真空管
二極管のフィラメント(陰極)とプレート(陽極)の間に粗い網状の電極(形状からグリッドと呼ぶ)を配置する。この三極真空管におけるグリッドは、陰極に対するその電位を変化させることによって、陰極-陽極間の加速電界を増強または抑制させる役割を持っている。二極管と同様に、プレートに対して正電圧が加えられると、陰極から放出された熱電子がプレートに到達する。そのとき一部の熱電子はグリッドに引き込まれるが、それ以外の多くの電子はグリッドを通り抜け加速される。以上により、グリッドに与える電圧の変化(入力信号)を、プレートから電流の変化(出力信号)として取り出すことで、信号の増幅が可能になる。
学研の大人の科学ではB電池に006P電池を5個使用し45Vにしていた。A電池、C電池は1.5Vから6Vが多く、一般の単1型や単2型が使用されていた。
なお、この67.5Vという電圧であるが、電池管の規格とは別に、1926年にクライド・フィッチにより発表された「battery coupled audio amplifier(バッテリー付き音響増幅器)」において、プレート用電源として67.5Vの電池使用の記載がある。
第二次世界大戦中、特に日本では金属材料が不足し、いわば銅と鉄の塊であるトランスは貴重な軍需物資となり、トランスを用いない回路(トランスレス方式)が使われるようになった。これは、使用真空管のヒーターを同一の特性を持つものとして直列に接続、合計電圧を電灯線電圧 (100V) に合うようにして電灯線に直結、さらに電灯線の100ボルトを直接整流(主に倍電圧整流)してB電源を得る方式である。絶縁相と中性相の接続が逆の状態で金属シャシ部分にうっかり触れると感電する、またヒーターの特性にばらつきがあると、均等分圧されないことからヒーター寿命が短くなるといった欠点があるが、戦後は真空管の品質向上に伴い、今度は主に小型・軽量化を目的として、末期(1950年代後半)の家庭用ラジオ受信機などに多く用いられた。
発熱する真空管では無理な小型化は望ましいものではなく(激しい温度変化による材料の大きな膨張伸縮により、特に電極部に損傷が生じやすく、この部分からの外気侵入が問題となる)、その後間もなく電灯が普及し、電灯線(交流電源)による使用が一般化したことから、メタル管が登場した1935年以降、一部の目的を除き、民需には主にST管、軍需には主にメタル管という状態になった。
真空管はRCA社のメタル管により技術的にほぼ完成されたものとなったが、メタル管は軍需により開発されたものであり、コスト高であった。そこで低コストでメタル管に劣らない諸特性を持つものとしてGT管が考案され、主に民需用として用いられた。 GT管は米国ではかなり普及したが、日本では太平洋戦争の影響と特許の関係であまり生産されず、戦後、ST管から直接、mT管へとその需要が移行した。
第二次世界大戦後の本格的な需要により、真空管本体とピンを一体としたmT管が主力となり、世界各国で広く生産された。その後、ピンを廃してリード線をそのまま真空管本体から引き出すことにより、さらに小型化したサブミニチュア管が作られた。
そしてトランジスタとの市場競争となった末期のニュービスタ管は、プリント基板に搭載して使用する目的のため、当時のトランジスタと同じ程度の大きさまで小型化が進められた。
なお、現在も生産が続けられているオーディオ用真空管(後述)などでは、オリジナルのものはメタル管やGT管であっても、ガラス管部がST管形状となっているものなどもある。
メタル管 (RCA 6L6)
ニュービスタ管
ミニチュア管(複合管、2個のプレートが見える)
サブミニチュア管