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Elektrizittsleitimg in Gasen 



satorplatten , indem man die elektrische 

 Spannung zwischen den Platten, von geringen 

 EMK. anfangend, steigert, und bei kon- 

 stanter Bestrahlung den Stromwert, der zu 

 jeder angelegten Spannung gehrt, fest- 

 stellt, so ergibt sich die in Fig. 2 darge- 

 stellte Abhngigkeit der Strmung im 

 Gase von der Spannung, die man 

 ihrem Charakter nach in 3 Abschnitte zer- 

 legen wird: 



I. Bei geringen Spannungen steigt der 

 Strom direkt proportional der angelegten 

 EMK, d. h. es gilt das Ohmsche Gesetz. 



IL Bei weiterer Steigerung hrt die Propor- 

 tionalitt auf : der Strom wchst weniger 

 schnell, als der Zunahme der Spannung 

 entspricht, und wird schlielich konstant, 

 d. h. er hrt ganz auf zuzunehmen, trotz 

 weiterer Steigerung der Spannung. 



III. Diese Unabhngigkeit von der 

 Spannung ist jedoch an eine gewisse Grenze 

 gebunden. Wird diese berschritten, so findet 

 man von einer bestimmten EMK an 

 einen sehr schnellen Anstieg des Stromes mit 

 der Spannung. Dieser Anstieg erfolgt viel 

 schneller als dem Ohmschen. Gesetz ent- 

 spricht. 



Die Figur 2 zeigt den Verlauf der Strom- 



Stro 



E. M. K 



Fig. 2. 



Charakteristik. Man erkennt deutlich die 

 3 Stadien, die soeben beschrieben wurden. 

 Man bezeichnet das Stadium II als das 

 Stadium des Sttigungsstromes" oder auch 

 Grenzstromes". Das Stadium III wird 

 als das der Feldentladung" oder der selb- 

 stndigen Strmung" oder der Ionisation 

 durch Sto" bezeichnet. 



Das Ohmsche Gesetz in Flssigkeiten 

 oder in Gasen wird dadurch kinematisch er- 

 klrt, da man die Beschleunigung, die einem 

 Ion durch die EMK. der Elektroden erteilt 

 wird, durch die Reibung als vernichtet an- 



sieht, die das Ion durch den Zusammensto 

 mit den neutralen Moleklen erleidet. Nur 

 bei Vernichtung der Beschleunigung durch 

 Reibungsarbeit ist eine direkte Proportiona- 

 litt zwischen Strom und Spannung zu er- 

 warten. Fr diesen Fall ergibt sich die Be- 

 wegung des Ions als lediglich bestimmt durch 

 die Strke des Feldes an der Stelle zwischen 

 den Kondensatorplatten, an denen sich das 

 Ion gerade befindet. Bewegt sich das Ion 

 im Vakuum, so gilt das Ohmsche Gesetz 

 nicht. In diesem Falle ist die Bewegung 

 des Ions lediglich abhngig von der be- 

 schleunigenden Kraft, die durch das Feld 

 auf das Ion ausgebt wird. Alsdann fliegt 

 das Ion im Felde mit der Geschwindigkeit 

 weiter, zu der es durch das Feld beschleunigt 

 wurde, whrend es im Falle der Gltigkeit 

 des Ohmschen Gesetzes im Felde die Ge- 

 schwindigkeit haben wrde. 



a) Ionisation und Potentialvertei- 

 lung im Stadium I. Aus der Gltigkeit 

 des Ohmschen Gesetzes im Stadium I ist 

 demnach zu schlieen, da die Geschwindig- 

 keit des Ions der angelegten EMK propor- 

 tional ist. Ist die Ladung eines Ions e und 

 werden n Ionen pro Kubikzentimeter des 

 Gases in der Sekunde erzeugt, ist ferner 

 die Geschwindigkeit eines Ions im Felde von 

 einem Volt/cm, die sogenannte Beweglich- 

 keit", gleich v, so ist der Strom J, der pro 

 Quaclratzentimeter Elektrodenquerschnitt im 

 Gase fliet: 



n.e.v.E 

 J=- - 



Hier bedeutet E die Anzahl der Volt, 1 die 

 Entfernung der Elektroden, und es ist nur 

 eine Geschwindigkeit der Ionen angenommen. 

 Sind Ionen von zweierlei Vorzeichen vor- 

 handen, welche die Beweglichkeiten u x und 

 u 2 haben und die Ladung e tragen, so wird: 



_ n.e(u 1 +u 2 )E 

 J - j 



Es ist hier also bei kleinen EMK. 

 ausgedrckt, da die Stromstrke 

 der Kraft proportional ist. 



Ist der Querschnitt der Platten nicht 

 1 qcm, sondern F qcm gro, so wird der 

 Strom bei gleichmiger Volumenionisation 



T _ n.e.F.O^-f u 2 )E 



J- - T - 



) Ionisation und Potentialver- 

 teilung im Stadium II. Aus dem Vor- 

 hergehenden ist klar, da der Strom, der 

 zwischen den Platten fliet, direkt abhngig 

 ist von der Anzahl der Ionen, die an den 

 Elektroden abgeschieden werden. Es braucht 

 kaum gesagt zu werden, da nicht mehr Ionen 

 in der Sekunde abgeschieden werden knnen, 

 als in der Sekunde erzeugt wurden. Werden 

 also durch die vorhandene EMK alle Ionen, 



