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Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise

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Kalo
Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise
lernst du in der Sekundarstufe 3. Klasse - 4. Klasse - 5. Klasse - 6. Klasse - 7. Klasse

Beschreibung zum Video Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise

Was haben Translation und Rotation gemeinsam? Welche Zusammenhänge sind ähnlich, welche unterscheiden sich?

In diesem Video werden dir die Analogien zwischen Translation und Rotation erklärt. Zusätzlich zum Video findest du Arbeitsblätter und Übungen zu Translation und Rotation, mit denen du dein Wissen noch vertiefen kannst.

Grundlagen zum Thema Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise

Die braunsche Röhre

Hast du schon einmal von einer braunschen Röhre gehört? Dabei handelt es sich um ein technisches Gerät, das nach seinem Erfinder Ferdinand Braun benannt ist.

Du hast es vielleicht selbst nicht mehr erlebt, aber deine Eltern hatten früher wahrscheinlich eine solche Röhre in ihrem Wohnzimmer stehen – alte Fernseher waren nämlich nichts weiter als braunsche Röhren. Was genau es damit auf sich hat, schauen wir uns im Folgenden an.

Braunsche Röhre – Funktionsweise

Die Funktionsweise der braunschen Röhre basiert vor allem auf drei physikalischen Phänomenen: der Glühemission, der Ablenkung von Elektronen im elektrischen Feld und der Fluoreszenz. Durch die Glühemission werden freie Elektronen erzeugt. Durch die Wechselwirkung mit elektrischen Feldern werden sie beschleunigt und abgelenkt. Und durch die Fluoreszenz erzeugen sie kurzzeitig leuchtende Punkte auf einem Schirm. Wir betrachten die einzelnen Schritte etwas genauer, indem wir den Aufbau der braunschen Röhre Schritt für Schritt durchgehen.

Braunsche Röhre – Aufbau

Braunsche Röhre Physik, Aufbau

Glühkathode

Die Glühkathode ist die Quelle der freien Elektronen – hier findet die Glühemission statt. Sie besteht aus einem Draht, der mit einer hohen Spannung gespeist wird und negativ geladen ist. Das Material wird dabei so gewählt, dass es sich bei Stromfluss stark erhitzt und gleichzeitig eine geringe Austrittsarbeit hat. Die Austrittsarbeit sagt etwas darüber aus, wie viel Energie ein Elektron benötigt, um den Draht zu verlassen – je geringer die Austrittsarbeit, desto weniger Energie benötigt es. Durch die starke Temperaturerhöhung steigt die kinetische Energie der Atomrümpfe und Elektronen im Material dann so weit an, bis einzelne Elektronen aus der Glühkathode austreten. Da die Kathode selbst negativ geladen ist, werden die ausgetretenen Elektronen von der Kathode hin zur positiv geladenen Anode beschleunigt. Die Anode enthält ein kleines Loch, durch das nur ein feiner Strahl an Elektronen in gerader Verbindungslinie zum Zentrum des Leuchtschirms laufen kann.

Auf dem Weg zur Anode passieren die Elektronen den leicht negativ geladenen Wehneltzylinder. Dieser Zylinder aus Metall dient vor allem dazu, den Elektronenstrahl auf die Blende zu fokussieren, sodass er hinter der Blende einen geringen Durchmesser hat.

Ablenkplatten

Hinter der Blende läuft der Elektronenstrahl durch zwei senkrecht zueinander angeordnete Kondensatoren. Wir betrachten zum Verständnis des Vorgangs den vertikal angeordneten Plattenkondensator.

Liegt keine Spannung am Kondensator an, kann das Elektron ungehindert und auf gerader Bahn in Richtung des Leuchtschirms weiterfliegen. Sobald eine Spannung anliegt, bildet sich jedoch ein elektrisches Feld zwischen den Kondensatorplatten aus. Dieses Feld lenkt das Elektron, je nach Polung, nach oben oder nach unten ab – in Richtung der positiv geladenen Platten. Es wirkt eine Kraft $F = eE$ auf das Elektron. Dabei ist $e$ die Elementarladung, also die Ladung eines Elektrons. Die Größe der Kraft hängt außerdem von der Feldstärke $E$ des Plattenkondensators ab, die proportional zur anliegenden Spannung $U$ ist:

$E \propto U$

Über die Spannung am Kondensator kann also die Auslenkung in vertikaler Richtung vorgegeben werden. Der Kondensator in horizontaler Richtung funktioniert analog. So kann die Position, an der der Elektronenstrahl den Leuchtschirm trifft, eingestellt werden.

