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Wie funktioniert eine Elektronenröhre?

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Letztes Update am 22.10.2014, 14:02
Die Elektronenröhre war eine sehr wichtige Erfindung für die gesamte Unterhaltungselektronik.
Als direkter Vorläufer des Transistors war es mithilfe der Elektronenröhre erstmals möglich, schwache elektronische Signale zu verstärken und beispielsweise beim Radio die empfangenen Radiowellen so umzuwandeln, dass diese über einen Lautsprecher wiedergegeben werden konnten. Eine weitere sehr wichtige Anwendung der Elektronenröhre war und ist auch die Bildröhre in Monitoren und Fernsehgeräten. Auch diese Erfindungen wären ohne die Elektronenröhre niemals ermöglicht worden. Immer noch arbeiten sehr viele Fernsehgeräte mit einer Bildröhre.

  1. Der wichtigste Teil einer Elektronenröhre ist der beheizte Draht, welcher von außen als glühend wahrgenommen werden kann, wenn die Röhre in Betrieb ist.
  2. Dieser Draht wird bei der Elektronenröhre auch als Katode bezeichnet. Durch das Glühen der Katode in der Elektronenröhre lösen sich Elektronen von dieser ab.
  3. Die Anode, welche sich ebenfalls im Vakuum einer Elektronenröhre befindet, ist beim Einsatz der Röhre elektrisch aufgeladen.
  4. Diese zieht die Elektronen, welche von der Katode ausgestrahlt werden, an.
  5. Durch den luftleeren Raum findet also ein Elektronenfluss statt. Dieser Elektronenfluss, welcher auch ein elektrischer Strom ist, wird als Anodenstrom bezeichnet.
  6. An dieser Stelle kommt das dritte Teil in der Elektronenröhre ins Spiel. Hier handelt es sich um das Gitter. Dieses besteht aus einem feinmaschigen Drahtgeflecht.
  7. Dieses Gitter wirkt in der Elektronenröhre wie eine Art Ventil, durch welches der Elektronenfluss von der Katode zur Anode gesteuert werden kann. Beim Gitter handelt es sich also um den Steueranschluss der Elektronenröhre.
  8. Wird an das Gitter keine elektrische Spannung angelegt, strömen fast keine Elektronen von der Katode zur Anode. Legt man an das Gitter jedoch eine Spannung an, der ändert sich der Elektronenfluss oder der Anodenstrom.
  9. Mit dem Gitter kann man also diesen Strom steuern. Der Strom, welcher dabei zum Gitter fließt, ist jedoch nur äußerst gering. Mit einem geringen Steuerstrom kann man also einen wesentlich höheren Anodenstrom steuern. Daher rührt die Verstärkerwirkung der Elektronenröhre.
  10. Diese war vor der Erfindung des Transistors das erste elektronische Bauteil, mit welchem man geringe elektrische Leistungen verstärken konnte.
  11. Die Bildröhre funktioniert im Prinzip sehr ähnlich. Auch hier werden von einer Katode aus Elektronen abgestrahlt.
  12. Diese landen jedoch auf der Vorderseite der Bildröhre, auf dem Bildschirm. Beim Eintreffen auf dem Bildschirm erzeugen Sie dort durch die Leuchtschicht, welche auf der Innenseite des Bildschirms aufgebracht ist, Licht.
  13. Am Röhrenhals der Bildröhre befinden sich Elektromagneten.
  14. Da sich Elektronen durch ein Magnetfeld von ihrer Bahn ablenken lassen, kann mithilfe dieser Elektromagneten quasi der Elektronenstrahl gesteuert werden. Durch eine elektronische Ansteuerung dieser Elektromagneten kann bei der Bildröhre sozusagen das Bild auf den Schirm "geschrieben" werden.

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