Nichtstationäre Vorgänge in Elektronenröhren

Zusammenfassung

So lange die Laufzeit eines Elektrons zwischen den Elektroden einer Entladungsröhre genügend klein gegen die Periodendauer einer angelegten Wechselspannung bleibt, lassen sich alle Vorgänge, die in der Entladungsstrecke selbst und den angeschlossenen Schaltelementen auftreten, ohne weiteres aus den statischen Kennlinienfeldern der betreffenden Röhre ableiten. Sobald jedoch die Laufzeit τ oder besser der Laufzeitwinkel $\Theta =\omega \tau 2\pi \frac{\tau }{T}$ (ω Kreisfrequenz, T Periodendauer) merkliche Beträge erreicht, treten andersartige Vorgänge auf, die nicht mehr allein durch die statischen Kennlinien erfaßt werden können. Diese geänderten Verhältnisse kommen durch Besonderheiten des Energieaustausches zustande: Während nämlich in einem genügend langsam veränderlichen Feld (Feldstärke E) das Integral der Energie eines Elektrons der Ladung e über einen geschlossenen Kreislauf

$$ \oint{eEdx=0} $$

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ist, da ja das Elektron bei der Rückkehr an seinen Ausgangspunkt dort ein ungeändertes Potential vorfindet und daher gleiche Energie besitzt, ist es bei einem gegenüber der Laufzeit genügend schnell veränderlichen Feld anders. Hier findet das Elektron an seinem Ausgangspunkt ein geändertes Potential vor. Der endliche Wert, den das Integral dann besitzt, gibt unmittelbar die Energieaufnahme oder Abgabe des Elektrons an. Elektronen vermögen also an hochfrequente Wechselfelder Energie abzugeben oder daraus Energie aufzunehmen, und zwar auch dann, wenn die Elektronen überhaupt nicht zu den die Hochfrequenzfelder erzeugenden Elektroden gelangen können.