Leuchtschirm

Der Leuchtschirm besteht üblicherweise aus Glas, das mit einem Material beschichtet ist, das durch Elektronen zur Fluoreszenz angeregt werden kann. Das können wir uns folgendermaßen vorstellen: Die Elektronen treffen auf die Beschichtung. Das Material der Beschichtung besteht aus Atomen, mit denen die Elektronen zusammenstoßen. Dabei übertragen sie einen Teil ihrer kinetischen Energie, wodurch die Atome in einen angeregten Zustand übergehen. Nach einer sehr kurzen Zeit geben die angeregten Atome diese Energie wieder ab, einen großen Teil davon in Form von Licht. Dieses Licht ist die Fluoreszenzstrahlung.

Ohne die Ablenkplatten würde der Elektronenstrahl einen einzelnen hellen Punkt auf dem Leuchtschirm erzeugen. Durch die Platten kann der Strahl nun allerdings bewegt werden und Muster erzeugen.

Braunsche Röhre – Ablenkung

Um die Bildentstehung in einer braunschen Röhre besser zu verstehen, überlegen wir uns zunächst, was passiert, wenn eine Sägezahnspannung an einem der Kondensatoren anliegt. Bei einer Sägezahnspannung steigt die Spannung $U$ in einem gewissen Zeitintervall linear an, um dann abrupt wieder auf ihren Ausgangswert zu fallen und erneut anzusteigen. Ist eine solche Spannungsform in vertikaler Richtung angelegt, während in horizontaler Richtung keine oder eine konstante Spannung anliegt, wandert der Elektronenstrahl in vertikaler Richtung, springt dann auf seinen Ursprung zurück, um wieder in vertikaler Richtung zu wandern. Auf dem Schirm ist dann ein gerader Strich sichtbar, wenn die Auslenkung schnell genug erfolgt.

Wird nun auch in horizontaler Richtung eine Sägezahnspannung angelegt, vollführt der Elektronenstrahl zusätzlich eine periodische horizontale Bewegung. Wenn für die beiden Sägezahnspannungen gilt $U_{horizontal} = U_{vertikal}$, ergibt sich insgesamt eine schräge Linie auf dem Leuchtschirm.

Sind die horizontale und vertikale Spannung ungleich, können durch verschiedene Kombinationen beliebige Figuren auf dem Leuchtschirm erzeugt werden.

Braunsche Röhre Erklärung der Ablenkung

Braunsche Röhre – Anwendung

Eine Anwendung der braunschen Röhre haben wir bereits in der Einleitung kennengelernt: Früher waren Fernseher nach diesem Prinzip aufgebaut. Insbesondere für Farbfernseher war die Technik komplizierter, als hier beschrieben, aber das Grundprinzip war dasselbe. Übrigens ist dieses Funktionsprinzip ein Grund dafür, dass alte Röhrenfernseher so schwer waren. Das Glas war kein gewöhnliches Glas, sondern mit Blei versetztes Glas. Das Bleiglas diente dazu, die Zuschauer vor gefährlicher Strahlung abzuschirmen – insbesondere vor Röntgenstrahlung, die als ungewollter Effekt durch die schnellen Elektronen im Leuchtschirm erzeugt wurde.

Heutzutage sind Fernseher vollkommen anders aufgebaut. Aber in analogen Oszilloskopen findet diese Technologie nach wie vor Anwendung, um – insbesondere in der Forschung – Spannungen, Ströme oder andere Messgrößen graphisch abzubilden.

