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Fach: Physik Datum: 01.10.2009
Kurs: PH eA 11/12 Zeit: 5. & 6. Stunde
Lehrer: Herr Albert Raum: 012
Fehlende: Jorge Protokollantin: Nadine Röttering
Thema der Stunde: Bewegung von Elektronen in elektrischen Feldern
1.1 Glühelektrischer Effekt:
1.1 Glühelektrischer Effekt
1.2 Elektronenstrahlerzeugungssystem
1.3 Wie schnell sind Elektronen?
Im Vakuum kann nur dann ein elektrischer Leitungsvorgang stattfinden, wenn durch äußere
Einflüsse Elektronen als freibewegliche Ladungsträger erzeugt werden und ein elektrisches
Feld anliegt. Die Erzeugung von Ladungsträgern (Elektronen) kann z.B. durch den
glühelektrischen Effekt erfolgen. Dabei wird in das Vakuum eine Platte aus Metall oder
Metalloxid als Elektrode gebracht. Durch Erhitzen erhalten einzelne Elektronen der Elektrode
soviel Energie, dass sie sich aus der Metalloberfläche lösen können. Sie stehen dann als
bewegliche Ladungsträger zur Verfügung.
(Ein glühender Draht sendet Elektronen aus)
1.2 Elektronenstrahlerzeugungssystem:
(1) Durch den glühelektrischen Effekt werden Elektronen freigesetzt.
(2) Die Elektronen werden durch den Wehnelt-Zylinder gebündelt.
(3) Zwischen Kathode und Anode entsteht durch UB ein elektrisches Feld.
(4) Dieses elektrische Feld beschleunigt die Elektronen.
(5) Die Mehrzahl der Elektronen trifft auf die Anode und fließt ab.

(6) Einige Elektronen gelangen durch den Schlitz der Anode und bewegen sich
anschließend gleichförmig (Erdung der Anode!).
(7) Die Elektronen, die aus der Kathode ausgetreten sind, besitzen die potentielle
Energie Wpot = e · U. Sie „fallen“ in Richtung Anode.
(8) An der Anode ist die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt worden
Wkin = mv² (Bewegunsgenergie)
Kathode Anode
e · U = mv²
W = Wpot + Wkin W = Wkin + Wpot
1.3 Wie schnell sind Elektronen?
(Wpot = 0)
Die Geschwindigkeit der Elektronen hängt ab von der Spannung im elektrischen Feld.
e · U = mv²
v =
v =
v = 3,248·10 7
Die Elektronen werden auf 10% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.
Gleichförmig = Geschwindigkeit
und Richtung bleibt gleich; Keine
Kraftausübung
Potential=Die Arbeit, die benötigt wird um eine Probeladung von einem
Punk zum anderen Punkt zu befördern.
(Wenn das Elektron am nahsten am Minuspol ist, besitzt es die größte
potentielle Energie)
(e = Elementarladung)
Energieerhaltungssatz = Die
Potentielle Energie der
Elektronen an der Kathode
wandelt sich um in kinetische
Energie an der Anode.