Maximaler Anodenstrom < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:23 Mo 26.09.2005 | | Autor: | kruder77 |
Hallo,
ich habe folgende Aufgabe:
In einer (altmodischen) Vakuum-Elektronenröhre wird die Anode A durch einen kleinen Blechzylinder mit der Höhe h=2cm und dem Durchmesser d=1,2cm gebildet. Der Emissionsgrad beträgt 0,45. Die Kathode K ist ein geheiztes Röhrchen im Zentrum des Anodenzylinders. Im Betrieb soll eine Spannung von U=145V zwischen Anode und Kathode herrschen.
a)Mit welcher Geschwindigkeit schlagen die Elektronen auf dem Anodenblech auf?
b)Welcher Anodenstrom ist zulässig, wenn die Anode im Dauerbetrieb nicht wärmer als 250Grad C werden soll? (der Strahlungseinfluß von der Kathode und der Umgebung soll für die Rechnung vernachlässigt werden)
Dabei ist noch eine Skizze die nicht wie die eines CRT aussieht. Es ist praktisch nur ein Zylinder....
Also Aufgabe a) ist ziemlich klar:
[mm] v=\wurzel{2*\bruch{e}{me}*U_{A}}\approx 7140*\bruch{km}{s}
[/mm]
Bei Aufgabe b) bin ich mir jedoch nicht sicher:
[mm] I=\bruch{P}{U} P=A*\epsilon*\sigma*T^{4} [/mm]
Und mir ist nun nicht ganz klar ob ich als Fläche nur den Mantel oder den ganzen Zylinder einsetzen muss. Wobei bei beiden Varianten ein erstaunlich kleiner Strom herauskommen würde.
Vielen Dank für die Hilfe
kruder77
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:07 Mo 26.09.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
a ist richtig
bei b) weiss ich nicht, was P, [mm] \sigma [/mm] ist? Wenn die Formel sonst richtig ist, vielleicht hast du T in °C statt °K genommen?
Anoden sind Hohlzylinder, Fläche also=Mantel
Ausserdem weiss ich nicht, was der "Emissionsgrad" dabei ist.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:08 Mo 26.09.2005 | | Autor: | kruder77 |
Hallo leduart,
> bei b) weiss ich nicht, was P, [mm]\sigma[/mm] ist?
P= elektrische Leistung
[mm] \sigma [/mm] = Stefan-Bolzmann-Konstante
> Wenn die Formel
> sonst richtig ist, vielleicht hast du T in °C statt °K
> genommen?
nee in °K
> Anoden sind Hohlzylinder, Fläche also=Mantel
> Ausserdem weiss ich nicht, was der "Emissionsgrad" dabei
> ist.
Der Emissionsgrad bezieht sich auf die stattfindene Glühemission, sie ist nötig um die Austrittsarbeit zu erreichen.
Gruß
kruder77
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:17 Mo 26.09.2005 | | Autor: | Infinit |
Hallo Kruder77,
Deine zweite Gleichung würde ich verstehen, wenn man die Kathodentemeperatur berechnen möchte. Hier wird die zugeführte Leistung, durch Heizspannung und Heizstrom gegeben, in Strahlungsenergie umgesetzt, wobei die Fläche des Strahlers eine Rolle spielt sowie sein Emissionsvermögen, wodurch berücksichtigt wird, dass dies kein schwarzer Strahler ist.
Was mir eben beim Schreiben noch einfällt, ist die Frage, ob Du noch andere Gleichungen zur Verfügung hast. Bei einer Hochvakuumröhre folgt der Anodenstrom, nach einigen Vereinfachungen bei der Berechnung des Feldverlaufs zwischen Anode und Kathode einem [mm] u^{\bruch{3}{2}} [/mm] -Gesetz, in das der Abstand zwischen Kathode und Anode sowie die Anodenfläche eingehen (die haben wir ja). Daraus ließe sich der Anodenstrom direkt berechnen. Typische Anodentemperaturen von Senderöhren liegen in der Größenordnung von 700 - 800 Grad C.
Viele Grüße,
Infinit
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Hallo Infinit,
> Was mir eben beim Schreiben noch einfällt, ist die Frage,
> ob Du noch andere Gleichungen zur Verfügung hast. Bei einer
> Hochvakuumröhre folgt der Anodenstrom, nach einigen
> Vereinfachungen bei der Berechnung des Feldverlaufs
> zwischen Anode und Kathode einem [mm]u^{\bruch{3}{2}}[/mm] -Gesetz,
> in das der Abstand zwischen Kathode und Anode sowie die
> Anodenfläche eingehen (die haben wir ja). Daraus ließe sich
> der Anodenstrom direkt berechnen.
Nein die kenne ich leider nicht!?
Grüße
kruder77
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