Theorievraag over de buizendiode (Techniek Radio/TV)

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 geëmiteerd, 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