3B SCIENTIFIC PHYSICS U191501 User manual

3B SCIENTIFIC®PHYSICS
1
Diode D U191501
Bedienungsanleitung
02/08 ALF
1 4-mm-Steckerstift zum
Anschluss der Anode
2 Anode
3 Halter
4 Heizwendel
5 Katodenplatte
6 4-mm-Buchsen zum An-
schluss von Heizung und
Katode
1. Sicherheitshinweise
Glühkatodenröhren sind dünnwandige, evakuierte
Glaskolben. Vorsichtig behandeln: Implosionsge-
fahr!
•Röhre keinen mechanischen Belastungen aus-
setzen.
•Verbindungskabeln keinen Zugbelastungen
aussetzen.
Zu hohe Spannungen, Ströme sowie falsche Kato-
denheiztemperatur können zur Zerstörung der Röh-
re führen.
•Die angegebenen Betriebsparameter einhalten.
Beim Betrieb der Röhren können am Anschlussfeld
berührungsgefährliche Spannungen und Hochspan-
nungen anliegen.
•Schaltungen nur bei ausgeschalteten Versor-
gungsgeräten vornehmen.
•Röhren nur bei ausgeschalteten Versorgungsge-
räten ein- und ausbauen.
Im Betrieb wird der Röhrenhals erwärmt.
•Röhre vor dem Ausbau abkühlen lassen.
Die Röhre darf nur im Röhrenhalter D (U19100)
eingesetzt werden.
Die Einhaltung der EC Richtlinie zur elektromagneti-
schen Verträglichkeit ist nur mit den empfohlenen
Netzgeräten garantiert.
2. Beschreibung
Die Diode ermöglicht grundlegende Versuche zum
Edisoneffekt (glühelektrischer Effekt), den Nachweis
der Abhängigkeit des Emissionsstroms von der Heiz-
leistung der Glühkatode, die Aufnahme von Dio-
denkennlinien sowie die Anwendung der Diode als
Gleichrichter.
Die Diode ist eine Hochvakuum-Röhre mit einem
Heizfaden (Katode) aus reinem Wolfram und einer
runden Metallplatte (Anode) in einer durchsichtigen,
evakuierten Glaskugel. Katode und Anode sind pa-
rallel zueinander angeordnet. Diese planare Bau-
form entspricht dem herkömmlichen Diodensym-
bol. An einer der Heizfadenzuführungen ist eine
runde Metallplatte befestigt, die für ein gleichför-
migeres elektrisches Feld zwischen Kathode und
Anode sorgt.