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Vorschaubild einer Übung

Transkript Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise

Hallo und herzlich willkommen. Ich zeige dir hier, wie die Braunsche Röhre aufgebaut ist und welche Vorgänge sich in ihr abspielen. In einem zweiten Video werde ich zeigen, wie man die Bewegungen von den Ladungsträgern in der Röhre berechnet. Du solltest zum Verständnis den atomaren Aufbau von Festkörpern kennen, wissen, was ein freier Ladungsträger ist und das Verhalten geladener Teilchen im elektrischen Feld sowohl bei Bewegungen in Richtung der Feldlinien als auch senkrecht dazu kennen. Die Braunsche Röhre besteht aus einem nahezu leer gepumpten Glaskolben, der rundum verschlossen ist. An der einen Seite eher zylindrisch geformt, ist er an der anderen kegelförmig. Der Boden des Kegels ist innen mit einem Material belegt, das aufleuchtet, wenn Elektronen mit hoher Geschwindigkeit auf ihm aufschlagen.Diesen Effekt nutzt man gezielt aus, um Punkte Linien und Figuren auf diesen Bildschirm zu zeichnen. Man erreicht das dadurch, dass man zuerst Elektronen in dieser Röhre freisetzt, sie dann in Richtung Bildschirm beschleunigt und dann auf dem Weg dorthin gezielt auf ihre Bahnen ablenkt. Weil das Material auf dem Inneren des Bildschirms immer noch etwas nachleuchtet, nachdem ein Elektron auf es aufgetroffen ist, vor allem aber, weil unser Auge Veränderungen recht träge wahrnimmt, kann man die entstehenden Lichtpunkte als Linien und Figuren erscheinen lassen. Wenn man den Elektronenstrahl schnell und wiederholt über den Bildschirm führt und Reihen von Lichtpunkten hintereinander weg erzeugt. Die Elektronen, die man auf den Bildschirm abfeuert, setzt man am zylindrischen Ende der Braunschen Röhre mit einer Glühkatode frei. Der Name verrät, was geschieht. Hier wird etwas zum Glühen gebracht. Was aber passiert dann? Erinnere dich an das Verhalten von Gasen bei Erwärmung. Stell dir vor, man bläst an einem kalten Wintertag einen Luftballon auf und bindet ihn fest zu. Wenn man mit diesem Luftballon in die Sauna geht, dauert es nicht lange, bis er sichtbar größer wird, ohne das wir mehr Luft einblasen. Die Erwärmung bewirkt nämlich, dass die Gasmoleküle aus dem die Luft im Ballon besteht, sich intensiver bewegen. Teilchen haben ja selbst nicht so etwas wie eine Temperatur. Was wir als Hitze spüren, ist nichts anderes, als intensivere Bewegungen vieler Teilchen, also Atome und Moleküle. Die intensivere Bewegung bewirkt hier, dass sie mit größerer Kraft und größerer Häufigkeit auf die Wände des Ballons stoßen und nach außen drücken. Bei Festkörpern ist das ähnlich. Du weißt, dass feste Körper sich ausdehnen, wenn sie erwärmt werden. Auch hier bedeutet höhere Temperatur intensivere Bewegung der Teilchen. Die sind hier zwar in einem festeren Verbund als in Gasen, verschaffen sich aber doch wechselseitig mehr Platz, und so dem Körper, den sie bilden, ein größeres Volumen. Auf atomarer Ebene passiert noch etwas und das ist für uns wichtig. Die Atome des Stoffes rütteln derart hin und her, dass auch zwischen Atomkernen und den umgebenden Elektronen mehr Platz wird. Es kommt sogar vor, dass manchen Atomen das eine oder andere Elektron kurzzeitig entwischt, ehe es wieder eingefangen wird. Dadurch entstehen auf der Oberfläche unseres erhitzen Körpers, etwas wie zitternde Wölkchen von Elektronen, die immer wieder hochspringen, hin und her springen oder auch herunter sausen. Genau das liefert uns eine Glühkatode. Die einfachste Glühkatode ist also so etwas wie der glühende Draht in einer Glühlampe, auch wenn wir sie aus technischen Gründen nicht so einsetzen, aber es ist so ähnlich. Mit diesen Wölkchen aus Elektronen haben wir nun gewissermaßen Schrot für ein elektrisches Gewehr. Wir müssen sie nur in Bewegung bringen. Das gelingt natürlich am einfachsten mit einem elektrischen Feld. Man setzt dafür einfach eine positiv geladene Platte, eine Anode, in einer gewissen Entfernung vor die Katode und legt zwischen Katode und Anode eine Spannung an, und zwar so, dass die Katode den negativen, und die Anode den positiven Pol bildet. Dann haben wir nämlich ein elektrisches Feld, dass seine Kraft auf unsere herumwirbelnden  Elektronen ausübt, und sie mit wachsender Geschwindigkeit von der Katode wegzieht. Durch diese Anziehung bekommen die Elektronen einen solchen Impuls, dass sie mit großer Kraft auf die Anode aufschlagen würden, wenn