Elektrische Ventile 



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Elektronen entspricht. Deshalb ist auch 

 dieses Ventil fr die Starkstromtechnik nicht 

 verwendbar 



Die gliihelektrischen Ventile. Weh- 

 neltrohr, Vakuumventil, Flammen- 

 ventil. Eine wesentlich strkere Strombe- 

 lastung vertragen die glhelektrischen Ven- 

 tile. Das wichtigste von ihnen ist das nach 

 seinem Erfinder genannte Wehneltventil- 

 r o h r. Bei ihm dient als elektronenstrahlende 

 Elektrode ein dnnes Platinblech, das mit den 

 Oxyden der Erdalkalien bestrichen ist und 

 auf etwa 1400 C erhitzt wird. Bei dieser 

 Temperatur geben die erwhnten Oxyde 

 schon bei ganz geringem Spannungsgeflle 

 groe Mengen von Elektronen ab. Die Er- 

 hitzung des Platinbleches erfolgt durch einen 

 besonderen Hilfsstromkreis, der durch eine 

 Akkumulatorenbatterie oder einen kleinen 

 Transformator gespeist wird. Die Anoden des 

 Ventilrohres, also das eigentliche Ventil ist 

 ein Stahlstab. Das Gef mu so weit wie 

 mglich evakuiert sein, um den Elektronen 

 einen hindernisfreien Weg zur Anode zu 

 bieten. Sollen beide Stromrichtungen des 

 Wechselstromes ausgenutzt werden, so kom- 

 binieit man zwei Ventile, indem man zwei 

 Anoden mit einer gemeinsamen Kathode 

 in einem Gefe vereinigt. 



Wehnelt beschreibt ein Ventilrohr, dessen 

 Kathode aus einem Platinblech von 8 qcm 

 Oberflche und dessen Anoden aus 10 cm 

 langen und 5 mm starken blanken Stahl- 

 stben bestanden. Das Ventilrohr lt sich 

 mit einer Stromstrke von 2 bis 3 Ampere pro 

 Quadratzentimeter Kathode, also im ganzen 

 mit etwa 20 Ampere belasten. Wird die zu- 

 lssige Stromstrke berschritten, so tritt 

 an der Kathode ein schnell mit der Strom- 

 strke wachsender Kathodenfall auf, weil 

 dann die Erhitzung der Kathode allein nicht 

 mehr die hinreichende Menge Elektronen 

 liefern kann und die fehlenden durch Ionen- 

 sto gewonnen werden mssen. Die Ventil- 

 wirkung ist sehr vollkommen, solange die 

 Anode kalt bleibt. Die zur Erzeugung eines 

 merklichen Stromes in der Sperrichtung er- 

 forderliche Spannung betrgt viele Tausend 

 Volt (genaueres siehe beim Quecksilberdampf- 

 gleichrichter, bei dem ganz analoge Verhltnisse 

 vorliegen). In der Flurichtung verbraucht 

 das Wehneltventilrohr annhernd unabhngig 

 von der Stromstrke 18 bis 20 Volt. Sein 

 Nutzeffekt ist also um so grer, je hher 

 die gleichgerichtete Spannung ist, solange 

 sie unterhalb des dem normalen Kathoden- 

 fall entsprechenden Wertes bleibt. 



Unerlliche Bedingung fr gute Wirk- 

 samkeit des Ventilesist die peinlichste Sauber- 

 keit bei der Herstellung. Schon Spuren von 

 Kohlenwasserstoffen bewirken eine Zersetzung 

 der Oxyde und Bildung von Karbiden, die 

 sich in Form schwarzer Niederschlge an den 



Glaswnden absetzen und dasPlatin angreifen. 

 Auch bei sorgfltiger Behandlung bleibt die 

 glhende Platinkathode ein sehr empfindlicher 

 Teil des Ventilrohres. Glht das Platinblech 

 aus irgend einem Grunde an einer Stelle 

 strker als an den brigen, so konzentriert 

 sich der Elektronenstrom auf diese Stelle 

 und erhitzt sie dadurch noch strker. Die 

 Folge ist eine weitere Konzentration des Stro- 

 mes und so fort bis das Platinblech durch- 

 gebrannt ist. Man hat deshalb versucht, 

 hher schmelzende Metalle zu verwenden, 

 ohne bisher rechte Erfolge damit zu erzielen. 

 Insbesondere wird das wegen seines hohen 

 Schmelzpunktes und seiner leichten Bearbeit- 

 barkeit recht geeignet erscheinende Tantal 

 infolge seiner Gier, sich bei hoher Temperatur 

 mit fast allen Gasen zu verbinden, bald sprde 

 und rissig. 



Der Vorzug des Wehneltventilrohres be- 

 steht darin, da es sich im Laboratorium 

 ohne besondere Schwierigkeiten herstellen 

 lt und von den kleinsten bis zu relativ 

 hohen Stromstrken in recht vollkommener 

 Weise und mit hohemNutzeffekt gleichrichtet. 

 Der Nachteil besteht in der Notwendigkeit 

 des Hilfsstromkreises und der Empfindlich- 

 keit der Platinkathode. 



Eine Abart der Wehneltventilrohre sind 

 die zueist von Fleming beschriebenen und 

 Vakuum ventile benannten Apparate. 

 Sie bestehen aus einer elektrischen Kohleglh- 

 lampe mit zwei voneinander isolierten Kohle- 

 fden, deren einer ebenso wie die Wehnelt- 

 kathode durch einen Hilfsstromkreis geglht 

 wird, whrend der andere kalt bleibt. Die 

 Erscheinungen sind qualitativ ganz dieselben 

 wie beim Wehneltventilrohr. 



Die fr die glhelektrischen Erscheinungen 

 erforderliche Temperatur lt sich auch durch 

 Erhitzen der Kathode in der Flamme, 

 insbesondere im Bunsenbrenner erzielen 

 (Fl am m en ve nt i le). Die strende ge- 

 ringe Leitfhigkeit der Bunsenflamme lt 

 sich durch Einfhrung von Salzdmpfen z. B. 

 von KBr leicht auf das Hundertfache ver- 

 strken. Trger des Stromes ist in der 

 Flamme vorwiegend das negative Ion oder 

 das Elektron , dessen Beweglichkeit zwanzig- 

 mal so gro ist wie die des positiven Ions. 

 Die Anode mu so angeordnet sein, da sie 

 von den Salzdmpfen nicht umsplt wird, 

 da sie sonst in der Sperrichtung als Kathode 

 mit Hilfe der von den Salzdmpl'en gelieferten 

 negativen Teilchen Strom liefern wrde, und 

 auerdem mu sie so dimensioniert sein, da 

 sie durch die Flamme nicht auf Glhtem- 

 peratur erhitzt werden kann. Ordnet man sie 

 auerhalb der Flamme an, so wird der Wider- 

 stand zwischen ihr und der Flamme sehr gro. 



Die praktische Bedeutung der Flammen- 

 ventile ist viel geringer als die des Wehnelt- 

 und des Vakuumventils. 