2
3 Technische Daten
Heizspannung: ≤7,5 V
Heizstrom: ≤ca. 3 A
Anodenspannung: max. 500 V
Anodenstrom: typ. 2,5 mA bei UA = 300
V, UF= 6,3 V DC
Länge der Röhre: ca. 300 mm
Durchmesser: ca. 130 mm
Abstand Katode und
Anode: ca. 15 mm
4. Bedienung
Zum Betrieb der Diode sind folgende Geräte zusätz-
lich erforderlich:
1 Röhrenhalter D U19100
1 DC Netzgerät 0 – 500 V U33000-115
oder
1 DC Netzgerät 0 – 500 V U33000-230
4.1 Einsetzen der Röhre in den Röhrenhalter
•Röhre nur bei ausgeschalteten Versorgungsge-
räten ein- und ausbauen.
•Fixierschieber des Röhrenhalters ganz zurück
schieben.
•Röhre in die Klemmen einsetzen.
•Mittels der Fixierschieber Diode in den Klem-
men sichern.
4.2 Entnahme der Röhre aus dem Röhrenhalter
•Zum Entnehmen der Röhre Fixierschieber wie-
der zurück schieben und Röhre entnehmen.
5. Versuchsbeispiele
5.1 Erzeugung von Ladungsträgern durch eine
Glühkatode (Edisoneffekt) sowie Messung des
Anodenstroms in Abhängigkeit von der Heiz-
spannung der Glühkatode
Zusätzlich erforderlich:
1 Analog Multimeter AM50 U17450
•Schaltung gemäß Fig. 1 vornehmen. Dabei den
Minuspol der Anodenspannung an die mit Mi-
nus gekennzeichnete 4-mm-Buchse am Röh-
renhals anschließen.
•Versuch mit einer kalten Heizung starten (Heiz-
spannung VF= 0).
•Anodenspannung UAzwischen 0 und 300 V
variieren.
Es fließt praktisch kein Strom (< 0.1 µA) zwischen
der Katode und der Anode, sogar bei hohen Span-
nungen.
•Spannung von 6 V an die Heizung anlegen, bis
sie heiß wird. Anodenspannung schrittweise er-
höhen und den Anodenstrom messen.
•Heizspannung auf Null zurück setzen und die
Heizung abkühlen lassen. Dann bei fester Ano-
denspannung Heizspannung in kleinen Schrit-
ten erhöhen und Anodenstrom IAbeobachten.
Bei fester Heizspannung erhöht sich der Anoden-
strom mit Zunahme der Anodenspannung.
Bei fester Anodenspannung erhöht sich der Anoden-
strom mit Zunahme der Heizspannung.
5.2 Aufnahme der Dioden-Kennlinien
•Schaltung gemäß Fig. 1 vornehmen. Dabei den
Minuspol der Anodenspannung an die mit Mi-
nus gekennzeichnete 4-mm-Buchse am Röh-
renhals anschließen.
•Heizspannung 4,5 V, 5 V und 6 V wählen.
•Anodenstrom IAin Abhängigkeit von der Ano-
denspannung UAfür die jeweilige Heizspannung
bestimmen. Dazu die Anodenspannung in
Schritten von 40 V bis 300 V erhöhen.
•Wertepaare IA- UAfür die jeweilige Heizspan-
nung in ein Diagramm einzeichnen.
Mit zunehmender Anodenspannung steigt der Ano-
denstrom bis zu einem Sättigungswert an.
Mit Zunahme der Heizspannung nimmt die Stärke
des Anodenstroms zu.
5.3 Die Diode als Gleichrichter
Zusätzlich erforderlich:
1 Widerstand 10 kΩ
1 Spannungsquelle für 16 V AC
1 Oszilloskop
•Aufbau gemäß Fig. 3 mit VF= 6,3 V und UA= 16
V AC.
•Am Oszilloskop die Gleichrichterwirkung der
Diode beobachten.
Im Anodenkreis der mit einer Wechselspannung
betriebenen Diode fließt ein Gleichstrom durch
Sperren einer Halbphase.

3
Fig. 1 Abhängigkeit des Anodenstroms von der Heizspannung und
Nachweis des Anodenstroms mit einem Messgerät
Fig. 2 Dioden-Kennlinien
Anodenstrom in Abhängigkeit der Anodenspannung

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Fig. 3 Die Diode als Gleichrichter

3B SCIENTIFIC®PHYSICS
1
Diode D U191501
Instruction sheet
02/08 ALF
1 4-mm plug for connect-
ing anode
2 .Anode
3 Boss
4 Cathode filament
5 Filament backing plate
6 4-mm sockets for
cathode and filament
1. Safety instructions
Hot cathode tubes are thin-walled, highly evacuated
glass tubes. Treat them carefully as there is a risk of
implosion.
•Do not subject the tube to mechanical stresses.
•Do not subject the connection leads to any
tension.
If voltage or current is too high or the cathode is at
the wrong temperature, it can lead to the tube be-
coming destroyed.
•Do not exceed the stated operating parameters.
When the tube is in operation, the terminals of the
tube may be at high voltages with which it is dan-
gerous to come into contact.
•Only change circuits with power supply equip-
ment switched off.
•Only exchange tubes with power supply equip-
ment switched off.
When the tube is in operation, the stock of the tube
may get hot.
•Allow the tube to cool before dismantling.
The tube may only be used with tube holder D
(U19100).
The compliance with the EC directive on electro-
magnetic compatibility is only guaranteed when
using the recommended power supplies.
2. Description
The diode allows basic experiments to be performed
on the Edison effect (thermionic effect), demon-
strates how the emission current depends on the
power supplied to heat the hot cathode, allows
recording diode characteristics and shows the use of
the diode as a rectifier.
The diode is a highly evacuated tube with a pure
tungsten heater filament (cathode) and a circular
metal plate (anode) inside a clear glass bulb. The
cathode filament and the anode plate are parallel
to one another. This planar configuration corre-
sponds to the conventional symbol for a diode. A
circular metal plate is attached to one of the fila-
ment leads. This ensures that the electric field be-
tween the anode and cathode is uniform.