wir nicht so vorausschauend wären, in die Mitte der Anode ein Loch zu bohren. Elektronen, die auf dieses Loch zu fliegen, können hindurch sausen, wie ein Ball durch die Torpfosten. Hinter der Anode haben wir kein Feld, und wenn die Elektronen schnell genug sind, werden sie von der positiv geladenen Anode, die sie ja anzieht, kaum noch gebremst. Damit von der Katode ein schöner, dünner, scharfer Strahl von Elektroden aus der Anode gezogen wird, ist bei der echten  Braunschen Röhre noch ein sogenannter Wehnelt-Zylinder zwischen beiden angeordnet. Er ist ungefähr so etwas wie eine Blechdose ohne Boden und mit einem Loch mitten im Deckel. Er ist genau konzentrisch um die Mittelachse unserer Röhre eingebaut, auf der auch das Loch der Anode liegt. Er ist gegenüber der Katode noch ein klein wenig negativer vorgespannt und stößt die Elektronen, die von der Anode längs durch ihn hindurchgezogen werden so zurecht, dass sie etwa entlang seiner Mittelachse gebündelt werden. Auf diese Weise können wir in der Braunschen Röhre einen dünnen scharfen Strahl aus Elektronen von innen auf den Bildschirm schießen. Jetzt müssen wir nur noch ein elektrisches Feld senkrecht zur Bewegung dieser Elektronen einrichten, damit wir sie ablenken können und den Strahl auf dem Bildschirm hin und her lenken, wie den Wasserstrahl aus dem Gartenschlauch. Und das machen wir natürlich einfach so, dass wir um die Bahn der Elektronen einen Plattenkondensator anordnen. Tatsächlich werden es in der Braunschen Röhre dann sogar zwei sein, die um 90 Grad zueinander versetzt sind. Denn so können wir den Elektronenstrahl nicht nur auf einer Linie hin und her schieben, sondern sogar richtige Figuren zeichnen. Wenn wir nun zum Beispiel an das erste Plattenpaar eine Spannungsquelle anschließen, die eine Spannung bereitstellt, die einen sägezahnartigen Verlauf über die Zeit hat, also immer ansteigt bis zu einem bestimmten Wert, dann auf 0 springt und wieder ansteigt usw. Dann wird es von dieser Spannung am ersten Plattenkondensator erzeugte Feld, ebenfalls einen Verlauf in der Zeit haben, der wie eine Folge von Sägezähnen aussieht. Das heißt natürlich, dass auch die Kraft in einer Richtung, wie hier in unserem Beispiel in der Senkrechten immer gleichmäßig ansteigt, dann wieder auf 0 zurückfällt, wieder ansteigt usw. Also werden die Elektronen, die durch dieses Feld senkrecht zu dem Feld hin fliegen, zunehmend zur positiven Seite hingezogen, einige der Nachfolgenden wieder nicht oder weniger, die darauf Folgenden wieder stärker und stärker, sodass die Ablenkung des Elektronenstrahls immer von der Mittelachse bis zu einem Maximum verläuft. Wenn diese Veränderung schnell genug geschieht, ergibt sich, vor allem wegen der Trägheit unseres Auges, auf dem Bildschirm eine leuchtende Linie. Wenn wir dieselbe Säbelsägezahnspannung auch an den anderen Plattenkondensator legen, der waagerecht auslenkt, dann wird ja unser Elektronenstrahl genauso schnell und genauso weit, wie er in die Höhe gelenkt wird, auch zur Seite gelenkt. Und die beiden Bewegungen zur selben Zeit ergeben dann eine schräge Linie. Und wenn sich beide Spannungen verschieden schnell verändern und vielleicht noch nicht linear, entstehen die verschiedensten Figuren auf dem Bildschirm. Die sind für Elektroniker, Physiker oder Schwachstromtechniker sehr interessant, denn die verwenden eine solche braunsche Röhre in einem sogenannten Oszilloskop. Das ist ein Gerät, mit dem man sehr gut, vor allem sehr präzise, die Verhältnisse zweier sich verschieden ändernder Spannungen zueinander darstellen kann. Das war eine kurze Darstellung des Aufbaus und der Funktionsprinzipien einer Braunschen Röhre. Ein nahezu luftleer gepumptes Glasgefäß, in dem eine Glühkatode Elektronen freisetzt, die von einer positiv geladenen Lochanode abgesaugt und beschleunigt werden. Unterwegs werden sie in einem Wehnelt-Zylinder zu einem dünnen Strahl gebündelt, die man über zwei rechtwinklig zueinander versetzten Plattenkondensatoren gezielt auf einen fluoreszierenden Bildschirm lenkt. Je nach dem zeitlichen Verlauf der Spannungen an den auslenkenden Kondensatorplatten ergeben sich Punkte, Linien und Figuren auf dem Bildschirm, die man zur Analyse der Verhältnisse zweier Spannungsgrößen ausnutzen kann. Viel Vergnügen beim Verstehen. In einem zweiten Video unter demselben Titel werde ich zeigen, wie man eine gewichtige Funktionsgröße der Braunschen Röhre berechnen kann. Bis dahin.

