DIESER TEXT IST IN BEARBEITUNG UND WIRD LAUFEND FORTGESETZT!

Bevor ich mir hier die Finger wund schreibe für etwas, was ohnehin nicht an die Qualität herankommt, die dieser Artikel vorlegt, möchte ich hier zu aller erst auf den wirklich grandiosen Grundlagentext von Volker hinweisen, der eigentlich keine Frage unbeantwortet lässt und eine unvergleichliche didaktische Kompetenz aufweist, verlinke ich ihn direkt, bevor ich mich meinen eigenen Ausführungen widme.

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Kolben: Der Kolben ist das Glasrohr, in dem das Röhrensystem sitzt, manchmal auch aus Metall

Sockel: Der Teil, der in die Fassung gesteckt wird, bei älteren Röhren aus Bakelit, später in den Kolben integriert

Fassung: Nimmt im Gerät den Sockel auf, nicht verwechseln! Nicht an der Röhre zu finden!

Kathode: Beheiztes Metallrohr in der Röhre, das die Elektronen emittiert

Glühfaden: Beheizt die Kathode oder stellt sie sogar dar

Anode: Meist "Pluspol" der Röhre, Elektronenakzeptor, meist das sichtbare Blech in der Röhre

Gitter: Meist nicht von außen zu sehen, Erläuterungen später, wichtigster Bestandteil einer Triode

Getter: Silberspiegel am Kolben der Röhre, bindet Fremdatome und Restgase

Alles weitere sollte sich im Laufe der Erklärungen ergeben, ansonsten stehe ich gerne für Fragen bereit.

Die einfachste Form einer Elektronenröhre ist die Diode.

Im Grunde genommen ist sie nichts anderes, als eine Glühlampe, in die noch ein Blech mit einem Anschluß nach draußen eingeschmolzen wurde.

Der Glühwendel stellt hier die Kathode dar, das Blech die Anode.

Was passiert jetzt?

Schaffen wir zunächst die Grundvorraussetzungen: Als erstes benötigen wir innerhalb der Röhre ein Vakuum, damit zum einen der Glühfaden nicht durchbrennt und zum zweiten die Elektronen frei beweglich sind.

Nun legen wir eine Spannung an den Heizfaden (in unserem Beispiel der Glühwendel) an, bis er rotglühend ist.

Sobald dies der Fall ist, beginnt der heiße Draht Elektronen auszustoßen, dies bezeichnet man als Glühemission.

Somit bildet sich eine sog. Elektronenwolke um den Glühfaden, oft auch als Raumladungswolke bezeichnet.

Der Bereich um den Faden ist jetzt negativ.

Jetzt kommt die Anode ins Spiel: An sie schließen wir eine positive Spannung an, üblich sind Werte von mehreren hundert Volt, aber das braucht hier nicht zu interessieren, die Spannung bestimmt nur die Stärke des Effekts, er tritt auch bei kleinen Spannungen schon auf.

Wie bestimmt jedem bekannt ist, ziehen sich unterschiedliche Ladungen an und gleiche stoßen sich ab.

Sobald nun also die Anode positiv vorgespannt wird, "sehen" die Elektronen aus der Kathode (dem Glühfaden) den positiven Pol und streben zu ihm. Somit wird die Röhre leitend, da die Elektronen durch das Vakuum fliegen können.

Jetzt könnte man natürlich sagen: "Schön, aber was bringt mir das? Ein Stück Draht leitet auch!"

Spannend wird das Ganze erst, wenn man den Spieß umdreht: Machen wir also die Anode einfach mal negativ und die Kathode positiv. Was passiert? -> Die Röhre leitet nicht, sondern sperrt, hat also einen nahezu unendlich hohen Widerstand! Warum ist das so?

Elektronen können nur dann austreten, wenn der Pol, bei dem das der Fall sein soll, mit einer negativen Spannung versorgt wird und eine hohe Temperatur hat.

Nun haben wir aber den Fall, daß die Anode negativ ist und der immer noch heiße Glühdraht positiv. Aus einem positiven Pol können aber keine Elektronen austreten, egal wie heiß er ist, also ist es nicht möglich, daß sich eine Raumladungswolke um den Heizfaden bildet.

Natürlich liegt an der Anode nun die negative Spannung an, Elektronen wären also genug da, allerdings kommen sie nicht aus ihr heraus, da sie ja nicht beheizt ist, folglich kommen keine Elektronen zum fließen, die Röhre kann nicht leiten. Somit stellt sie einen enorm hohen Widerstand da.

Schön und gut, aber was kann ich damit jetzt anstellen? Einzeln sind diese beiden Effekte relativ uninteressant; spannend wird es erst, sobald ich sie kombiniere. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn ich eine Wechselspannung gleichrichten will.

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