2
3 Technical data
Filament voltage: ≤7.5 V
Filament current: ≤3 A approx.
Anode voltage: max. 500 V
Anode current: 2.5 mA typical
at UA = 300 V, UF= 6.3 V
DC
Length of tube: 300 mm approx.
Diameter: 130 mm approx.
Distance between
cathode and anode: 15 mm approx.
4. Operation
To perform experiments using the diode, the follow-
ing equipment is additionally required:
1 Tube holder D U19100
1 DC power supply 0 – 500 V U33000-115
or
1 DC power supply 0 – 500 V U33000-230
4.1 Setting up the tube in the tube holder
•The tube should not be mounted or removed
unless all power supplies are disconnected.
•Push the jaw clamp sliders on the stanchion of
the tube holder right back so that the jaws
open.
•Push the bosses of the tube into the jaws.
•Push the jaw clamps forward on the stanchions
to secure the tube within the jaws.
4.2 Removing the tube from the tube holder
•To remove the tube, push the jaw clamps right
back again and take the tube out of the jaws.
5. Sample experiments
5.1 Generation of charge carriers by a hot cath-
ode (thermionic effect) and measurement of
the anode current in dependency on the
power supplied to the cathode filament
Additionally required:
1 Analogue multimeter AM50 U17450
•Set up the circuit as in Fig. 1. Connect the mi-
nus-pole of the anode voltage to the 4-mm
socket marked with a minus.
•Start with the filament cold (filament voltage UF
= 0).
•Vary the anode voltage UAbetween 0 and 300 V.
Practically no current (< 0.1 µA) flows between the
cathode filament and the anode, even at high volt-
ages.
•Apply 6 V to the filament so that it gets hot,
gradually increase the anode voltage and meas-
ure the anode current IA.
•Set the filament voltage back to zero, let it cool,
then gradually increase the filament voltage
with a fixed anode voltage and observe the ef-
fect on the anode current.
When the filament voltage is fixed, the anode cur-
rent increases in proportion to the anode voltage.
With the anode voltage fixed, the anode current
increases in proportion to the filament voltage.
5.2 Recording diode characteristics
•Set up the circuit as in Fig. 1. Connect the mi-
nus-pole of the anode voltage to the 4-mm
socket marked with a minus.
•Set filament voltages of 4.5 V, 5 V and
6 V.
•Determine how the anode current IAdepends on
the anode voltage UAfor each of the filament
voltages by raising the anode voltage step by
step from 40 V to 300 V.
•Plot the values of IAand UAon a graph.
With increasing the anode voltage the anode current
rises to an approximately steady value known as the
saturation current.
With increasing the filament voltage the anode
current rises.
5.3 Diode rectifier
Additionally required:
1 10 kΩresistor
1 power supply for 16 V AC
1 oscilloscope
•Set up the circuit as in Fig. 3 with UF= 6.3 V and
UA= 16 V AC
•Using an oscilloscope to measure the voltage
across the 10 kΩresistor, observe the rectifier
operation of the diode
When the anode circuit operates as a diode, an AC
voltage is rectified in that during one half of the
current waveform the current is prevented from
flowing.

