Der glühelektrische Effekt

Aus der erhitzten Oberfläche eines Metalls treten im Vakuum Elektronen aus. Es sind Valenzelektronen der außersten Atomschichten. Duch die Abgabe von Elektronen ist das Metall positiv geladen, die Elektronen werden wieder angezogen und es entsteht ein Gleichgewicht zwische emittierten und absorbierten Elektronen. Das Metall ist von einer 'Elektronenwolke' umgeben.

Diodenwirkung

Wird zwischen Glühkathode (-Pol) und Anode (+Pol) eine Gleichspannung UA angelegt, werden die Elektronen angezogen und es fließt ein Anodenstrom IA.

Wird die Spannungsquelle dagegen umgekehrt gepolt, fließt kein Strom. Der Strom kann also nur in einer Richtung fließen. Ein Elektrisches Bauteil, das Strom nur in einer Richtung 'durchläßt', wird Diode genannt.

Wird eine Diode in einen Wechsel-Stromkreis geschaltet, fließt im Stromkreis ein pulsierender Gleichstrom:

Kennlinie der Hochvakuum-Diode

Der Anodenstrom IA wird in Abhängigkeit von der Anodenspannung UA für verschiedene Heizspannungen der Glühkathode UH gemessen und in einem U-I-Diagramm angetragen.

Kennlinie einer Diode für zwei verschiedene Heizspannungen

Kennlinie der Modell-Diode
(Die Stromstärke wird in Elektronen/s gemessen)

Der Anodenstrom IA steigt mit zunehmender Anodenspannung UA bis zu einem Sättigungswert an. Die Stromstärke nimmt mit der Heizspannung zu.