Elektrische Ventile 



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strmen sie auf die Kathode des Elektro- 

 lyten zu. Aus dieser knnten sie nur dann in 

 den Elektrolyten einwandern, wenn die 

 Kathode durch den Strom aufgelst wrde, 

 was nicht der Fall ist. Deshalb knnen nega- 

 tive Ionen im Elektrolyten immer nur durch 

 Dissoziation eines in die Lsung gebrachten 

 Salzes entstehen, whrend positive Ionen 

 direkt aus der Anode in den Elektrolyten 

 einwandern knnen. 



Auf Grund des Mechanismus der Strom- 

 leitung ergibt sich nun die folgende Definition 

 eines elektrischen Ventiles: Ein elektrisches 

 Ventil ist eine Vorkehrung, die den Elektio- 

 nen oder Ionen in der einen Richtung ein ge- 

 ringeres Hindernis bietet als in der entgegen- 

 gesetzten. Ein solches Hindernis ist in 

 einem isotropen Krper nicht mglich. Das 

 Charakteristikum eines Ventiles ist also die 

 Grenze zwischen zwei Krpern, in denen sich 

 die Ionen oder Elektronen in verschieden- 

 artiger Weise bewegen, und es sind so viele 

 Arten von Ventilen denkbar, wie es Grenzen 

 gibt. Daraus ergibt sich ohne weiteres die 

 Einteilung der Ventile nach den Grenzen, 

 auf denen sie beruhen. Diese Grenzen sind: 

 1. Metall Metall; 2. Gas Gas; 3. Elektrolyt 

 Elektrolyt; 4. Metall Gas; 5. Metall- 

 Elektrolyt; 6) Gas Elektrolyt. 



Die menschliche Unvollkommenheit fgt 

 als siebente Gruppe die Ventile hinzu, deren 

 Wirkungsweise befriedigend zu erklren noch 

 nicht gelungen ist. Es sind insbesondere die 

 Detektoren der Funkentelegraphie. 



3a) Die Grenze Metall Metall; Ven- 

 tile durch Thermokrfte. Die ersteGrenze 

 Metall Metall lt sich direkt nicht als Ventil 

 benutzen, weil die an den einzelnen Grenzen 

 auftretenden Wirkungen sich aufheben, so- 

 bald die Metalle zu einem Stromkreise ge- 

 schlossen werden und die Temperatur berall 

 dieselbe ist. Befinden sich dagegen zwei 

 Grenzen auf verschiedener Temperatur, so 

 treten die bekannten Thermokrfte zwischen 

 ihnen auf und liefern Gleichstrom. Die ver- 

 schiedene Temperatur lt sich leicht da- 

 durch erreichen, da man der einen Grenze 

 einen groen, der anderen einen geringen 

 Querschnitt gibt. Dann erwrmt der Wechsel- 

 strom die Grenze geringen Querschnitts 

 strker als die andere. 



Man sieht jedoch, da man hier von 

 einem Gleichrichten des Wechselstromes 

 nicht sprechen darf, da der Wechselstrom 

 zunchst Wrme und diese erst Gleichstrom 

 erzeugt. Irgendeine Beziehung zwischen 

 Kurvenform des Gleichstromes und des 

 Wechselstromes oder ein Unterschied zwischen 

 Flu- und Sperrichtung ist hier nicht vor- 

 handen. Der Wechselstrom bleibt symme- 

 trisch und lagert sich ber den Thermostrom. 

 Erst durch Verwendung von Kapazitten und 

 Drosselspulen lt sich eine Trennung der 



beiden Strme erzielen. Eine praktische Ver- 

 wendung haben diese Ventile noch nicht ge- 

 funden. Einige Autoren glauben, da die 

 Kristalldetektoren der Funkentelegraphie 

 hierher gehren, andere widersprechen dem. 



3b) Die Grenze Metall Gas; Gas- 

 entladungsventile. Die Grenzen Gas Gas 

 und Elektrolyt Elektrolyt sind bisher weder 

 theoretisch noch praktisch zur Konstruktion 

 von Ventilen benutzt worden. Von grter 

 Wichtigkeit ist dagegen die Grenze Metall 

 Gas. Um Elektronen aus einem kalten Metall 

 in den umgebenden Gasraum zu befrdern, 

 sind auerordentlich hohe Spannungen er- 

 forderlich. Die zum unmittelbaren Ab- 

 spalten von Elektronen ntigen Spannungs- 

 geflle sind noch nicht sicher bekannt. Aber 

 auch die Spannungsgeflle, die ntig sind, 

 um die Elektronen indirekt, durch den soge- 

 nannten Ionensto aus dem Metall zu be- 

 freien, sind sehr betrchtlich. Damit Ionen- 

 sto eintreten kann, mu auf der freien 

 Weglnge des positiven Ions mindestens 

 dessen volle Ionisierungsspannung gegen das 

 Kathodenmetall, der normale Kathodenfall" 

 vorhanden sein. Er schwankt von Metall zu 

 Metall und betrgt im allgemeinen etwa 

 300 Volt. 



Da die freien Weglngen der positiven 

 Ionen bei gewhnlichem Druck sehr klein 

 sind, so sind sehr hohe Spannungen erforder- 

 lich, um mige Elektrodenabstnde durch 

 den Strom zu berbrcken. Sind z. B. die 

 beiden Elektroden Kugeln von 1 cm Radius, 

 die sich in einer Entfernung von 1 cm gegen- 

 berstehen, so sind 31 200 Volt erforderlich, 

 um die Entladung einzuleiten. Je geringer 

 der Gasdruck wird, umso grer werden die 

 freien Weglngen und um so geringer die zur 

 Ueberbrckung einer gegebenen Entfernung 

 ntige Spannung. 



Der normale Kathodenfall kann sich nur 

 ausbilden, solange noch nicht die ganze 

 Flche der Kathode vom austretenden 

 Strome bedeckt ist und sich ber ihr inner- 

 halb dei freien Weglnge des positiven Ions 

 kein Hindernis befindet. 



a) Ventilwirkung durch anormalen 

 Kathodenfall. Sind diese Bedingungennicht 

 erfllt, so entsteht der anormale Kathodenfall, 

 der noch wesentlich grer ist als der normale. 

 Darauf lt sich ein Ventil grnden. Die eine 

 Elektrode wird so gestaltet, da an ihr der 

 normale Kathodenfall vorhanden ist, die 

 andere wird klein gemacht, oder besser noch 

 eng mit der Glaswand umgeben, so da sich 

 an ihr schon bei sehr geringen Strmen der 

 anormale Kathodenfall ausbildet. Liegt die 

 gleichzurichtende Wechselspannung nur wenig 

 oberhalb der Spannung, die zur Erzielung des 

 normalen Kathodenfalles erforderlich ist, 

 so geht in der Richtung, in der der anormale 

 Kathodenfall auftritt, nur ein sehr geringer 



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