3
Fig. 1 Determining dependency of anode current on filament voltage.
Anode current confirmed using a meter
Fig. 2 Diode characteristics
Anode current as a function of anode voltage

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Fig. 3 Diode rectifier

3B SCIENTIFIC®PHYSICS
1
Diode D U191501
Instructions d'utilisation
02/08 ALF
1 Contact de 4 mm pour la
connexion de l'anode
2 Anode
3 Support
4 Filament
5 Cathode
6 Prise de 4 mm pour la
connexion du chauffage et
de la cathode
1. Consignes de sécurité
Les tubes thermoioniques sont des cônes en verre à
paroi mince sous vide. Manipulez-les avec
précaution : risque d'implosion !
•N'exposez pas le tube à des charges
mécaniques.
•N'exposez pas les câbles de connexion à des
charges de traction.
Des tensions et des courants trop élevés ainsi que
des températures de chauffage de la cathode mal
réglées peuvent entraîner la destruction du tube.
•Respectez les paramètres de service indiqués.
Des tensions et hautes tensions dangereuses
peuvent apparaître à hauteur du champ de
connexion pendant l'utilisation des tubes.
•Ne procédez à des câblages que lorsque les
dispositifs d'alimentation sont éteints.
•Ne montez et ne démontez le tube que lorsque
les dispositifs d'alimentation sont éteints.
Pendant l'utilisation du tube, son col chauffe.
•Au besoin, laissez refroidir le tube avant de le
démonter.
Le tube n'a le droit d'être utilisé que dans le
support pour tube D (U19100).
Le respect de la directive CE sur la compatibilité
électromagnétique est uniquement garanti avec les
alimentations recommandées.
2. Description
La diode permet de réaliser des expériences
fondamentales sur l'effet d'Edison (effet
thermoélectronique), de démontrer le rapport entre
le courant d'émission et la puissance calorifique de
la cathode thermoionique, d'enregistrer les
caractéristiques de la diode et d'utiliser la diode
comme un redresseur.
La diode est un tube à vide poussé comprenant un
filament (cathode) en tungstène pur et une plaque
métallique ronde (anode) dans une boule en verre
transparente sous vide. La cathode et l'anode sont
disposées parallèlement l'une à l'autre. Cette forme
planaire correspond au symbole conventionnel de
la diode. La fixation à l'une des alimentations du
filament d'une plaque métallique ronde, qui
garantit un champ électrique plus uniforme entre la

