Theorievraag over de buizendiode (Techniek Radio/TV)

door jansen2810 @, 19.01.2015, 08:53 (3599 dagen geleden)

Ik heb een vraag. Dit staat er bij de theorie:

Onderzoek aan de diode leert dat er zelfs zonder anode- of plaatspanning al een klein stroompje door de buis gaat lopen. Veroorzaakt door afgedwaalde elektronen van de gloeidraad, de kathode. Bij een negatieve anodespanning is dat stroompje snel verdwenen maar bij een positieve anodespanning wordt het steeds groter... tot boven een bepaalde spanning de stroom niet meer toeneemt. De diode is dan in verzadiging.

Hoe komt het dan, dat wanneer ik de Ia - Ua karakteristiek van een diodebuis bekijk er niet een anodestroom begint te lopen bij 0 Volt, maar bij een negatieve anodespanning? Komt dat, omdat de kathode door de verhitting toch een beetje positief is? Maar waarom staat er dan dat er al een stroompje loopt zonder anodespanning?

Theorievraag over de buizendiode

door Peter1952 @, 19.01.2015, 09:20 (3599 dagen geleden) @ jansen2810

Je kunt het ook omdraaien: Als je de anodespanning iets negatief maakt, is pas de situatie ontstaan dat er geen anodestroom loopt. Als de anodespanning hoger wordt dan die negatieve spanning, gaat er anodestroom lopen.
Met andere woorden: Zelfs bij een iets negatieve anodespanning loopt er anodestroom. Dus de karakteristiek begint links van de nullijn.

Het feit dat er bij 0 V. anodespanning al anodestroom loopt, heet het Edison Effect.

Maar eigenlijk geef je het antwoord zelf al. Lees je eigen vraag maar eens goed.

Groeten,
Peter.

Theorievraag over de buizendiode

door jansen2810 @, 19.01.2015, 09:34 (3599 dagen geleden) @ Peter1952

Dank je wel!

Theorievraag over de buizendiode

door Eleen @, Deurne (BE), 19.01.2015, 12:26 (3599 dagen geleden) @ jansen2810
Bewerkt door Eleen, 19.01.2015, 12:42

Elke stof of materiaal straalt electronen uit en de hoeveelheid word door diverse natuurkundige factoren bepaalt, ondermeer welke stof, haar temperatuur en de omgeving waarin het zich bevind. Dat zijn de belangrijkste.
Bij de diode en alle andere electronenbuizen word de "uitstraler" als kathode aangeduid en in een zo goed mogelijk luchtledige ballon geplaatst. Wanneer we deze nu gaan verwarmen gaat de kathode (meer)electronen uit stralen, wat we emissie noemen.De electronen, die de zelfde lading of potentiaal (of spanning) hebben als de kathode blijven grotendeels rond de kathode hangen en vormen daar als het ware een electronenwolk. Ze laden de ruimte als zogezegd op, vandaar de naam ruimtelading.
Brengen we nu in de ballon een draadje of plaatje aan, dan komen er op deze electronen terecht. Dat kan je meten door het plaatje, dat we anode noemen, via een gevoelige meter door te verbinden met de kathode. De verbinding maakt dat de anode op hetzelfde potentiaal (of spanning) staat als de kathode, dus nul volt.De stroom ontstaat dus niet door de spanning, maar door de toegevoerde warmte aan de kathode: hoe warmmer die is, hoe meer electronen hij emmiteert.
Brengen we nu een spanningsbron aan tussen anode en kathode, dan kan daarmee de hoeveelheid electronen die op de anode terecht komen worden versterkt of verzwakt. Een negatieve spanning maakt dat de electronen door de anode worden afgestoten (gelijknamige ladingen stoten elkaar af), een positieve maakt dat de anode meer electronen aan trekt (ongelijknamige ladingen trekken elkaar aan). Uiteraard kunnen er op de anode niet meer electronen terecht komen dan dat er door de kathode worden geƫmiteerd, de zogenaamde verzadigingsstroom.

Het Edison effect.
De kooldraad lampen van Edison hadden een een nog een korte levensduur en daarbij kwam nog dat de ballon al snel donker werd, door de verdamping van koolstof die binnenin op het glas van de ballon neersloeg en de toch al kleine lichtopbrengst nog verminderde.
Tijdens proeven anno 1882, 1883, om de levensduur en de lichtopbrengst te verbeteren, speelde Edison met het idee om deze koolstofdeeltjes af te lijden naar een mee in de ballon afgesmolten draad. Vermoedelijk liet hij zich inspireren door de toen al bekende elctrolise processen (koper en nikkel). Er werden verschillende lampen gebouwd en beproefd, maar de afzwarting van de ballon bleef hetzelfde. Wel stelde hij vast dat wanneer hij de mee ingesmolten draad op een positieve spanning zette, er een stroom liep en bij een negatieve spanning deze stroom achterwege bleef. Wat er precies gebeurde begreep hij echter niet, en aangezien het fenomeen geen voordeel bracht voor de levensduur van zijn lampen, besteede hij er verder geen aandacht aan. Wel demonstreerde hij dit fenomeen dat het Edison effect werd benoemd, aan een aantal geleerden bij herhalingen van zijn proeven.
Het zou dan nog bijna 20 jaar duren voor Flemming er een nuttig gebruik van maakte in zijn Flemmingdiode, de eerste electronenbuis.

