Übungsaufgaben
Zehn Aufgaben von AFB I bis III: zuerst die beiden Stellschrauben Heizung und Beschleunigungsspannung, dann die Energiebilanz vorwärts und rückwärts, zum Schluss die Röhrendiode.
Ordnen Sie jede Aussage der Größe zu, die dafür verantwortlich ist.
Elektronen treten aus einer Glühkathode praktisch ruhend aus und durchlaufen die Beschleunigungsspannung \(U_\text{B}=2{,}0\,\mathrm{kV}\). Es gilt \(e=1{,}602\cdot10^{-19}\,\mathrm C\) und \(m_\text{e}=9{,}109\cdot10^{-31}\,\mathrm{kg}\).
Rechnen Sie Schritt für Schritt bis zur Endgeschwindigkeit.- Welche Energie überträgt das Feld auf ein Elektron? (W = e · UB)10−16 J
- Wie schnell ist das Elektron danach? (aus W = ½ m v²)107 \(\mathrm{\frac{m}{s}}\)
- Wie groß wäre v bei vervierfachter Spannung (8,0 kV)?107 \(\mathrm{\frac{m}{s}}\)
Wählen Sie alle zutreffenden Aussagen aus.
Für Wolfram beträgt die Austrittsenergie 4,5 eV. Rechnen Sie sie in Joule um (1 eV = 1,602 · 10−19 J).
Entscheiden Sie bei jeder Aussage, ob sie stimmt.
Ausgangslage: Elektronen werden mit UB = 1 kV beschleunigt. Schätzen Sie ohne Rechnung ab, wie sich die Endgeschwindigkeit ändert.
Elektronen sollen hinter der Anode die Geschwindigkeit v = 3,0 · 107 m/s haben (me = 9,109 · 10−31 kg, e = 1,602 · 10−19 C). Bestimmen Sie die nötige Beschleunigungsspannung.
- Bewegungsenergie eines Elektrons (½ m v²) · 10−16 J
- nötige Beschleunigungsspannung UB = W : e kV
- Anteil an der Lichtgeschwindigkeit (c = 3,0 · 108 m/s) %
Ein Heftauszug zur Elektronenkanone mit UB = 1,0 kV. Finden Sie die falschen Zeilen.
Bringen Sie die Vorgänge in der Elektronenkanone in die richtige Reihenfolge.
Glühkathode und Anode bilden eine Diode, die im Sättigungsbereich betrieben wird. Kreuzen Sie an, was jede Änderung bewirkt.
| Änderung | mehr Elektronen je Sekunde | schnellere Elektronen | kein Strom mehr |
|---|---|---|---|
| Heiztemperatur erhöhen | |||
| UB erhöhen | |||
| Kathode mit Oxidschicht verwenden | |||
| Anode und Kathode umpolen | |||
| Heizung ausschalten | |||
| Heiztemperatur und UB erhöhen |