2
cathode et l'anode, a permis d'améliorer le
rendement de la grande structure géométrique.
3 Caractéristiques techniques
Tension de chauffage : ≤7,5 V
Courant de chauffage : ≤env. 3 A
Tension anodique : max. 500 V
Courant anodique : typ. 2,5 mA avec
UA = 300 V, UF=
6,3 V DC
Longueur de tube : env. 300 mm
Diamètre : env. 130 mm
Ecart entre cathode
et anode : env. 15 mm
4. Manipulation
L'emploi de la diode requiert les dispositifs
supplémentaires suivants :
1 Support pour tube D U19100
1 Alimentation CC 500 V U33000-115
ou
1 Alimentation CC 500 V U33000-230
4.1 Emploi du tube dans le porte-tube
•Ne montez et ne démontez le tube que lorsque
les dispositifs d'alimentation sont éteints.
•Repoussez complètement en arrière la coulisse
de fixation du porte-tube.
•Insérez le tube entre les pinces.
•Avec le coulisseau, fixez le tube entre les pinces.
4.2 Retrait du tube du porte-tube
Pour démonter le tube, ramenez le coulisseau en
arrière et dégagez le tube.
5. Exemples d'expériences
5.1 Génération de porteurs de charges par une
cathode thermoionique (effet d'Edison) et
mesure du courant anodique en fonction de
la tension de chauffage de la cathode
thermoionique
Autres équipements requis :
1 Multimètre analogique AM50 U17450
•Procédez au câblage comme le montre la figure
1. Branchez le pôle négatif de la tension
anodique à la prise de 4 mm marquée du signe
« moins » sur le col du tube.
•Lancez l'expérience avec un chauffage encore
froid (tension de chauffage UF= 0).
•Variez la tension anodique UAentre 0 et 300 V.
Le courant qui circule entre la cathode et l'anode
est pratiquement nul (< 0.1 µA), même en présence
de hautes tensions.
•Appliquez une tension de 6 V au chauffage,
jusqu'à ce qu'il devienne très chaud.
Augmentez progressivement la tension
anodique et mesurez le courant anodique.
•Ramenez la tension de chauffage à zéro et
laissez le chauffage refroidir. Puis, avec une
tension anodique fixe, augmentez la tension de
chauffage et observez le courant anodique IA.
Lorsque la tension de chauffage est fixe, le courant
anodique augmente au fur et à mesure que la
tension anodique progresse.
Lorsque la tension anodique est fixe, le courant
anodique augmente au fur et à mesure que la
tension de chauffage progresse.
5.2 Enregistrement des caractéristiques de la
diode
•Procédez au câblage comme le montre la figure
1. Branchez le pôle négatif de la tension
anodique à la prise de 4 mm marquée du signe
« moins » sur le col du tube.
•Sélectionnez une tension de chauffage de 4,5 V,
5 V et 6 V.
•Déterminez le courant anodique IAen fonction
de la tension anodique UApour chaque tension
de chauffage. Pour cela, augmentez la tension
anodique jusqu'à 300 V en pas de 40 V.
•Reportez dans un diagramme les paires de
valeurs IA- UApour chaque tension de
chauffage.
Au fur et à mesure qu'augmente la tension
anodique, le courant anodique progresse jusqu'à
saturation.
L'intensité du courant anodique augmente en
même temps que la tension de chauffage.
5.3 La diode comme redresseur
Autres équipements requis :
1 Résistance de 10 kΩ
1 Source de tension pour une tension alternative de
16 V
1 Oscilloscope
•Montez le circuit comme le montre la fig. 3,
avec UF= 6,3 V et UA= 16 V CA.
•Sur l'oscilloscope, observez l'effet de
redressement de la diode.
Le circuit anodique de la diode exploitée avec une
tension alternative est traversé par un courant
continu résultant du blocage d'une demi phase.

3
Fig. 1 Relation entre le courant anodique et la tension de chauffage et
démonstration du courant anodique à l'aide d'un instrument de mesure
Fig. 2 Caractéristiques de la diode
Le courant anodique en fonction de la tension anodique

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Fig. 3 La diode comme redresseur

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1
Diodo D U191501
Istruzioni per l’uso
02/08 ALF
1 Spinotto da 4 mm per il
collegamento dell’anodo
2 Anodo
3 Supporto
4 Spirale riscaldante
5 Piastra catodica
6 Connettore da 4 mm per il
collegamento di
riscaldamento e anodo
1. Norme di sicurezza
I tubi catodici incandescenti sono bulbi in vetro a
pareti sottili, sotto vuoto. Maneggiare con cura:
rischio di implosione!
•Non esporre i tubi a sollecitazioni meccaniche.
•Non esporre il cavi di collegamento a
sollecitazioni alla trazione.
Tensioni e correnti eccessive e temperature
catodiche non idonee possono distruggere i tubi.
•Rispettare i parametri di funzionamento
indicati.
Durante il funzionamento dei tubi, possono essere
presenti tensioni e alte tensioni che rendono
pericoloso il contatto.
•Eseguire i collegamenti soltanto con gli
apparecchi di alimentazione disinseriti.
•Montare e smontare il tubo soltanto con gli
apparecchi di alimentazione disinseriti.
Durante il funzionamento il collo del tubo si
riscalda.
•Se necessario far raffreddare i tubi prima di
smontarli.
Il tubo può essere utilizzato esclusivamente con il
supporto D (U19100).
Il rispetto della Direttiva CE per la compatibilità
elettromagnetica è garantito solo con gli
alimentatori consigliati.
2. Descrizione
Il diodo consente test fondamentali sull´effetto
Edison (effetto termoionico), serve per dimostrare la
dipendenza della corrente di emissione dalla
potenza di accensione del catodo incandescente,
per il rilevamento delle linee caratteristiche del
diodo nonché l’uso del diodo come raddizzatore.
Il diodo è un tubo a vuoto spinto con un filamento
caldo (catodo) in tungsteno puro e una piastra
metallica circolare (anodo) in una sfera di vetro
trasparente, sotto vuoto. Catodo e anodo sono
disposti parallelamente tra loro. Questa forma
costruttiva planare corrisponde al simbolo del diodo
tradizionale. La capacità di potenza della grande
struttura geometrica è stata migliorata fissando una
piastra metallica circolare a una delle guide del

