Elektriziltsleitung in Gasen 



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n 



n (a /8)e(-*> a 



a~ .ei" ^ 



Wird die Feldstrke bei Abstandsnde- 

 rung a aufrecht erhalten, so mu dieser Aus- 

 druck die Anzahl der gebildeten Ionen, bei 

 fehlenden Rekombinationen also den Strom, 

 in Abhngigkeit vom Plattenabstand wieder- 

 geben. Um die Formel quantitativ zu prfen, 

 werden die beiden Konstanten a und 

 aus 2 Strommessungen bei verschiedenem 

 Plattenabstand a, ermittelt, und es wird 

 fr die brigen beobachteten Plattenabstnde 

 der Stromwert mit den so gewonnenen Kon- 

 stanten nach dieser Formel berechnet und 

 mit den gemessenen Stromwerten verglichen. 

 Folgende Tabelle ist der Arbeit von Town- 

 send entnommen und zeigt, da hier Rech- 

 nung und Beobachtung sehr gut mitein- 

 ander bereinstimmen. Die Konstanten a 

 und stehen im Verhltnis von rund 1:500. 

 Das besagt, da die negativen Ionen in weit 

 hherem Mae die Eigenschaft der Ionisierung 

 durch Sto haben, als die positiven, da sie auf 

 ihrem Wege 500 mal mehr Ionen erzeugen. 



3b) Leuchtende Feldentladung. In 

 der Berechnung ist a = 5,25 und = 0,0141. 



Wie die Formel ersehen lt, verschwindet 

 der Nenner der Formel, wenn a = /?.e("-; ? ) a 

 wird. Dann mu also der Strom im Gase 00 

 werden, weil die Ionenzahl n unendlich 

 gro wird. Der Abstand, bei dem dies eintritt, 

 ist gegeben durch 



k = \gal' 



a 



-. 



Townsend zeigte, da bei dem so be- 

 rechneten Plattenabstand A, der Strom enorm 

 ansteigt und in eine leuchtende Entladung 

 bergeht. Diese tritt als Glimmentladung 

 (3 c), als Funkenentladung (3d) oder als 

 Bogenentladung (3 e) auf. Dann hrt gleich- 

 zeitig die Homogenitt des Feldes auf, und 

 hiermit auch die Grundlage obiger Formel. 

 3 c) Glimmentladung (vgl. auch den Ar- 

 tikel Glimmentladung - '). Wenn die Ent- 

 ladung eines hochgespannten Stromes durch 

 ein verdnntes Gas geht, so beobachtet man 

 die bekannten Leuchterscheinungen, die wegen 

 ihrer Farbenpracht seit langem in weitesten 

 Kreisen Beachtung ge- 

 funden haben. Der Ver- 

 lauf, den die Leuchterschei- 

 nung lngs eines solchen 

 Entladungsrohres nimmt, 

 ist keineswegs kontinuier- 

 lich. Man findet, da die 



Kathode mit einer dnnen leuchtenden 

 Haut bedeckt ist, der leuchtenden Ka- 

 thodenschicht"; hinter dieser Schicht 

 setzt das Leuchten auf einer kurzen Strecke 

 aus. Diese Strecke wird als dunkler 

 Kathodenraum" bezeichnet. An ihn 

 schliet sich ein zur Kathode konzentrischer 

 Mantel blulichen Lichtes, das negative 

 Glimmlicht" an. Nach der Anodenseite 

 hin ist dieses negative Glimmlicht von einem 

 relativ groen dunkeln Raum begrenzt. 

 Dieser groe dunkle Raum wird meistens 

 als Faradayseher Dunkelraum" bezeich- 

 net, whrend der an der Kathode selbst 

 befindliche Crookesscher Dunkelraum" 

 genannt wird. Hinter diesem Faraday- 

 schen Dunkelraum beginnt eine bis zur 

 Anode reichende, leuchtende Sule, die 

 Positive Sule" oder Positives Licht" 

 genannt wird. Dieses positive Licht ist unter 

 Umstnden von dunkeln Schichten durch- 

 brochen, so da es aus einzelnen hellen 

 Scheiben besteht. Dann bezeichnet man es 



als geschichtet" 



Diese Leuchterschei- 



ingen 



in Vakuumrhren sind sehr weit- 

 gehend vom Vakuum und von der Zusammen- 

 setzung des Gases abhngig. Die Figur 

 zeigt die Verteilung des Leuchtens in einem 

 typischen Falle geschichteter Glimmentladung. 



Die Entladung ist hier mit einer Hoch- 

 spannungsbatterie von 1000 Volt erhalten, 

 unter Vorschaltung eines Widerstandes. Die 

 Elektrodenspannung betrug 650 Volt, der 

 Gasdruck 1 mm Hg. Das Lumen des Rohres 

 3 cm und der Elektrodenabstand 18 cm. 



Auch diese Erscheinungen lassen sich 

 mit Hilfe der Vorstellung der Stoionisation 

 erklren, wenn auch wegen ihrer Kompli- 

 ziertheit in mehr qualitativer Weise. Die 

 von der Kathode beschleunigten, negativen 

 Ionen sind, wie wir im vorigen Abschnitte 

 sahen, die Haupterzeuger neuer Ionen. Wenn 

 sie einen Potentialfall von gewisser Gre 

 durchlaufen haben, beginnt die Ionener- 

 zeugung durch Sto, und es entsteht an diesen 

 Stellen eine betrchtliche Leitfhigkeit des 

 Gases. Die Folge hiervon mu sein, da die 

 Feldverteilung zwischen Anode und Kathode 

 aufhrt homogen zu sein, so da an den 

 Stellen in einiger Entfernung von der Kathode, 

 wo diese starke Leitfhigkeit sich ausbildet, 

 das elektrische Geflle ein viel geringeres sein 

 wird als im Gase um die Kathode herum, 

 wo keine Ionisation durch Sto stattgefunden 

 hat. Die Folge dieses geringeren Geflles 



Fig. 7. 



