Magnetron

Step · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 87

Hallo, es geht um Ddie Mikrowelle ... spezziell um das Megnetron:

ok, da es sonst niemand zu lesen schein .... kürze ich einfach mal meine Fragen radikal:

Wieso gibt es mehrere Schwingkreise im Magnetron und nciht nur einen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dass dein Beitrag nicht so schnell beantwortet wurde, wie du es dir vielleicht erhofft hattest, dürfte nicht an seiner Länge gelegen haben (längeren Beiträgen sieht man besser an, was du dir selbst schon überlegt hast, so dass es leichter wird, daran anzuknüpfen), sondern schlicht daran, dass am Sonntag Nachmittag vielleicht gerade keiner die Zeit hatte, sich da ein bisschen mit dir reinzudenken.

Zu deiner Kurzfrage ein paar mögliche Anregungen:

* Was ist das Ziel so einer Mikrowelle? Wie soll die Leistung dieser Mikrowelle in ihrem Innenraum verteilt sein? Könnte man so eine Verteilung schon prima mit einem einzigen Schwingkreis erreichen?

* Hilft es auch vielleicht einfach, mehr Leistung zu bekommen, wenn man mehrere Module gleichzeitig einbaut und verwendet?

Step · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 87

Frage: * Was ist das Ziel so einer Mikrowelle? Wie soll die Leistung dieser Mikrowelle in ihrem Innenraum verteilt sein? Könnte man so eine Verteilung schon prima mit einem einzigen Schwingkreis erreichen?

meine Antwort1 : Ziel der Mikrwelle ist es eine Mikrowelle zu erzeugen. Wieso soll die Leistung denn sein?. Die soll ins Essen gehn und nciht zurück zur Mikrowelle reflektiert werden??? Die Antwort passt nciht auf deine nächste Frage .... also falsch?!^^

Frage: * Hilft es auch vielleicht einfach, mehr Leistung zu bekommen, wenn man mehrere Module gleichzeitig einbaut und verwendet?

meine Antwort2 : Ja anscheineend schon. Aber ich weis ncht warum.

Mein Gedankengang war:
Es gibt z.B. 8 Schwingkreise. Die Frequenz (somit die Energie doer auch Leistung) wird von der Anzahl der Windungen der Spule (1 Windung) und von der Kapazität des Kondensators bestimmt. In NUR eine Spule ist die Antenne eingelassen, in welcher eine Spannugn durch die Spule induziert wird. Die Antenne sendet dann die Mikrowellen ab.

Von der Kathode werden Elektronen zur Anode ... also zu den Kondensatoren ... abgeschossen und beschleunigt. Dadurch ibts ne Lorentzkraft nach rechts. Wenn das Elektron noch in ein elektrisches Feld des Schwingkreises kommt, machts ne Kreisbewegung und gibt dabei Energie an einen Kondensator ab. (Also hier bin ich mir auch nciht ganz sicher. Wenn ein Elektron beschleunigt wird, gibt es dann die elektromagnetischen Wellen ab udn somit Energie. Oder gibt das Elektron die Energie ab, wenn es auf einen Kondensator trifft und ihn damit aufläd (Damit es ein ungedämpfter Schwingkreis wird)?

Also jetzt hab ich abgehandelt:
1.Elektron prallt wegen der Lorentzkraft auf die Kathode zurück.
2. Elektron wird wegen der Lorentzkraft ausgebremst und macht auch ne Spiralbeweung, bevor es in einen Kondensator / Anode knallt.

Jetzt kommt ncoh der Fall:
http://cache.eb.com/eb/image?id=205&rendTypeId=4

Hier seht man, dass das Elektron andauernd ausgebremst dun wieder beschleunigt wird, aber trotzdem nie ganz in die anode reinknallt, sondern eher eine Kreisbewegung macht, bevor es dann in die Anode knallt. ich denke dadurch, dass sich die Kondensatoren immer im gegensatz negativ und positiv aufladen, schweben immer diese "Elektronenwolken" (wenn ich das so nennen kann) von kondensator zu kondensator.

Genauer erklärt: Wenn ein Elektron zu einem negativ geladenen Kondensator kommt, wirds beschleunigt. Wenn der Kondensator dann positiv wird, wird das Elektron ausgebremst und weil es die bewegungsenergie noch hat, wandert es zum nächsten, dann negativ geladenen Kondensator weiter, wo es wieder beschleunigt wird ... und so weiter.

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Magnetron00.png
auch hier an der roten Elektronenbahn zu sehen.

Die gelbe ganz kreisrunde Bahn kann ich mir aber nicht erklären.

Also komm ich zu dem Schluss, dass die Elektronenwolken, bei ihren Kreisbewegungen andauernd elektromagneische wellen abgeben, diese von den Kondensatoren aufgenommen werden und ja ... dann EIN Kondensator die Antenne hat.... daher nur ein Kondensator genutzt wird? Also brauche ich die anderen Schwingkreise ja nur, damit sie die Elektronen in die Bahnen lenken und daher eiene "regelmäßige" Energiezuführ zustande kommen kann beim Sende-Schwingkreis? Aber geben die Elektronen jetzt uach beim Einschlag energie ab? Oder "nur" beim beschleunigen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das mit der Beschleunigung "beim Aufprall" brauchst du glaube ich nicht für die Erklärung der Mikrowelle.