2
filamento caldo, in modo da determinare un campo
elettrico più uniforme tra catodo e anodo.
3 Dati tecnici
Tensione di accensione: ≤7,5 V
Corrente di accensione: ≤ca. 3 A
Tensione anodo: max. 500 V
Corrente anodo: tip. 2,5 mA con UA=
300 V, UF= 6,3 V DC
Lunghezza del tubo: ca. 300 mm
Diametro: ca. 130 mm
Distanza tra catodo e
anodo: ca. 15 mm
4. Comandi
Per il funzionamento del diodo sono inoltre
necessari i seguenti dispositivi:
1 Portatubo D U19100
1 Alimentatore CC 500 V U33000-115
oppure
1 Alimentatore CC 500 V U33000-230
4.1 Inserimento del tubo nel portatubi
•Montare e smontare il tubo soltanto con gli
apparecchi di alimentazione disinseriti.
•Spingere completamente all'indietro il
dispositivo di fissaggio del portavalvole.
•Inserire il tubo nei morsetti.
•Bloccare il tubo nei morsetti mediante i cursori
di fissaggio.
4.2 Rimozione del tubo dal portatubi
•Per rimuovere il tubo, spingere di nuovo
all'indietro i cursori di fissaggio e rimuoverlo.
5. Esempi di esperimenti
5.1 Produzione di portatori di carica mediante
un catodo incandescente (effetto Edison)
nonché misurazione della corrente anodica
in funzione della tensione di accensione del
catodo incandescente
Sono necessari inoltre:
1 Multimetro analogico AM50 U17450
•Realizzare il collegamento come illustrato in
figura 1. Collegare il polo negativo della
tensione anodica al connettore da 4 mm
contrassegnato con il segno meno sul collo del
tubo.
•Avviare il test con un riscaldamento freddo
(tensione di accensione UF= 0 V).
•Variare la tensione anodica UAtra 0 e 300 V.
In pratica non c’è passaggio di corrente (< 0,1 µA)
tra catodo e anodo, anche se in presenza di alte
tensioni.
•Applicare una tensione di 6 V al riscaldamento
finché diventa caldo. Aumentare gradualmente
la tensione anodica e misurare la corrente
anodica.
•Riazzerare la tensione di accensione e far
raffreddare il riscaldamento. Quindi, con
tensione anodica costante, aumentare
gradualmente la tensione di accensione e
osservare la corrente anodica IA.
Con tensione di accensione costante, la corrente
anodica aumenta con l’aumentare della tensione
anodica.
Con tensione anodica costante, la corrente anodica
aumenta con l’aumentare della tensione di
accensione.
5.2 Rilevamento delle linee caratteristiche del
diodo
•Realizzare il collegamento come illustrato in
figura 1. Collegare il polo negativo della
tensione anodica al connettore da 4 mm
contrassegnato con il segno meno sul collo del
tubo.
•Selezionare la tensione 4,5 V, 5 V e 6 V.
•Determinare la corrente anodica IAper la
rispettiva tensione di accensione in funzione
della tensione anodica UA. All’uopo, aumentare
la tensione anodica in fasi da 40 V a 300 V.
•Riportare in un diagramma le coppie di valori IA
- UAper la rispettiva tensione di accensione.
Con l’aumentare della tensione anodica, la corrente
anodica aumenta fino a raggiungere un valore di
saturazione.
Con l’aumentare della tensione di accensione,
aumenta l’intensità della corrente anodica.
5.3 Il diodo come raddrizzatore
Sono necessari inoltre:
1 Resistenza di 10 kΩ
1 Generatore di tensione per una tensione alternata
di 16 V
1 Oscilloscopio
•Montaggio come illustrato in Fig. 3 con UF= 6,3
V e UA= 16 V AC.
•Sull’oscilloscopio osservare l’effetto raddizzante
del diodo.
Nel circuito anodico del diodo azionato con
tensione alternata, è presente una corrente
continua determinata dal blocco di una semifase.

