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Elektrische Ventile 



Alle glhelektrischen Ventile lassen sich 

 bis zu den hchsten Frequenzen hinauf zum 

 Gleichrichten benutzen, da sie Elektronen- 

 ventile sind und die trge Masse der Elektro- 

 nen uerst gering ist. Oder, weil elektrische 

 Schwingungen nur durch Elektronenbewegun- 

 gen hervorgerufen werden knnen, so mssen 

 die Elektronen andererseits auch zur Umfor- 

 mung solcher Schwingungen fhig sein. In 

 der Hochfrequenztechnik verwendet man die 

 Ventile nun last ausschlielich zum Gleich- 

 richten von Mestrmen, weil es fr Gleich- 

 strme viel empfindlichere und bequemere 

 Meapparate gibt als fr Wechselstrme. Fr 

 Mezwecke, ganz besonders wenn Nullmetho- 

 den in Frage kommen, ist es aber unerllich, 

 da zugleich mit dem Mestrome auch die 

 Spannung, die er verbraucht, Null wird. Das 

 ist aber, wie erwhnt, bei den glhelektrischen 

 Ventilen nicht der Fall. Bis zu sehr geringen 

 Stromstrken hinunter betrgt der Spannungs- 

 verlust konstant 18 bis 20 Volt. Man kann 

 jedoch diesen Uebelstand stark verringern, 

 wenn man mit dem Ventile eine Hilfsbatterie 

 von fast 18 Volt in Serie schaltet. Dann ist 

 die Batterie allein auch in der Flurichtung 

 nicht imstande, einen merklichen Strom durch 

 das Ventil zu schicken, aber schon eine ge- 

 ringe Spannungserhhung durch den gleich- 

 zurichtenden Mestrom gengt, um einen 

 krftigen Gleichstrom zustande kommen zu 

 lassen. Von Proportionalitt zwischen 

 Mestrom und Gleichstrom ist allerdings in 

 keinem Falle die Rede. Aber die Benutzung 

 der glhelektrischen Ventile zur Messung der 

 Gre des gleichzurichtenden Stromes nach 

 der Ausschlagmethode ist schon deshalb 

 nicht ausfhrbar, weil die Leitfhigkeit und 

 der Spannungsverlust in den Ventilen viel 

 zu sehr von dem kaum kontrollierbaren Glh- 

 zustande der Kathode abhngig ist. 



Lichtbogen ventile. Quecksilber- 

 gl eichlichter. Das dritte Verfahren, die 

 Elektronen in den Gasraum zu berfhren, 

 nmlich die Erhitzung der Kathode chnch 

 einen Lichtbogen, ist das wirksamste. Bei 

 der Temperatur des Lichtbogens liefert die 

 Kathode beliebige Mengen von Elektronen 

 bei einem Spannungsverluste, der je nach 

 dem Material der Kathode zwischen 5 und 

 10 Volt schwankt. Der Lichtbogen selbst er- \ 

 scheint allerdings auf den ersten Blick keiner i 

 Ventilwirkung fhig, weil ja die Anode des 

 Lichtbogens mindestens ebenso hei wird wie 

 die Kathode und eine aus dem Bogen heraus- 

 gerckte Hilfsanode zwar kalt bleiben, aber 

 auch einen sehr hohen Widerstand zur Folge 

 haben wrde. Trotzdem wirkt ein Lichtbogen, 

 der aus einer Metall- und einer Kohleelektrode 

 besteht, als Ventil, sobald er ber 4 mm 

 lang ist. Der Grund ist der, da sich zwar die 

 Metallelektrode auch auf der Lichtbogentem- 

 peratur befindet, solange sie Anode ist, da 



sie aber beim Aufhren des anodischen Strom- 

 stoes diese Temperatur durch Strahlung 

 und Wrmeleitung mit auerordentlicher 

 Geschwindigkeit verliert. Da der Strom im 

 Lichtbogen aufhrt, sobald die Spannung 

 unter die Minimalspannung des Lichtbogens 

 (10 bis 40 Volt) sinkt und erst wieder beginnen 

 kann, wenn die Spannung diesen Betrag 

 wieder erreicht hat, so entsteht bei jedem 

 Stromwechsel eine kleine Pause. Und diese 

 gengt, um die Metallanode soweit abzu- 

 khlen, da sich kein Lichtbogen wieder 

 bilden kann, wenn das Metall Kathode wird. 

 Eingehende Versuche hierber haben er- 

 geben, da der Lichtbogen nach einer Strom- 

 unterbrechung von Vioooo Sekunde sich schon 

 nicht wieder bilden kann, wenn die Kathode 

 ein Metall ist. Die Kohle dagegen behlt 

 infolge ihrer sehr geringen Wrmeleitfhigkeit 

 und vielleicht auch infolge lebhafter Verbren- 

 nungsprozesse, die zur Wiederbildung des 

 Lichtbogens erforderliche Temperatur ber 

 eine halbe Periode des Wechselstromes, falls 

 deren Dauer nicht eine zwanzigstel Sekunde 

 berschreitet. Auerdem kommt vielleicht 

 noch hinzu, da die Kohle bei der Abkhlung 

 die Fhigkeit der Elektronenemission nicht so 

 schnell verliert wie die Metalle. 



Bei einer Lichtbogenlnge von weniger als 

 vier Millimetern wird die Abkhlung der Metall- 

 elektrode durch die Bestrahlung von der nahen 

 Kohleelektrode her soweit verzgert, da 

 auch in der Sperrichtung noch ein Lichtbogen 

 zustande kommt. 



Auch bei diesem Ventile verbieten zu- 

 nchst zahlreiche Mngel die technische Ver- 

 wendung. Insbesondere ist der Spannungs- 

 verlust in der Flurichtung viel zu hoch und 

 der starke Abbrand der Elektroden verlangt, 

 abgesehen von den Kosten des Materiales, 

 dauernde Ueberwachung und Wartung des 

 Apparates. Und doch gelang es dem Ameri- 

 kaner Cooper-Hewitt, ein Lichtbogenventil 

 zu konstruieren, das allen Forderungen der 

 Technik gengt und als einziges aller Ventile 

 in groem Mae zum Gleichrichten ver- 

 wendet wird, und zwar mit Hilfe einer An- 

 ordnung, die das Lichtbogenventil zunchst 

 auf den Kopf zu stellen scheint. Cooper- 

 Hewitt verwandte nmlich als Anode Kohle 

 und als Kathode Metall und zwar Quecksilber. 

 Er gab also einerseits den Vorteil auf, da 

 die Kathode die Lichtbogentemperatur ber 

 eine halbe Periode behlt, und mute anderer- 

 seits Vorkehrungen treffen, die das Erhitzen 

 der Kohleanode auf Lichtbogentemperatur 

 verhinderten. Das erreichte er. indem er 

 die Elektroden in ein Glasgef einschlo, 

 aus dem die Fremdgase mit uerster Sorg- 

 falt entfernt waren, so da es nur von der 

 Quecksilberkathode her Quecksilberdampf 

 in groer Verdnnung enthielt. Durch diese 



