今天我们不谈什么是检波器(后面将在接收机中介绍)，也不介绍电子管检波的原理，我们今天来介绍电子管单向导电的原理。现在的大学都只讲半导体二极管单向导电的原理，但是你们知道真空二极管单向导电的原理吗？
先说正向导电，作为阴极的的灯丝接电源的负极，作为阳极的铜丝接电源的正极，源源不断从炽热的灯丝中飞出的电子在电场的作用下，从阴极飞到带正电的铜丝上，从而形成电流，此时真空二极管表现为导体。但是如果将作为阴极的灯丝接到电源的正极，作为阳极的铜丝接到电源的负极，那么从炽热灯丝射出来的电子由于受到带负电压铜丝的排斥而仍返回灯丝，或者有的悬浮在铜丝和灯丝之间靠近灯丝的空间，构成灯丝附近的电子云，这时就没有电流通过，此时真空二极管表现为绝缘体。如上所述，只有在灯丝上加负电压，在铜丝上加正电压，真空二极管才能导通电流，反之则不导通电流，这就是真空二极管的单向导电的原理。
这种简易的二极管由于作为阳极的是一根很细的铜丝，它捕捉电子的能力很弱，因此通过的电流很小。为了提高阳极捕捉电子的本领，佛莱铭用一块大面积的金属板来代替铜丝，这样带正电的阳极就能吸引更多的电子，使电流显著增大，阴极仍是很细的灯丝，使它只发射电子而不吸收电子。这样改进的一个好处是使阳极只收集电子而不发射电子，因为现在阳极是一块大面积的金属板，热容量很大，不会因为炽热的灯丝的热辐射而使阳极的温度显著升高。同时带负电的电子撞到阳极所产生的热量，也容易通过大面积阳极而得到散发。
佛莱铭发明电子二极管的目的也许只是为了解决无线电的检波问题，但是他不知道的是，他的发明是人类控制电子和驾驭电子的开始，仅仅过了三年的时间，佛莱铭的真空二极管迅速的演进为能对电信号进行放大的真空三极管，人类终于迎来了无线电电子学的黎明，预示着无线电通信、计算机、雷达的时代即将来临。