Hallo Physiker!
bereite mich gerade auf die nächste Physik-Schulaufgabe vor und da tauchen doch noch einige Fragen auf.
z.B. haben wir die Hochvakuum-Diode besprochen und dass der Anodenstrom ab einer gewissen Spannung nicht mehr größer werden kann, es sei denn, man erhöht die Temperatur der Kathode. aber gibt es da eine Art „absoluten“ Sättigungsstrom, also wenn der Anodenstrom auch durch Erhöhung der Temperatur der Kathode nicht mehr größer werden kann?
wandern dann alle Elektronen von der Kathode zur Anode? aber dann können ja keine mehr wandern, also gibt’s auch keinen Stromfluss mehr, oder zerplatzt die ganze Diode vorher?
ich glaube zwar nicht, dass unser Lehrer diese Frage in der Schulaufgabe stellen wird, aber interessieren würd’s mich trotzdem:wink:
danke schon mal im Voraus für die Antworten!
lena
Hallo lena,
Theoretisch/Praktisch gibt es ein paar Grenzen:
- Wie schon geschrieben wurde, wenn die Kathode verdampft ist Schluss.
- Die Elektronen können sich nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
- Wenn die Elektronen auf die Anode treffen, muss deren kinetische Energie in eine andere Energieform umgewandelt werden, hauptsächlich in Wärme. Dabei verdampft dir auch die Anode. Hinzu kommt noch, das Bremsstrahlung erzeugt wird, bei diesem Aufbau kennt man das als Röntgen-Strahlung
Eine Röntgenröhre ist im Prinzip auch eine Diode.
Die konkreten Werte sind also abhängig von der Geometrie und den verwendeten Materialien.
MfG Peter(TOO)
Hallo Lena
Das mit dem Platzen kannst Du erstmal vergessen. Es könnte passieren, das sich die Anode bei zu starker Belastung zu stark oder teilweise zu stark(in der Mitte) erwärmt. Der Glühdraht könnte durchschmelzen, bei Verdampfung von Metallen halte ich auch einen Kurzschluss für denkbar. Die Durchschlagsspannung des Dielektrikums Vakuum ist mir jetzt leider nicht bekannt, aber sie ist recht hoch. Dieser Wert ist insbesondere auch von der Reinheit oder Gasfreiheit des Vakuums abhängig.
Außerdem entsteht natürlich eine elektrostatisch bedingte Kraft, die aber, so weit ich weiß, nicht so leicht zum Platzen führt.
Bei Elektronenröhren ist in der Tat eine einschränkende Eigenschaft in der begrenzten Stromstärke zu finden, und die Schaltung wird für zulässige Betriebswerte ausgelegt.
Werden diese zulässigen Betriebswerte überschritten, geht halt irgendwas kapputt.
Ach ja, wenn man auch alle(die meisten) Elektronen von der Kathode mit einer bestimmten Spannung absaugt, so versucht man doch eine Erhöhung der Leistungsverstärkung, bzw. bei Gleichrichterröhren die Gleichrichtungsleistung durch eine höhere Anodenspannung zu erhöhen.
Das der Strom nicht so richtig fließt, macht sich dann als höherer Innenwiderstand bemerkbar und wurde vorher berechnet bzw. akzeptiert.
MfG
Matthias
MOD: Überflüssiges Vollzitat gelöscht