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Bei jedem elektrischen Gerät gibt es eine Spannungsversorgung. Einige werden direkt an das Stromnetz angeschlossen, andere haben ein Netzteil. Letzteres gilt auch für die Spannungsversorgung eines Röhrenradios, zumindest für die reinen Wechselspannungs-Typen. Auf den Grund, warum Allströmer (meist) kein Netzteil haben, gehe ich weiter unten ein.
Spannung vs. Strom #
Im alltäglichen Sprachgebrauch werden beide Begriffe synonym verwendet. Als Physiker muss ich hier allerdings deutlich unterscheiden:
- Strom ist der gerichtete Transport von Ladungsträgern.
- Die Spannung ist der Antrieb des Stroms.
Ich möchte das noch etwas genauer beschreiben. Die Spannung ist die Pumpe im Wasserkreislauf, das Wasser steht für die Ladungsträger, sprich Elektronen. Läuft die Pumpe (Spannung liegt an), bewegt sich das Wasser in eine Richtung durch die Rohre (es fließt Strom).
Ohne Spannung fließt kein Strom. ABER: Obwohl kein Strom fließt, kann dennoch eine Spannung anliegen. Bleiben wir beim Wasserkreislauf. Die Pumpe läuft, aber innerhalb des Systems ist ein Ventil geschlossen (ein Schalter ist geöffnet). Bedingungen für das Fließen eines Stromes sind demzufolge:
- Im Stromkreis gibt es eine Spannungsquelle.
- Der Stromkreis ist geschlossen.
Wer es noch etwas genauer nachlesen möchte, findet hier eine gute Seite.
AC⚡️DC #
Cool, tolle Musik aus Australien… NEIN, weit gefehlt.
- AC: alternating current (dt. Wechselstrom)
- DC: direct current (dt. Gleichstrom)
Was ist nun der Unterschied? #
Gleichstrom hat zu jedem Zeitpunkt den selben Wert. So liefert bspw. eine Monozelle konstant 1,5 V. Es gibt einen Plus- und einen Minuspol.
Wechselstrom ändert ständig seine Richtung und damit seine Polung. Der Wert ändert sich ebenfalls ununterbrochen. Es gibt keine Pole.
Jetzt wird es etwas komplizierter. Die Wechselspannung im Haushaltsnetz wird durch eine harmonische Schwingung mit der Frequenz 50 Hz und einem Effektivwert von 230 V beschrieben.
Die Zeichnung zeigt das Bild einer Wechselspannung von 230 V für einen Zeitraum von 0,11 Sekunden. Die Spannung wechselt 50 mal in der Sekunde die Polung. Die Spitzenwerte der Spannung betragen -325 V und +325 V. Der Effektivwert ist der, den man mit einem Spannungsmesser messen würde. Dazu teilt man den Spitzenwert durch die Wurzel aus 2.
Ueff = 325 V / sqrt(2) = 230 V
Es finden sich viele Online-Hilfen zum Thema. Wer sich weiter einlesen möchte, findet bspw. hier eine gute Seite.
Transformator #
Ich muss ganz kurz etwas zum Thema elektromagnetische Induktion sagen: Befindet sich ein elektrischer Leiter in einem sich ändernden Magnetfeld, so wird in ihm eine Spannung induziert (erzeugt, korrekt aus dem Latein: herbeigeführt).
Ein Transformator enthält im einfachsten Fall zwei Wicklungen:
- Die Primärwicklung, die im Falle der Stromversorgung eines Röhrenradios an das Haushaltsnetz angeschlossen wird.
- Die Sekundärwicklung, in der die Spannung erzeugt wird.
Fließt Strom durch einen Leiter, entsteht ein Magnetfeld. Fließt Wechselstrom durch den Leiter entsteht ebenfalls ein Magnetfeld, dessen Stärke sich allerdings permanent ändert. Damit ist die Voraussetzung für das Funktionieren des Transformators gegeben. Gleichzeitig erklärt sich hiermit, dass beim Anlegen einer Gleichspannung keine Induktion stattfindet. Allstromradios werden wahlweise mit Gleichspannung betrieben. Ein Trafo wäre völlig sinnlos.
Spannungsversorgung eines Röhrenradios #
Das Bild zeigt den Ausschnitt des Schaltplans meines Loewe Opta Vineta, der zur Spannungsversorgung gehört.
Die Primärwicklung wird am Netz angeschlossen.
Es gibt zwei Sekundärwicklungen:
- Heizung und Beleuchtung (z. B. 6,3 V)
- Anodenspannung (z. B. 200 V)
Die Röhrenheizungen und die Skalenbeleuchtung funktionieren mit Wechselspannung. Daher werden diese direkt angeschlossen.
Die Anodenspannung muss gleichgerichtet werden, da Röhren nur mit Gleichspannung funktionieren. Der Minuspol der Gleichspannung wird meist an das Gehäuse angeschlossen (
).
Gleichrichtung für Spannungsversorgung eines Röhrenradios #
Im Schaltplan oben sieht man einen sogenannten Graetz-Gleichrichter oder Brückengleichrichter. Dieser „klappt“ die negativen Teile der Spannung nach oben.
Da die Spannung keine negativen Anteile mehr enthält, spricht man tatsächlich bereits jetzt von einer „pulsierenden“ Gleichspannung. „Echte“ Gleichspannung sieht allerdings anders aus…
Hier kommen Lade- und Siebelko ins Spiel. Diese glätten die Spannung, so dass sie nahe an das Ideal kommt.
Die Restwelligkeit nennt man Brummspannung. Sie überlagert die Gleichspannung mit einer Frequenz von 100 Hz. Da bei alten Röhrenradios die elektrischen Parameter der Elektrolytkondensatoren meist nicht mehr passend sind, ist die Brummspannung häufig höher als vorgesehen. Da helfen entweder das Formieren oder das Tauschen von Lade- und Siebelko.