3
Fig. 1 Rapporto di dipendenza della corrente anodica dalla tensione di accensione e
misurazione della corrente anodica
Fig. 2 Linee caratteristiche del diodo
La corrente anodica in funzione della tensione anodica

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Fig. 3 Il diodo come raddrizzatore

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1
Diodo D U191501
Instrucciones de uso
02/08 ALF
1 conector de 4 mm para
acoplar el ánodo
2 ánodo
3 soporte
4 filamento calefactor
5 placa catódica
6 clavijeros de 4 mm para
conectar la calefacción y el
cátodo
1. Aviso de seguridad
Los tubos catódicos incandescentes son ampollas de
vidrio, al vacío y de paredes finas. Manipular con
cuidado: ¡riesgo de implosión!
•No someter los tubos a ningún tipo de esfuerzos
físicos.
•No someter a tracción el cables de conexión.
Las tensiones excesivamente altas y las corrientes o
temperaturas de cátodo erróneas pueden conducir
a la destrucción de los tubos.
•Respetar los parámetros operacionales
indicados.
Durante el funcionamiento de los tubos, pueden
presentarse tensiones peligrosas al contacto y altas
tensiones en el campo de conexión.
•Solamente efectuar las conexiones de los
circuitos con los dispositivos de alimentación
eléctrica desconectados.
•Los tubos solo se pueden montar o desmontar
con los dispositivos de alimentación eléctrica
desconectados.
Durante el funcionamiento, el cuello del tubo se
calienta
•De ser necesario, permita que los tubos se
enfríen antes de desmontarlos.
El tubo se debe insertar únicamente en el soporte
para tubos D (U19100).
El cumplimiento con las directrices referentes a la
conformidad electromagnética de la UE se puede
garantizar sólo con las fuentes de alimentación
recomendadas.
2. Descripción
El diodo permite realizar ensayos básicos para
visualizar el efecto Edison (efecto termoelectrónico),
demostrar la dependencia de la corriente de
emisión de la potencia calorífica del cátodo
candente, registrar las curvas características de los
diodos y emplear el diodo como rectificador.
El diodo es un tubo de alto vacío con un filamento
calefactor (cátodo) de wolframio puro y una placa
metálica circular (ánodo) que se encuentra en una
bola de vidrio transparente y evacuada. El cátodo y
el ánodo están dispuestos de forma paralela el uno
con respecto al otro. Esta forma constructiva planar
corresponde al símbolo tradicional de diodo. La
capacidad de rendimiento de la gran estructura
geométrica fue mejorada por el hecho de que a una