12 Kommentare
12 Kommentare
  1. Danke!
    Ich habe es mir nun nach sechs Jahren noch einmal angesehen und bin auch selbst ganz zufrieden. Hoffe, mir gelingt noch einiges so gut wie dieses!

    Von Kalo, vor mehr als 5 Jahren
  2. Sehr gut, großes Lob an dich, mach weiter so!
    :D

    Von Tom S., vor mehr als 5 Jahren
  3. danke, habs verstanden.

    Von Sralm, vor fast 10 Jahren
  4. Gut erklärt!

    Von Vaulin70, vor etwa 10 Jahren
  5. yay! Ich habs endlich mal verstanden :D

    Von Viki Luvs Usa, vor etwa 10 Jahren
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Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Braunsche Röhre – Aufbau und Funktionsweise kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib die Namen der Bauteile einer Braun'schen Röhre an.

    Tipps

    Elektronen sind negativ geladen, genauso wie die Kathode.

    Der Wehnelt-Zylinder dient zur Fokussierung des Elektronenstrahls.

    Lösung

    Die Braun'sche Röhre ist ein trichterförmiges, evakuiertes Glasrohr und wird auch Elektronenkanone genannt. Diese Elektronenkanone besteht aus einem Heizdraht, einem Wehnelt-Zylinder dahinter und einer Lochblende.

    Der Heizdraht ist an der Kathode (links) einer Hochspannungsquelle angeschlossen und die Lochblende ist mit der Anode (mitte) verbunden. Der Heizdraht ist noch an einer weiteren Spannungsquelle angeschlossen, die dazu dient, den Draht zu erhitzen. Der Zylinder schließt den Stromkreis durch eine Verbindung zu dem negativen Pol derselben Spannungsquelle. Durch das Erhitzen treten Elektronen aus der Glühkathode aus. Sie werden zur Anode hin beschleunigt und im Wehnelt-Zylinder (zweite von links) zu einem dünnen Elektronenstrahl fokussiert.

    Durch Ablenkplatten (zweite von rechts) kann die Richtung des Elektronenstahls verändert werden. Das Plattensystem besteht aus zwei Plattenpaaren: horizontal und vertikal.

    Treffen die Elektronen auf dem Leuchtschirm (rechts) auf, so erzeugen sie in einer fluoreszierenden Farbschicht einen Lichtfleck.

  • Gib an, wie sich die Elektronen in der Braun'schen Röhre verhalten.

    Tipps

    Die Glühkathode einer Braun'schen Röhre wird vom Heizfaden zum Glühen gebracht.

    Der Wehnelt-Zylinder ist negativ oder positiv geladen und drängt die Elektronen in der Mittelachse zusammen. Dabei entsteht ein gebündelter Elektronenstrahl.

    Lösung

    Die Glühkathode einer Braun'schen Röhre wird vom Heizfaden zum Glühen gebracht. Elektronen werden durch die Glühemission aus der Glühkathode freigesetzt. Sie erhalten durch die Temperatur so viel Energie, dass sie den Draht verlassen können. Zwischen Kathode und Anode liegt die Beschleunigungsspannung. In diesem elektrischen Feld werden die Elektronen beschleunigt.

    Der Wehnelt-Zylinder ist negativ oder positiv geladen und drängt die Elektronen in der Mittelachse zusammen. Dabei entsteht ein gebündelter Elektronenstrahl. Die Anode ist durchbohrt, sodass der Elektronenstrahl durch sie hindurch treten kann. Er durchläuft dann zwei Paare von Ablenkplatten (vertikal und horizontal). Liegt an diesen Platten eine Spannung an, wird der Strahl abgelenkt. Schließlich trifft er auf eine Leuchtschicht. Somit wird der Strahl sichtbar.

  • Gib an, was man unter Glühemission versteht.

