Annode
Vakuum
Kathode
Glaskolben
Heizspannung Uh
Anodenspannung Ua
Spannung
Legende
Elektronen
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Die Simulation zeigt modellhaft den Elektronenfluss innerhalb einer Vakuum-Diode in einem geschlossenen Stromkreis, bei dem sich die angelegte Spannung für Draht (Heizspannung) und Platte (Anodenspannung) getrennt voneinander regeln lassen.
Die Diode besteht aus einem luftleeren Glaskolben, in dem sich eine Metallplatte (Anode) und ein dünner, gewendelter Draht (Kathode) gegenüber liegen. Schließt man den Draht an den Minus- und die Platte an den Pluspol einer Quelle an, so glüht der Draht.
Verbindet man die Anode mit einem positiv geladenen Elektroskop, wird dieses entladen, ein negativ geladenes dagegen nicht.
Der Draht muss also beim Glühen negativ geladene Elektronen an die Platte abgeben, man spricht vom glühelektrischen Effekt.
Fügt man eine Glimmlampe in den Stromkreis ein, deren Glühdraht mit dem Minuspol der Quelle verbunden ist, leuchtet diese, anders herum eingesetzt dagegen nicht. Auch bei umgekehrter Polung der Diode entsteht kein Strom, da sich aus dem dann kalten Draht keine Elektronen lösen.
Die Diode besteht aus einem luftleeren Glaskolben, in dem sich eine Metallplatte (Anode) und ein dünner, gewendelter Draht (Kathode) gegenüber liegen. Schließt man den Draht an den Minus- und die Platte an den Pluspol einer Quelle an, so glüht der Draht.
Verbindet man die Anode mit einem positiv geladenen Elektroskop, wird dieses entladen, ein negativ geladenes dagegen nicht.
Der Draht muss also beim Glühen negativ geladene Elektronen an die Platte abgeben, man spricht vom glühelektrischen Effekt.
Fügt man eine Glimmlampe in den Stromkreis ein, deren Glühdraht mit dem Minuspol der Quelle verbunden ist, leuchtet diese, anders herum eingesetzt dagegen nicht. Auch bei umgekehrter Polung der Diode entsteht kein Strom, da sich aus dem dann kalten Draht keine Elektronen lösen.
Diese Anordnung stellt also ein Einweg-Ventil für den elektrischen Strom dar.
Lege mit Hilfe der Schieberegler an Kathode und Anode jeweils eine Spannung an.
Probiere dabei verschiedene Kombinationen aus, und beobachte, wie sich die Elektronen innerhalb der Diode bewegen.
Achte darauf, bei welchen Einstellungen keine Bewegung statt findet, und wann die Bewegung am schnellsten ist.
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Maria Beier, Dr. Irmtraud Beyer, Manfred Bergau
Prof. Dr. Susanne Bickel-Sandkötter, Dr. Angelika Gauß
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Dr. Jürgen Kirstein
et al., Andrea Kunz, Prof. Dr. Horst Müller, Prof. Dr. Peter Möller
Reinhard Peppmeier, Dr. Helmut Prechtl, Burkhard Priesnitz
Sonja Riedel, Hans Joachim Rösner, Bernd Schäpers
Burkhard Schäfer, Karola Schnurr, Thomas Seilnacht
Dr. Hans-Jürgen Seitz, Bernhard Spieldenner, Gregor Svoboda
Karl-Heinz Umlauft, Heiko Wontroba, Martina Weißmeyer
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner,Jörg Wolter
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Welsch & Partner, Tübingen
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DIM Digitale Medien, Berlin
iAS interActive Systems GmbH, Marburg
Dr. Jürgen Kirstein et al, TU Berlin Jörg Mair, Herrsching
Karin Mall, Berlin Alfred Marzell, Schwäbisch Gmünd
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker), s.u. PSE
Bernhard Spieledenner, Schwalbach/Saar
Welsch & Partner, Tübingen
Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
Grafiken PSE
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker),
Schwäbisch Gmünd
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