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Dielektrizitat 



durch den anomalen Strom transportierte 



OO 



Me nge (durch das Integral / (i a)dt dargestellt) 



fj 



o 



als Riickstandsladung, bisweilen auch als 

 ,,vom Kondensator absorbierte Ladung". 

 Der Ladung entspricht die ,,Riickstands- 

 bildung", der Entladung das ,,Freiwerden 

 des Riickstandes". 



Werden die liingere Zeit auf die Spannung V 

 gehaltenen Belegungen des Kondensators nur 

 durch eine kurzdauernde Verbindung ent- 

 laden und dann wieder isoliert, so erfolgt durch 

 das Freiwerden des Riickstandes eine neuerliche 

 Ladung des Kondensators mit demselben Vor- 

 zeichen wie die urspriingliche ; ist das Dielektri- 

 kum leitend (konstantes Glied a von i nicht 

 gjeich Null), so sinkt diese Ladung nach Er- 

 reichen eines Maximalwertes wieder ab. 



Allgemeiner als obige Darstellung des 

 Stromverlaufes bei einmaliger Ladung und 

 Entladung ist die durch das experimentell 

 gefundene und wiederholt bestatigte Super- 

 positionsprinzip gegebene: 



Werden zur Zeit t=0 die Belegungen auf 

 die Potentialdifferenz V geladen, dann zur 

 Zeit tj auf die Potentialdifferenz V l5 zur Zeit 

 t 2 auf V 2 usw., so laBt sich der Strom verlauf 

 darstellen durch: 



<p(t 1 



das heiBt: jeder Aenderung der Potentialdif- 

 ferenz entspricht ein nach einem bestimmten 

 Gesetze <p(t) verlaufender Strom, der im 

 Momente der Spannungsanderung einsetzt 

 und ungestort weiter ablauft, auch wenn sich 

 bei einer neuerlichen Spannungsanderung ein 

 frisch einsetzender Strom uberlagert. 



Die Erscheinungen des Riickstandes sind 

 speziell bei festen Dielektrika zu be- 

 obachten. 



5c)Energieverluste im Wechselfelde 

 (Siemens-Warme). Werden die Belegungen 

 eines Kondensators mit einer Wechselstrom- 

 quelle verbunden, so tritt in vielen Dielek- 

 trika eine merkliche Warmeerzeugung auf 

 (Siemens-Warme), und zwar in viel hoherem 

 Grade, als es der durch die Leitfahigkeit des 

 Mediums bedingten Jouleschen Warme ent- 

 sprechen wurde. Die meistenBeobachterfanden 

 Proportionalitat zwischen der pro Zeiteinheit 

 erzeugten Warme und dem Quadrat der Effek- 



W 

 tivspannung: prop. V 2 ; einzelne Beob- 



L 



aehter fanden aber auch fiir den Potenz- 

 exponenten kleinere Werte (1,0 bis 1,9). Bei 

 Variation der Periodendauer T steigt die 

 Siemenswarme bei abnehmendem T. 



5d) Abhangigkeit der Dielektrizi- 

 tatskonstante von Ladungsdauer oder 

 Peri ode. DaB Leitung des Mediums den un- 

 mittelbar beobachteten scheinbaren Weit der 

 DK erhoht und zwar um so mehr, je groBer 



die Ladungsdauer bei Methoden mit konstan- 

 ter Spannung, oder die Periode bei Wechsel- 

 strommethoden ist, wurde bereits auf Seite992 

 ausgefiihrt. Zahlreiche Beobachtungen haben 

 nun ergeben, daB sich die scheinbare DK vieler 

 Stoffe in viel hoherem Grade mit der Ladungs- 

 dauer oder Periode andert, als es der spezi- 

 fischen Leitfahigkeit entspricht. 



5e) Dispersion. Wie auf Seite 992 er- 

 wahnt wurde, fuhrt die Maxwellsche Theorie 

 der Fortpflanzung elektromagnetischer Wel- 

 len in leitenden Dielektrika zum Resultat, 

 daB infolge der Leitung eine Absorption ein- 

 trete und zugleich eine Dispersion derart, 

 daB n mit wachsenden Werten der Schwin- 

 gungsdauer T zunimmt. Tatsachhch zeigt 

 sich dieses Resultat nicht bestatigt, die 

 normale Dispersion fiir Licht und Hertzsche 

 Wellen hat den entgegengesetzten Gang, 

 indem n mit wachsendem r abnimmt, und 

 auBerdem ist der absolute Betrag der nor- 

 malen wie der - - in der Nahe von Absorp- 

 tionsstreifen auftretenden - - anomalen Dis- 

 persion viel groBer als der aus der Leitfahigkeit 

 schlechtleitender Dielektrika (wie Glas, Glim- 

 mer, Quarz, organische Fliissigkeiten usw.) 

 berechnete. 



Sowohl die im Sinne der Optik ,,normale 

 Dispersion" als auch die optisch ,,anomale 

 Dispersion" sind vom Standpunkt der all- 

 gemeinen elektromagnetischen Lichttheorie 

 aus an o male Erscheinungen. 



6. Theorie der anomalen Erscheinungen. 

 Von den im vorigen Abschnitt beschriebenen 

 Anomalien laBt sich zeigen, daB die unter (b), 

 (c) und (d) genannten, also Rtickstand- 

 bildung, Siemenswarme und Abhangigkeit 

 der scheinbaren DK von Ladungsdauer 

 oder Periode, miteinander zusammenhangen ; 

 besitzt ein Medium Riickstandbildung, so 

 ist damit notwendig das Auftreten der andern 

 beiden Formen anomalen Verhaltens ver- 

 kniipft und bei gegebenem Gesetze der Riick- 

 standbildung sind auch die quantitative!! 

 Verhaltnisse fiir Siemenswarme und Aende- 

 rung der DK ableitbar (Schweidler). 



Es sei der zeitliche Yerlauf des anomalen La- 

 diingstromes (riickstandbildenden Stromes) 

 durch die Formel i=CVqp(t) gegeben (vgl. S. 993) 

 und die exakte Gultigkeit des Superpositions- 

 prinzipes vorausgesetzt. Dann liiBt sich der 

 zeitliche Verlauf des Stromes bei beliebig ver- 

 anderlicher Spannung z\vischen den Belegungen 

 des Kondensators berechnen. Speziell bei An- 

 nahme einer einfachen sinusformigen Wechsel- 



spannung: Vt = V sin -=- ergibt sich, daB der 



Strom derselbe ist, als ob die der ,.disponiblen 

 Ladung" entsprechende Kapazitat C in C'=C 

 (1+a) und der Leitwert L (der reziproke Wider- 

 stand) des Dielektrikums im Kondensator in 



o_. p 



L' L(l + T b) verandert ware, und zwar ist: 

 1 Li 



