В баллоне помещен металлический электрод — анод, которому придают форму сплошного диска или проволочного кольца. Во избежание вредных утечек анод и катод тщательно изолируют друг от друга. Для подключения фотоэлемента в цепь от его электродов сделаны выводы.

Принцип действия фотоэлемента основан на так называемом внешнем фотоэффекте, заключающемся в том, что под действием света, падающего на светочувствительный слой, скорость движения электрона в слое увеличивается (за счет поглощения энергии, которую несут в себе световые лучи), и электроны вылетают за пределы поверхности светочувствитель­ного слоя. Поток электронов под действием ускоряющего поля, сущест­вующего между анодом и катодом фотоэлемента (между которым при­ложено напряжение от выпрямителя), устремтяется к аноду, замыкая тем самым цепь, в которой и устанавливается фототок определенной величины.

Если составить электрическую цепь (рис. 45), состоящую из фотоэлемента, анод которого соединен с плюсом источника напряжения, а катод через нагрузочное сопротивление И_а — с минусом источника, то при освещении катода фотоэлемента пучком света в цепи его пойдет ток.

Уста­новлено, что при увеличении интенсивности света, падающего на катод фотоэлемента (светочувствительный слой), возрастает и величина прохо­дящего в цепи фотоэлемента тока, и наоборот (рис. 46).

Если интенсивность светового потока модулируется фонограммой, то фототок претерпевает изменения, вследствие чего на нагрузочном сопротивлении Я_а создается переменное падение напряжения. Таким образом, фотоэлемент является прибором, который под действием световой энергии управляет электрической энергией, выполняя роль фотореле.

Газонаполненные фотоэлементы. Устройство газонаполненного фото-
элемента в основном не отличается от вакуумного. Разница лишь в том,
что баллон его, из которого предварительно выкачан воздух, наполнен
газом. Принцип действия газонаполненного, как и любого другого фото-
элемента, заключается в том, что электроны, выбитые пучком света с ка-
тода фотоэлемента, под действием ускоряющего поля, существующего
 между анодом и катодом, устремляются к аноду.