Hiho Leute,
ich hab ein totales Problem mit der Funktionsweise des Geiger-Müller Zählrohrs. Das Prinzip an sich verstehe ich etwas, allerdings verstehe ich eines nicht, ich zitiere mal:
"Die entstehende Ladungslawine erzeugt einen Spannungsabfall am Hochohmwiderstand, der verstärkt und hörbar gemacht werden kann. Gleichzeitig erniedrigt dieser Spannungsabfall die Zählrohrspannung".
Diesen Sachverhalt verstehe ich absolut nicht, ich habe auch schon versucht, mir dieses anhand des Ohmschen Gesetzes zu erklären und schaffe es nicht
.
Bitte erklärt mir den Sachverhalt und vielleicht auch noch mehr über die Funktionsweise eines GMZ, ich danke euch!!
ich hab ein totales Problem mit der Funktionsweise des Geiger-Müller Zählrohrs. Das Prinzip an sich verstehe ich etwas, allerdings verstehe ich eines nicht, ich zitiere mal:
"Die entstehende Ladungslawine erzeugt einen Spannungsabfall am Hochohmwiderstand, der verstärkt und hörbar gemacht werden kann. Gleichzeitig erniedrigt dieser Spannungsabfall die Zählrohrspannung".
Diesen Sachverhalt verstehe ich absolut nicht, ich habe auch schon versucht, mir dieses anhand des Ohmschen Gesetzes zu erklären und schaffe es nicht
. Bitte erklärt mir den Sachverhalt und vielleicht auch noch mehr über die Funktionsweise eines GMZ, ich danke euch!!
Stell dir doch einfach mal vor, dass der Anodendraht in der Mitte des Metallrohrs positiv geladen ist. Die Metallhülle ist negativ geladen. Tritt nun Strahlung durch das strahlendurchlässige Fenster in das Innere des Metallrohrs wird das Edelgas (Argon) ionisiert, d.h. Atomkern und Hüllelektronen werden getrennt.
Da ja eine elektrische Feldkraft wirkt, werden die Elektronen von dem Draht angezogen und die positiven Kerne von der Hülle, bzw. andersherum die Elektronen werden von der Hülle und die Kerne von dem Draht abgestoßen.
Auf dem Weg zum Draht stoßen die Elektronen auf weitere Gasatome und ionisieren diese, dadurch entsteht eine Elektronenlawine, es fließt nun Strom zwischen Anode und Kathode, die Spannung baut sich jedoch ab und es kommt zu einem "Spannungsabfall am Hochohmwiderstand". Dieser Abfall kann akustisch oder visuell sichtbar gemacht werden.
Da sich durch den Hochohmwiederstand auch die Spannung am Metallrohr verkleinert, können die getrennten Atomkerne und Elektronen nicht mehr beschleuningt werden, somit hört die Stoßionisation und die Elektronenlawine auf.
Ich hoffe das konnte dir dazu helfen. Ohmsche Gesetzt würd ich hier eigentlich nicht mit einbringen. Vll nur an der Stelle, dass man zeigt: I= U durch R.
Wenn R jetzt sehr groß ist und U wird immer kleiner, wird I auch kleiner. Währe R klein und U sehr groß, wäre I auch sehr groß und würde kaum abnehmen. Mehr würde ich damit nicht hantieren
Da ja eine elektrische Feldkraft wirkt, werden die Elektronen von dem Draht angezogen und die positiven Kerne von der Hülle, bzw. andersherum die Elektronen werden von der Hülle und die Kerne von dem Draht abgestoßen.
Auf dem Weg zum Draht stoßen die Elektronen auf weitere Gasatome und ionisieren diese, dadurch entsteht eine Elektronenlawine, es fließt nun Strom zwischen Anode und Kathode, die Spannung baut sich jedoch ab und es kommt zu einem "Spannungsabfall am Hochohmwiderstand". Dieser Abfall kann akustisch oder visuell sichtbar gemacht werden.
Da sich durch den Hochohmwiederstand auch die Spannung am Metallrohr verkleinert, können die getrennten Atomkerne und Elektronen nicht mehr beschleuningt werden, somit hört die Stoßionisation und die Elektronenlawine auf.
Ich hoffe das konnte dir dazu helfen. Ohmsche Gesetzt würd ich hier eigentlich nicht mit einbringen. Vll nur an der Stelle, dass man zeigt: I= U durch R.
Wenn R jetzt sehr groß ist und U wird immer kleiner, wird I auch kleiner. Währe R klein und U sehr groß, wäre I auch sehr groß und würde kaum abnehmen. Mehr würde ich damit nicht hantieren
@Biscotti: Danke!
