Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XVIII. Nr. 26 



[Nachdruck verboten.l 



Neonlampen. 



Von Dr. K. Schiitt, Hamburg. 

 Mil 4 Abbildungen. 



Untersucht man, wie sich in einem metallischen 

 Leiter die Stromstarke i mit wachsender Spannung 







e andert, dann findet man, dafi . gleich einer 



Konstanten, dem Widerstande R des Leiters ist. 

 Tragt man i auf der Horizontalen, die zugehorigen 

 Werte von e auf der Vertikalen ab, dann erhalt 

 man als Darstellung der Funktion e = R-i eine 

 Gerade durch den Anfangspunkt (Abb. i). Die 

 Tangente des Winkels a, den sie mit der Hori- 

 zontalen bildet, ist der Widerstand R. Man nennt 

 die so gewonnene Kurve die Charakteristik 

 des Leiters. Da der Widerstand 'der Metalle 

 mit der Temperatur steigt und der Draht um so 

 warmer wird, je mehr Strom durch ihn hindurch- 

 fliefit, ist die Charakteristik keine Gerade, sondern 

 eine gegen die Horizontale konvexe Kurve, wah- 

 rend sie andererseits fur Elektrolyte und Kohle 

 konkav ist, da diese bei Erwarmung besser leiten. 

 Besonderes Interesse hat die Charakteristik der 

 Dynamomaschinen; sie gibt an, wie sich die 

 Klemmspannung der Maschine bei wachsender 

 Belastung (i) verhalt. 



Abb. i. 



Wesentlich anders als fur Leiter erster und 

 zweiter Klasse sieht die Kurve aus, wenn der 

 Strom durch eine Gasstrecke hindurchgeht, z. B. 

 in Entladungsrohren. Abb. I zeigt die Charak- 

 teristik: zunachst geht bei schnell steigender 

 Spannung nur ein aufierst' schwacher Strom ohne 

 Leuchterscheinungen durch das Gas, die stille 

 Entladung. Dann setzt mit Erreichen des Ent- 

 ladungspotentials plotzlich die Glimmentladung 

 mit den bekannten farbenprachtigen Leuchterschei- 

 nungen ein : an der Kathode Crookescher Dunkel- 

 raum, negatives Glimmlicht, Faradayscher Dunkel- 

 raum, dann bis zur Anode die positive Lichtsaule. 

 Die Stromstarke nimmt bei abnehmender Spannung 

 zu, die Charakteristik ist also fal lend und 

 zwat hat dicht hinter A eine kleine Zunahme der 

 Stromstarke eine betrachtliche Spannungsanderung 

 zur Folge. Das hangt damit zusammen, dafi nach 

 tfberwindung des Entladungspotentials e die Leit- 



fahigkeit der Gasstrecke durch Stofiionisation be- 

 trachtlich vermehrt wird. Die in jedem Gase stets 

 vorhandenen Elektronen und lonen werden nam- 

 lich durch das starke Feld so beschleunigt, dafi 

 sie beim Zusammenprall mit einem neutralen Gas- 

 molekiil dieses in ein positives Ion und in ein 

 Elektron spalten. Diese werden nun ihrerseits 

 wieder beschleunigt und erzeugen durch Stofi neue 

 lonen und so geht es weiter, so dafi deren Zahl 

 schnell zunimmt. Damit wachst der Elektrizitats- 

 iibergang zwischen den Elektroden. Wird die 

 Stromdichte an den Elektroden weiterhin stark 

 zu, dann werden diese durch den Aufprall der 

 lonen gliihend heifi (namentlich die positive). Die 

 Folge ist, dafi jetzt von dieser wie von jedem 

 weifigliihenden Korper Elektronen in grofier Menge 

 ausgehen, die durch Stofi weitere lonisation her- 

 vorbringen. Das tritt im Punkte B ein; hier geht 

 die Glimmentladung in die Bogen- oder Funken- 

 entladung iiber, und zwar setzt die erstere ein, 

 wenn die Elektrizitatszufuhr aus der Stromquelle 

 hinreichend grofi ist. Wird sie dagegen etwa 

 durch einen grofien Widerstand verzogert, dann 

 tritt nur von Zeit zu Zeit Ausgleich durch einen 

 Funken ein. 



Von Einflufi auf die Lage der charakteristischen 

 Kurve ist der Spannungsabfall in der Gasstrecke 

 zwischen den Elektroden; dieser ist keineswegs 

 geradlinig wie in einem metallischen Leiter von 

 iiberall gleichem Querschnitt, sondern ganz un- 

 gleichmafiig, wie Abb. 2 sowohl fur Glimm- wie 

 fur Bogenentladung zeigt. Anode und Kathode 

 sind e cm voneinander entfernt. An der ersteren 



Pole 



fallt das Potential steil ab, dann folgt ein schwacherer 

 Abfall in der Gasstrecke und darauf wieder der 

 steile Kathodenfall. Letzterer ist bei der Glimm- 

 entladung weit grofier als die beiden ersteren zu- 

 sammen. Erhitzung der Kathode bis zur Weifi- 

 glut, wie es bei der Bogenentladung geschieht, 

 verringert wegen der damit verbundenen Elek- 

 tronenabgabe den Kathodenfall betrachtlich, auch 

 der Anodenfall wird kleiner. In der elektrischen 

 Bogenlampe mit Kohleelektroden ist letzterer mit 

 10 2O Volt grofier als der erstere (5 15 Volt). 

 Aufier von der Temperatur hangt der Potential- 

 abfall auch von dem Material der Elektroden ab. 