Da reicht es, die Elektronen zu betrachten, die in so ein Magnetron hineingelassen werden und die dort dann kreuz und quer hin- und herfliegen. Dabei werden sie beschleunigt, sowohl von den E-Feldern als auch von den Magnetfeldern in dem Magnetron, und dabei senden sie elektromagnetische Strahlung im Mikrowellenbereich aus.

Diese Strahlung bringt die Ladungen in den Wänden des Magnetrons zum Hin- und Herschwingen (das zeigt die gelbe, kreisförmige Linie, die du angesprichen hast), und weil die Ausmessungen des Magnetrons zu Wellen bestimmter Wellenlängen besonders gut passen, wird dabei die Strahlung in dem Magnetron verstärkt (das Magnetron wirkt als Resonator).

Hilft dir das schon etwas mehr, deine Beobachtungen und Überlegungen zu ordnen?

Step · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 87

ok, jetzt hab ichs verstanden, denke ich. Aber das Elektron macht nicht die gelbe, sondern die rote Bahn. Auf den roten kreis-Strecken direkt am Kondenssator wird das Elektron beschleunigt und auf den roten etwas geraderen Strecken (die an der Kathode vorbeigehen) wird das Elektron ausgebremst, oder nicht mehr beschleunigt?

Wenn ein Elektron beschleunigt wird, gibt es dann die elektromagnetischen Wellen und somit Energie ab. Am Anfang, wenn die Mikrowelle aber noch nicht gelaufen ist, sind die Kondensatoren aber auch noch nicht geladen und die Energie der Wellen kann nicht so gut absorbiert werden an den Kondensatoren (genauso wie bei der Gabel in der Mikrowelle)? Oder sind da schon so viele freie Ladungsträger angeregt und auch an der Oberfläche, dass die Mikrowelle die anregen kann? Dann würd ich auch sagen, kann ich den Aufparall von den Elektronen selbst auf die Anode auch vernachlässigen, weil mehr Energie durch die Mikrowellen übertragen wird?

Dazu habe ich mir gedacht: Damit die Kondensatoren erst einmal geladen werden, stellt man ganz am Anfang ganz kurz ein schwaches elektrisches Feld ein, damit die Elektronen nicht gleich so schnell abgelenkt werden, sondern eher auf einen Kondensator prallen, damit der erst einmal aufgeladen wird. Stimmt so meine Überlegung?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Step · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 87

naja, ok,

ich wollte zwar doch Details wissen, weil ich eignetlich weis, dass sich das ganze hochschaukelt. Aber ums so richtig zu verstehen, brauch man ja doch die Grundlagen, denke ich, und was ganz am anfang passiert oder "wie" es sich hochschaukelt muss man auch verstehen. Man kann ja nich einfach so ne Mikrowelle berechnen, wen man weis, dass es sich hochschaukeln wird oder?

Trotzdem geb ich mich mal mit der Antwort zufrieden und danke für die Mühe!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Step · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 87

ach ja ok, stimmt schon, das Metall nimmt ja die energie so oder so auf, weil ja "Leitungsfähig" ist ^^ Big Laugh

oh man

aber ne Frage noch ... wenn die Elektronen zur Anode geraten ... bekommt das Metall ja immer mehr "freie Ladungsträger", die angeregt werden können. Daher müsste sich das ganze doch zu sehr aufschwingen, wenn man die Mikrowelle zu lange laufen lässt? Oder hab ich da jetzt nen Gedankenfehler? Die Energie, die von der Kathode ausgeht, bleibt ja immer gleich, nur die Anode nimmt die Energie immer besser auf, wegen der sich immer erhöhenden Elekronenanzahl? (auch wenn die Mikrowellen nicht ganz tief ins Metall eindringen, sondern nur die äußeren Elektronen aufladen, die sich an der Hülle des Metalls befinden). Oder macht das nicht so viel aus?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Elektronen, die von der Kathode zur Anode gelangen, fließen einfach zu der Spannungsquelle ab, die für die Spannung zwischen Kathode und Anode zuständig ist.

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Die Wand ist doch aus Metall, da sind sowieso immer genug Elektronen frei beweglich. Die Schwingung in der Wand wird nicht dadurch angeregt, dass da immer mehr Elektronen in die Wand reinfließen. (Die Anzahl der frei beweglichen Elektronen in der Wand ändert sich also nicht und hat hier nix mit der Stärke der elektromagnetischen Schwingungen in der Wand zu tun.)

Sondern die Schwingung in der Wand wird dadurch immer stärker angeregt, dass die elektromagnetischen Wechselfelder im Hohlraum immer stärker werden.

Step · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 87

dann wäre alles gklärt udn ich bin fertig mit Fragen smile

DANKE!!!