Ah ich begreife jetzt was. Also soweit ich das jetzt verstehe läuft das nach dem Lawineneffekt so ab:
Die Spannung IN der Metallhülle steigt und die Spannung am Widerstand(entspricht der Betriebsspannung?) fällt, da die Gesamtspannung konstant bleiben muss. Dieser Spannungsabfall am Widerstand kann man mit einem Verstärker kennbar machen("Klack").
Ist das richtig? Ich glaub da ist irgendwo ein kleiner Denkfehler
Ah ich begreife jetzt was. Also soweit ich das jetzt verstehe läuft das nach dem Lawineneffekt so ab:
Die Spannung IN der Metallhülle steigt und die Spannung am Widerstand(entspricht der Betriebsspannung?) fällt, da die Gesamtspannung konstant bleiben muss. Dieser Spannungsabfall am Widerstand kann man mit einem Verstärker kennbar machen("Klack").
Ist das richtig? Ich glaub da ist irgendwo ein kleiner Denkfehler
Das mit dem Widerstand sitmmt, aber die Spannung am Draht und dann natürlich auch in der Metallhülle sinkt auch! Spannung bedeutet ja Ladungstrennung. Entsteht aber eine Elektronenlavine findet ein Stromfluss zwischen Anode und Kathode statt, die Spannung sinkt sowohl am Widerstand wie auch an der Metallhülle und dem Draht. Am Widerstand wird dann der Spannungsabfall hör- oder sehbar gemacht und an der Hülle und dem Draht bewirkt es, dass schließlich kein Strom mehr zwischen Anode und Kathode fließen kann, da die Elektronen und Atomkerne nicht mehr angezogen oder abgestoßen werden. Das ist genau wie bei Auf- und Entladevorgänge beim Plattenkondensator. Zuerst ist der Plattenkondensator aufgeladen, I=0 und U=max. Wird dieser nun entladen, wird I=max und U=0. Der Widerstand R sorgt hier dafür, dass I nicht zu groß wird und die Elektronenlavine gestoppt wird. Es gilt: I=U/R. Wenn R sehr klein wäre, dann würde aufgrund der hohen Spannung auch bei einem Abfall I noch sehr groß sein. Beispiel: Der Widerstand beträgt 1 Ohm, die Spannung beträgt z.B. 230V. Nun fällt U um 229V, dann ist I immernoch 1A. Ist der Widerstand aber 230 Ohm, dann wäre I, also der Entladestrom sehr viel kleiner und geht auch schneller gegen 0, wenn U kleiner wird.
Ich hoffe ich hab alles richtig erklärt
Ich hoffe ich hab alles richtig erklärt
"Die entstehende Ladungslawine erzeugt einen Spannungsabfall am Hochohmwiderstand"
Wir hatten im unterricht genau die gleiche phrase und waren auch zuerst ratlos.
Wir (inkl. unserem lehrer) gehen davon aus, dass mit Spannungsabfall keine sinkende Spannung gemeint ist, sondern eine auftretende Spannung. D.h. "am Widerstand tritt eine Spannung auf".
Das macht alles zumindest irgendwie mehr Sinn.^^
Die Ladungsträger der "Ladungslawine" verursachen ja beim Auftreffen auf die Hülle bzw. den Draht zunächst eine Spannung. Diese fließt auch nicht besonders schnell über den Widerstand ab, da dieser ja eben "hochohmig" ist. Wenn ich mich nicht irre fließt die Spannung eher über die Erdung ab. Bin mir aber grad auch nicht mehr absolut sicher.
Wir hatten im unterricht genau die gleiche phrase und waren auch zuerst ratlos.
Wir (inkl. unserem lehrer) gehen davon aus, dass mit Spannungsabfall keine sinkende Spannung gemeint ist, sondern eine auftretende Spannung. D.h. "am Widerstand tritt eine Spannung auf".
Das macht alles zumindest irgendwie mehr Sinn.^^
Die Ladungsträger der "Ladungslawine" verursachen ja beim Auftreffen auf die Hülle bzw. den Draht zunächst eine Spannung. Diese fließt auch nicht besonders schnell über den Widerstand ab, da dieser ja eben "hochohmig" ist. Wenn ich mich nicht irre fließt die Spannung eher über die Erdung ab. Bin mir aber grad auch nicht mehr absolut sicher.
Zuletzt bearbeitet von seco2k am 23.04.2008 um 17:42 Uhr