    Tipps

    Durch die Glühemission werden Elektronen freigesetzt, die im elektrischen Feld zwischen Kathode und Anode beschleunigt werden.

    Wie kann man Temperatur auf atomarer Ebene erklären?

    Lösung

    Durch die Glühemission werden Elektronen freigesetzt, die im elektrischen Feld zwischen Kathode und Anode beschleunigt werden. Nur so kann innerhalb der Braun'schen Röhre ein Strom fließen. Doch was genau passiert bei dieser Glühemission?

    Durch die Erhöhung der Temperatur eines elektrischen Leiters vergrößert sich die Schwingungsweite der Atome im Festkörper. Auch die freien Elektronen nehmen an der Bewegung teil. Einige Elektronen an der Oberfläche des Metalls erhalten eine so starke kinetische Energie, dass sie aus dem Metall austreten.

    Diesen Effekt nennt man Glühemission.

  • Gib an, wozu der Wehnelt-Zylinder einer Braun'schen Röhre dient.

    Tipps

    Der Elektronenstrahl ist hinter dem Wehnelt-Zylinder stärker fokussiert als vorher. Wie kann das sein?

    Elektronen sind negativ geladen. Wie muss der Wehnelt-Zylinder geladen sein?

    Gleiche Ladungen stoßen sich ab.

    Lösung

    In einer Braun'schen Röhre befindet sich zwischen der negativ geladenen Kathode und der positiv geladenen Anode der sogenannte Wehnelt-Zylinder. Doch welche Funktion erfüllt dieser Zylinder?

    Der Wehnelt-Zylinder ist eine zylinderförmige Elektrode zum Fokussieren von Elektronenstrahlen.

    Der Wehnelt-Zylinder wird in unmittelbarer Nähe der Kathode angebracht. Die Elektronen werden durch das negative Potenzial der Zylinderwand gleichmäßig von dieser abgestoßen und somit zur Strahlenachse hingelenkt.

  • Gib die Ladung der Kathode und der Anode einer Braun'schen Röhre an.

    Tipps

    Wie sind Elektronen geladen?

    Die Anode zieht Elektronen an.

    Zwischen Anode und Kathode liegt ein elektrisches Feld.

    Lösung

    Die Glühkathode einer Braun'schen Röhre wird vom Heizfaden zum Glühen gebracht. Elektronen werden durch die Glühemission aus der Glühkathode freigesetzt. Sie erhalten durch die Temperatur so viel Energie, dass sie den Draht verlassen können. Zwischen Kathode und Anode liegt die Beschleunigungsspannung. Um eine Spannung aufbauen zu können, müssen Kathode und Anode unterschiedlich geladen sein.

    In diesem elektrischen Feld werden die Elektronen beschleunigt. Da Elektronen negative Ladungsträger sind und zur Anode hin beschleunigt werden, muss die Anode positiv geladen sein. Es gilt nämlich: Ungleiche Ladungen ziehen sich an.

    Und da Kathode und Anode unterschiedlich geladen sind, ist die Kathode negativ geladen.

  • Gib an, was auf einem Auffangbildschirm einer Braun'schen Röhre zu erkennen ist, wenn an die horizontalen Ablenkplatten eine Sägezahn-Spannung und an die vertikalen Ablenkplatten eine Wechselspannung angelegt wird.

    Tipps

    Wechselspannung nennt man eine elektrische Spannung, deren Polarität in regelmäßiger Wiederholung wechselt.

    Lösung

    Würde nur an den vertikal angeordneten Ablenkplatten (Ablenkung in $y$-Richtung) eine Wechselspannung angelegt werden, wäre das auf dem Schirm erscheinende Bild als vertikaler Strich sichtbar. Der Elektronenstrahl, welcher bei ausgeschalteten Ablenkplatten nur als Punkt sichtbar ist, würde sich nämlich nur schnell hoch- und runterbewegen. Diese schnelle Bewegung würde einen Strich erzeugen.

    Wird der Elektronenstrahl zusätzlich durch die horizontalen Ablenkplatten (in $x$-Richtung) durch eine Sägezahn-Spannung abgelenkt, bewirkt dies eine Bewegung des Leuchtflecks in $x$-Richtung. Nach einer Periode der Sägezahnspannung springt der Leuchtfleck zu seinem Ausgangspunkt zurück.

    Überlagern sich diese beiden Ablenkungen, so entsteht das Bild einer sinusförmigen Kurve (siehe Bild).