Glühelektrischer Effekt

a)Die Elektronen haben aufgrund der Beschleunigungsspannung U_a kurz vor der Anode eine relativ hohe kinetische Energie. In der Anode haben die Elektronen eine Geschwindigkeit nahe bei Null. Der Verlust an kinetischer Energie der Elektronen wird zum großen Teil in innere Energie des Anodenbleches umgewandelt. Somit erklärt sich die hohe Temperatur des Bleches.

b)Aus der Energieerhaltung (Beschleunigungsarbeit = kinetische Energie) erhält man\[e \cdot {U_a} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot {v^2}\quad \Rightarrow \quad {U_a} = \frac{{m \cdot {{\left( {{\textstyle{1 \over {10}}} \cdot c} \right)}^2}}}{{2 \cdot e}}\quad \Rightarrow \quad {U_a} = \frac{{9,11 \cdot {{10}^{ - 31}} \cdot {{\left( {{\textstyle{1 \over {10}}} \cdot 3,0 \cdot 1{0^8}} \right)}^2}}}{{2 \cdot 1,60 \cdot {{10}^{ - 19}}}}\frac{{{\rm{kg}} \cdot {\rm{m}}}}{{{\rm{A}} \cdot {\rm{s}} \cdot {{\rm{s}}^2}}} = 2,6{\rm{kV}}\]Bei etwa 2,6kV Anodenspannung erreichen die Elektronen ca. 10% der Lichtgeschwindigkeit c.