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Wie funktioniert eine Elektronenröhre?

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Letztes Update am 22.10.2014, 14:17
Bereits einige Jahrzehnte vor der Erfindung des Transistors gab es bereits die Elektronenröhre.

Bereits einige Jahrzehnte vor der Erfindung des Transistors gab es bereits die Elektronenröhre. Daher kann diese als Vorläufer oder Vorgänger des Transistors bezeichnet werden. Die Elektronenröhre stellte die erste Möglichkeit dar, elektronische Signale zu verstärken. Die erste, sehr wichtige Erfindung, die erst durch die Elektronenröhre ermöglicht wurde, war das Radio. Zwar gab es zuvor schon das Detektorradio. Allerdings war es erst das Röhrenradio, das den Rundfunkempfang einen größeren Kreis von Zuhörern ermöglichte. Im Grunde funktioniert eine Elektronenröhre ähnlich wie ein Transistor.

  • Elektronenröhren arbeiten in der Regel mit sehr hohen Spannungen. Daran sollten Sie besonders dann denken, wenn Sie selber Elektronenröhren in einer elektronischen Schaltung verwenden möchten oder sich mit Röhrengeräten beschäftigen wollen.
  • Allerdings arbeiten die meisten Elektronenröhren auch bereits mit wesentlich geringeren Spannungen im ungefährlichen Bereich. Bereits im Spannungsbereich von bis zu etwa 60 Volt ist es möglich, Röhrenschaltungen aufzubauen.
  • Elektronenröhren besitzen einen Glaskolben, der luftleer ist. Wird das Vakuum in einer Elektronenröhre zerstört, kann die Elektronenröhre nicht mehr funktionieren. Daher sollten Sie beim Umgang mit Elektronenröhre sehr vorsichtig sein.
  • Außerdem können Elektronenröhren während des Betriebs sehr heiß werden. Besonders gilt dies für Leistungsröhren in Verstärkern und Radios.

Funktionsweise einer Elektronenröhre

  • Eine Elektronenröhre besitzt mehrere Dinge, die jeweils eine bestimmte Funktion haben. Der Hauptunterschied zum Transistor besteht darin, dass eine Elektronenröhre eine elektrische Heizung benötigt. Diese elektrische Heizung ist notwendig, damit Elektronen im Inneren der Elektronenröhre ausgesendet werden können. Das Aussenden der Elektronen von der Katode aus wird auch als Elektronenemission bezeichnet.
  • Ausgesendet werden diese Elektronen von der Katode. Sobald die Elektronenröhre ihre Betriebstemperatur erreicht hat, ist sie einsatzbereit.
  • Die nächste wichtige Komponente ist die sogenannte Anode. Zu ihr gelangen die Elektronen, die von der Katode ausgesendet werden. Dadurch entsteht ein Elektronenfluss in der Elektronenröhre. Der Strom (die Elektronen) fließen also praktisch von der Katode zur Anode.
  • An dieser Stelle kommt eine weitere wichtige Komponente der Elektronenröhre ins Spiel. Hierbei handelt es sich um das sogenannte Gitter. Mit dieser Elektrode ist es möglich, den Elektronenstrom von der Katode zur Anode zu beeinflussen. Verglichen mit dem Transistor funktioniert es also bei der Elektronenröhre ähnlich. Beim Transistor ist es die Basis, mit der ein Strom vom Kollektor zum Ermittler beeinflusst werden kann. Bei der Elektronenröhre ist es hingegen das Gitter.
  • Eine weitere Gemeinsamkeit ist die, dass der Elektronenstrom in der Elektronenröhre sehr hoch sein kann. Die Steuerspannung am Gitter ist jedoch vergleichsweise gering. Hierdurch kommt der Verstärkereffekt zu Stande. Mit kleinen Signalen können wesentlich größere Ströme beeinflusst werden. Auch hier ist es ähnlich wie beim Transistor.
  • Viele Elektronenröhren enthalten noch weitere zusätzliche Elektroden, die den Elektronenfluss beeinflussen können.
  • Die einfachste Elektronenröhre besitzt neben der Katode lediglich die Anode. Eine solche Röhre wird daher auch als Diode bezeichnet.
  • Eine Elektronenröhre, die zusätzlich ein Gitter enthält, wird auch als Triode bezeichnet. Darüber hinaus gibt es weitere Röhrenarten wie beispielsweise Pentoden.

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