Direkt zum Inhalt

Aufgabe

Gleichrichterwirkung der Vakuumdiode

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

a)Legt man zwischen Anode und Kathode einer Vakuumdiode eine sinusförmige Wechselspannung, so ergibt sich in der Röhre der im Diagramm rechts oben dargestellte Stromverlauf.

Erkläre - eventuell unter Zuhilfenahme von Skizzen - den Stromverlauf.

b)Erhöht man eine der beiden in der Schaltskizze dargestellten Wechselspannungen, so ergibt sich der im Diagramm rechts unten dargestellte Stromverlauf.

Gib hierfür - eventuell unter Zuhilfenahme von Skizzen - eine Erklärung.

Erläutere, welche der beiden Spannungen erhöht wurde.

Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken

a)•  Ist die Anode positiv gegenüber der Kathode (positive Halbschwingung der sinusförmigen Wechselspannung), so leitet die Diode, die Elektronen werden von der Kathode "abgesaugt". Es fließt ein Strom, der in gewissen Grenzen proportional zur Anodenspannung ist.

•  Ist dagegen die Anode negativ und die Kathode positiv (negative Halbschwingung der sinusförmigen Wechselspannung), so sperrt die Diode, die Elektronen werden durch die Anode abgestoßen, es fließt kein Strom.

 

b)Erhöht man die Anodenspannung, so steigt der Strom während der positiven Halbschwingung weiter an. Dieser Stromanstieg geht jedoch nur solange, bis die Diodenkennlinie in den Sättigungsbereich übergeht. Hier findet trotz Spannungserhöhung keine Stromzunahme mehr statt. Während der negativen Halbschwingung der Spannung fließt - wie bei Teilaufgabe a) - kein Strom.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Glühelektrischer Effekt