Ein Wehnelt-Zylinder befindet sich z.B. in einer Braunschen Röhre. Man liest allgemein, dass er gegenüber der Kathode negatives Potential hat und den Elektronenstrahl u.a. bündelt.
Dies hört sich so an, als sei derZylinder insgesamt negativ geladen - vor allem auf der Innenseite.
Kann mir jemand etwas über das elektrischen Felde in einem Wehnelt - Zylinder mitteilen (oder überhaupt in einem negativ geladenem Zylinder) ?
Das Feld in Inneren eines Wehnelt Zylinders ist durch das gegen die Innenwand positive Potential der Kathode bestimmt. Hinzu kommt noch die Anode außerhalb der Anordnung. Erst dadurch bekommt die Gesamt- Anordnung einen Sinn.
Da deine Frage aber nur auf das Innere eines Metallzylinders mit einer darin befindlichen auf positiven Potential liegenden Gegenelektrode zielt kann ich sagen dass das eine ziemlich wilde Rechnung ist um die Form der Äquipotentiallinien zu berechnen. Du musst dazu die Poisson-Gleichung unter bestimmten Randbedingungen für den betrachteten Raum lösen (Raum zwischen Zylinder (geschlossen oder mit Loch) auf negativem Potential, (Loch auf z.B. Nullpotential) Punktladung (Näherung für die Kathode) auf positiven Potential), zum Beispiel mit der Methode der finiten Differenzen.
Wie die Äquipotentiallinien bei einer üblichen Anordnung verlaufen (in welcher der Wehnelt- Zylinder einen technischen Sinn ergibt) kannst du diesem Link entnehmen.
(Seite 75)
Lieber Peter,
danke erst einmal für die Antwort, die bei mir aber sofort eine weitere Frage entstehen lässt. Was unterscheidet einen Wehnelt-Zylinder prinzipiell von einem Faraday- Käfig, der im Inneren frei von el. Feldern ist ?
Ein geladener Metallzylinder o . Einbauteile ist im Inneren feldfrei weil die Ladungen auf der Außenseite sitzen. Das ist aber kein Wehnelt- Zylinder. Im Inneren eines WZ gibt es Felder, weil sich dort die Kathode befindet, die auf einem anderen Potential liegt als der Zylinder.