2
de las líneas de entrada del filamento calefactor se
fija una placa circular metálica, que se encarga de
establecer un campo eléctrico más homogéneo
entre el cátodo y el ánodo.
3 Datos técnicos
Tensión de caldeo: ≤7,5 V
Corriente de caldeo: ≤aprox. 3 A
Tensión anódica: máx. 500 V
Corriente anódica: típ. 2,5 mA si
UA = 300 V, UF=
6,3 V DC
Longitud del tubo: aprox. 300 mm
Diámetro: aprox. 130 mm
Distancia entre cátodo
y ánodo: aprox. 15 mm
4. Servicio
Para hacer funcionar el diodo se requieren
adicionalmente el siguiente equipo:
1 Soporte de tubos D U19100
1 Fuente de alimentación
de CC 500 V U33000-230
o
1 Fuente de alimentación
de CC 500 V U33000-115
4.1 Instalación del tubo en el soporte para tubo
•Montar y desmontar el tubo solamente con los
dispositivos de alimentación eléctrica
desconectados.
•Retirar hasta el tope el desplazador de fijación
del soporte del tubo.
•Colocar el tubo en las pinzas de fijación.
•Fijar el tubo en las pinzas por medio del
desplazador de fijación.
4.2 Desmontaje del tubo del soporte para tubo
•Para retirar el tubo, volver a retirar el
desplazador de fijación y extraer el tubo.
5. Ejemplos de experimentos
5.1 Generación de portadores de carga mediante
un cátodo caliente (efecto Edison) al igual
que medición de la corriente anódica en
función de la tensión de caldeo del cátodo
caliente.
Adicionalmente necesario:
1 Multímetro analogico AM50 U17450
•Realizar la conexión según la figura 1. Durante
esta operación, hay que conectar el polo
negativo de la tensión anódica al clavijero de 4
mm marcado con el signo - en el cuello del
tubo.
•Iniciar el ensayo con la calefacción fría (tensión
de caldeo UF= 0).
•Variar la tensión anódica UAentre 0 y 300 V.
Prácticamente, no fluye corriente alguna (< 0.1 µA)
entre el cátodo y el ánodo, ni siquiera con tensiones
altas.
•Aplicar la tensión de 6 V a la calefacción hasta
que se caliente. Aumentar paso a paso la
tensión anódica y medir la corriente anódica.
•Volver a poner a cero la tensión de caldeo y
dejar enfriar la calefacción. Luego, con una
tensión anódica fija, aumentar la tensión de
caldeo en pequeños pasos y observar la
corriente anódica IA.
Si la tensión de caldeo es fija, la corriente anódica
aumenta a medida que crece la tensión anódica.
Si la tensión anódica es fija, la corriente anódica
aumenta a medida que crece la tensión de caldeo.
5.2 Registro de las curvas características de los
diodos
•Realizar la conexión según se indica en la figura
1. Durante dicha operación, hay que conectar el
polo negativo de la tensión anódica al clavijero
de 4 mm marcado con el signo “-” en el cuello
del tubo.
•Seleccionar la tensión de caldeo de 4,5 V, 5 V y
6 V.
•Determinar la corriente anódica IAen función
de la tensión anódica UApara cada una de las
tensiones de caldeo. A tal efecto, debe
aumentarse la tensión anódica por pasos, desde
40 V hasta 300 V.
•Las parejas de valores IA- UApara cada una de
las tensiones de caldeo deben registrarse en un
diagrama.
A medida que crece la tensión anódica, aumenta la
corriente anódica hasta alcanzar un valor de
saturación.
A medida que crece la tensión de caldeo, se
incrementa la intensidad de la corriente anódica.
5.3 El diodo como rectificador
Adicionalmente necesario:
1 resistencia de 10 kΩ
1 fuente de tensión para 16 V de tensión alterna
1 osciloscopio
•Montaje según fig. 3 con UF= 6,3 V y UA= 16 V
AC.
•Observar el efecto rectificador del diodo en el
osciloscopio.
En el circuito anódico de un diodo, que funciona
con tensión alterna, fluye una corriente continua
por el bloqueo de una semifase.

3
Fig. 1 Dependencia de la corriente anódica de la tensión de caldeo y
demostración de la corriente anódica con un aparato de medición.
Fig. 2 Curvas características de los diodos
La corriente anódica en función de la tensión anódica

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Fig. 3 El diodo como rectificador