Ziehier een wat uitgebreidere verklaring en een klein stukje geschiedenis

Eleen

Theorievraag over de buizendiode

door Peter1952 @, 19.01.2015, 12:35 (3599 dagen geleden) @ Eleen

Eleen: Mooi verhaal waar niets aan toe te voegen valt lijkt me.

Groeten,
Peter

Theorievraag over de buizendiode

door kris @, Gent Belgiƫ, 19.01.2015, 13:36 (3599 dagen geleden) @ Peter1952

een kleine opmerking :-).

Eleen schrijf dat er geen spanning aan te pas komt. Dit is een beetje dubbel. Er komt uiteraard spanning aan te pas, deze wordt in dit geval thermionisch opgewekt en veroorzaakt een potentiaalverschil tussen kathode en Anode doordat de electronen die op de Anode landen, daar rustig blijven zitten en ze maken de Anode negatief tov de Kathode. Eens er een bepaald potentiaalverschil is opgebouwd is de Anode zo negatief dat geen electron er nog wil op landen. Dan is er een evenwicht. Sluit je een gevoelige A-meter aan, dan hef je dit potentiaalverschil op en gaan er weer elctronen landen. Die stroom meet je. Sluit je een gevoelige voltmeter aan (type electrometer) dan kan je het potentiaalverschil meten.

groeten

Kris

Theorievraag over de buizendiode

door Eleen @, Deurne (BE), 19.01.2015, 14:16 (3599 dagen geleden) @ kris

Mooie dieper ingaande aanvulling.

Als de verbinding tussen anode en kathode er niet is wordt de anode negatief opgeladen** en zal na verloop van tijd de electronen opname op de anode kleiner worden, maar nooit volledig ophouden. de emissie van de kathode gaat namelijk onverminderd door, hoe klein ook.

Zie het zo als het opladen van een condensator via een weerstand, de spanningsval over de weerstand en dus de stroom hierdoor, word door het opladen steeds kleiner en kleiner, maar nooit helemaal nul.

Ik wilde echter bij de kern van de vraag blijven en die was waarom de stroom niet bij nul volt begint in de diode, maar reeds bij een kleine negatieve spanning.

Eleen

** deze negatieve spanning is overigens met een gevoelige voltmeter meetbaar, en het princiepe vind zijn toepassing bij laagfrequent versterkertrappen waar de negatieve roosterspanning wordt opgewekt met een hoge weerstandwaarde voor de roosterlekweerstand, wat toerlaat in bromgevoelige trappen, de kathode direct aan massa te leggen (bijvoorbeeld de EABC80 in vele radio's)

Theorievraag over de buizendiode

door jansen2810 @, 19.01.2015, 18:09 (3599 dagen geleden) @ Eleen

Leuk wat ik allemaal met mijn vraag teweeg heb gebracht. Overigens, kan ik nu wel zeggen, het was een vraag uit het huiswerk voor de cursus, die ik doe van de NVHR. De opmerking, dat ik zelf het antwoord op de vraag had gegeven, geeft mij zelfvertrouwen als oud HBS-a -er. Ik ben dus allesbehalve een techneut.

Theorievraag over de buizendiode

door Prosper @, Driebergen, 19.01.2015, 22:42 (3599 dagen geleden) @ jansen2810

Ik volg dezelfde cursus, zat op dezelfde vraag te "blokken" en we moeten vrijdag het huiswerk inleveren..

Mooi dat mijn "klasgenoot de vraag stelde en dat deze zo uitvoerig werd beantwoord!
De uitleg van Eleen hielp me over het dode punt heen, waarvoor dank!

Prosper

Theorievraag over de buizendiode

door Cornelis B-B. @, Amsterdam, 19.01.2015, 21:59 (3599 dagen geleden) @ Eleen

"Ongelijknamige ladingen trekken elkaar aan en gelijknamige ladingen stoten elkaar af".
Tevens is mij geleerd dat een negatieve lading meer elektronen bevat als een positieve
lading. Gevolg is dat de elektronenstroom van een "te veel"(negatief) naar een "te weinig"(positief) gaat.
Vr gr Cees.

--
CornelisBB

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum