[Hans Dorn]

Angeregt durch den 0V-Audion Beitrag in der Röhrenbude.

Kann mir jemand erklären, warum die folgende Schaltung nicht funktioniert?






Die Kathode emittiert bei der gegebenen hohen Temperatur stärker als das Gitter, eine Potentialdifferenz baut sich auf, und führt zum Stromfluß durch RL.

Dies sollte laut Thermodynamik unmöglich sein!
Wo steckt der Fehler?

Gruß Hans

[madmoony]

Ist das dein ernst?

Die Energie kommt aus der heissen Kathode...das verletzt keine Regeln!

[Hans Dorn]

Temp meint in dem Fall die Umgebungstemperatur. Alle Komponenten haben 1000° und sind im thermischen Gleichgewicht.

Edit: Ausgangspost korrigiert.

[Calvin]

Hi,

na klar....das Glas des Kolbens wird weich, die Röhre zieht Luft, der Heizfaden brennt durch und I=0

jauu
Calvin

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von Calvin
der Heizfaden brennt durch

Der ist doch gar nicht in Betrieb.

[madmoony]

Nanu? vergisst das Forum?

Wo ist den der erste beitrag vom Koenich geblieben??

[Rumgucker]

Eben hatte ich schon eine Antwort formuliert, sie dann aber wieder verworfen....

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Ich könnte mir vorstellen, dass die Schaltung funktioniert. Ich seh da auch weder ein Perpetuum-Mobile noch eine Verletzung der Thermodynamik. Wir kennen ja schließlich auch Thermoelemente.

"Unterschiedliche Austrittsarbeiten zweier Metalle führen zu einem Kontaktpotential"

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Austrittsarbeit


Nun ist nur die Frage, ob man das Vakuum als "Kontaktstelle" ansehen darf...

[E_Tobi]

http://de.wikipedia.org/wiki/Edison-Richardson-Effekt

Falls die Geometrie der Röhre (siehe Richardson-Konstante mit ihren Abhängigkeiten) so beschaffen ist dass wirklich die Kathode wesentlich mehr emittiert als das Gitter funktioniert die Schaltung.

Aber ein Perpetuum mobile ist das nirgends, befindet sich der Rl im selben Raum wie die Röhre entsteht halt ein Temperaturgradient vom Widerstand Richtung Röhre und ein Wärmestrom setzt ein der die im Widerstand emitierte Energie wieder an die Röhre zurückliefert, und weiter passiert nix... (Edit: Die Austritsarbeit der elektronen kommt halt mal aus der Thermischen Energie des Raumes, die Röhre muss kalt werden sobald Strom fließt)

Befindet sich Rl außerhalb des 1000k-Raumes wirds halt drinnen kontinuierlich kälter, währends draußen wärmer wird...

Mit der Richardson-Gleichung kann man dann ja auch abschätzen in welchen Größenordnungen man sich da bewegt, von der Energietransportfähigkeit her....

Ich würde sagen es gibt praktikablere Methoden um thermoelektrische Effekte auszunutzen

Grüße, Tobi

[Hans Dorn]

Genau das, mein lieber Tobi, wäre ein Perpetuum mobile 2. Art, und nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik verboten.

Der 2. Hautsatz sagt grob, daß ich gleich verteilte Wärmeenergie nicht in andere Energieformen umsetzen kann.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von Hans Dorn
Genau das, mein lieber Tobi, ........

Genau das, lieber Hans, ist der Tonfall, den wir von unserem lieben Kurt gewohnt sind.

Es wird dringend Zeit, dass ich die RBude mal wieder besuche und den Pranger wieder aktualisiere. Zumal meine berufliche zeitliche Belastung sich von Tag zu Tag mehr normalisiert...

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von Hans Dorn
Der 2. Hautsatz sagt grob, daß ich gleich verteilte Wärmeenergie nicht in andere Energieformen umsetzen kann.

"2. Hauptsatz: Thermische Energie ist nicht in beliebigem Maße in andere Energiearten umwandelbar."

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik

Die Betonung liegt auf "beliebigem Maß", also die Äquivalenz von Wärme und anderen Energiearten.

Natürlich kann man aber Wärme in "gewissem Maße" u.a. in elektrischen Strom wandeln.

[Hans Dorn]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Genau das, lieber Hans, ist der Tonfall, den wir von unserem lieben Kurt gewohnt sind.

Pffft! ;baeh

War nicht so gemeint.

[Hans Dorn]

Ich zitiere mal aus der gleichen Wiki-Seite:

Es gibt keine Wärmekraftmaschine, die bei gegebenen mittleren Temperaturen der Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr einen höheren Wirkungsgrad hat als der aus diesen Temperaturen gebildete Carnot-Wirkungsgrad.

[Bild: 5c6227473d6b40b0bd68b61344c433e4.png]


Bei TKalt = THeiss ist der Wirkungsgrad 0.

Wird der Widerstand wärmer als die Kathode, muß sogar Energie von außen zugeführt werden.

Ich weiß im Moment echt nicht, wo der Haken ist, evtl. Thermospannungen?

[kahlo]

Eventuell braucht man bei 1000 Grad ein wenig mehr als die paar Mikrovolt aus der Elektronenwolke, um das Kupfer des Röhrengitters zur Elektronenaufnahme zu bewegen. Die Temperatur wird die Elektronen schliesslich auch in den Atomen des Röhrengitters auf höhere Umlaufbahnen zwingen.

Wahrscheinlich landet man bei Fermi-Verteilungen und Boltzmannkonstanten, wenn man das auflösen will .

[Rumgucker]

Es wäre einfacher, wenn wir sicher wüssten, ob da nun ne Spannung entsteht oder eben nicht.

...dann kann man sich ja immer noch ne befriedigende Erklärung zurechtlegen

Soll ich den Bunsenbrenner anwerfen?

[E_Tobi]

Stimmt, da war was....zweite Ordnung...

Es wird kein Potential entstehen, da liegt der Fehler. Angenommen es wäre da ein Potential, so würde sich die sich im Thermodynamischen Gleichgewicht befindliche Elektronenwolke in Richtung des positiveren Metalls mit der geringeren Austritsarbeit bewegen, was die Gesamtaustritsarbeit des Metalls mit der höheren Austritsarbeit wieder senken würde....weniger Gegenkraft durchs E-Feld und so....damit könnte dieses wieder emitieren und positiver werden.

=> Die unterschiedliche Austritsarbeit macht kein Potential sondern verschwindet in der "Position" der Elektronenwolke zwischen den Platten.

Ich habs jetzt zwar nicht nachgerechnet und ich hoffe dass ich mich nicht irgendwo verhaspelt hab (Müde) aber die Erklärung scheint mir recht gut.

Grüße

[e83cc]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Es wird dringend Zeit, dass ich die RBude mal wieder besuche und den Pranger wieder aktualisiere. Zumal meine berufliche zeitliche Belastung sich von Tag zu Tag mehr normalisiert...

Darf ich da mal was empfehlen
Hier gehts mal wieder zur Sache http://jogis-roehrenbude.de/forum/forum/...p?id=75803

Und bist auch schon lobend erwähnt worden, die vermissen dich schon

[Hans Dorn]

Zitat:Original geschrieben von E_Tobi
=> Die unterschiedliche Austritsarbeit macht kein Potential sondern verschwindet in der "Position" der Elektronenwolke zwischen den Platten.

Ich habs jetzt zwar nicht nachgerechnet und ich hoffe dass ich mich nicht irgendwo verhaspelt hab (Müde) aber die Erklärung scheint mir recht gut.

Grüße

Müßte man mal genauer drüber nachdenken...

Thermospannungen fallen übrigens flach, da alle Beteiligten die gleiche Temperatur haben.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von e83cc
Darf ich da mal was empfehlen
Hier gehts mal wieder zur Sache http://jogis-roehrenbude.de/forum/forum/...p?id=75803
Und bist auch schon lobend erwähnt worden, die vermissen dich schon

Soviel Zeit hab ich nun wieder auch (noch) nicht, dass ich zur Zeit in fremden Foren stöbern kann. Wird die nächsten Tage sicherlich besser. Aber im Moment gibts noch nen Arbeitsstau.

Bitte zitieren, wenns da was Spannendes geben sollte.

[E_Tobi]

Zitat:Original geschrieben von Hans Dorn
Müßte man mal genauer drüber nachdenken...

Hab ich....kann wohl auch nicht richtig sein. Es darf gar nicht erst emitiert werden, oder durch die Emission darf keine Ladungsverschiebung im Metall entstehen.

Angenommen ich habe einfach nur ein Metallplättchen in dem 1000K-Raum welches fröhlich emitiert, und irgendwo (egal ob draußen oder drinnen) einen 0V-Bezugspunkt...Dann wäre man ja auch schon in der Lage die thermische Energie ohne thermisches Gefälle direkt elektrisch zu nutzen...

Oder?

Grüße