Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgehiete der Naturwissenschaften. 



XXTII. Jahrg. 



2. April 1908. 



Nr. 14. 



G. Granquist: Untersuchungen über den selbst- 

 tönenden Wellenstro rnlich tbogen. (Nova acta 

 regiae societatis seient. Upsaliensis 1907, ser. IV, vol. 1, 

 No. 5, p. 1—62.) 



Durch Parallelschaltung eines Kondensators mit 

 Selbstinduktion und eines elektrischen Lichtbogens 

 entsteht, wie zuerst von Duddell im Jahre 1900 

 beobachtet worden ist, in der Kondensatorleitung 

 unter gewisseu Bedingungen ein Wechselstrom, der 

 teilweise auch deu Lichtbogen durchfließt und sich 

 dem den Bogen speisenden Gleichstrom überlagert 

 Infolge der hierdurch auftretenden Stromvariationen 

 im Lichtbogen gibt dieser einen Ton, dessen Schwin- 

 gungszahl mit der Frequenz des Wechselstromes über- 

 einstimmt (Rdsch. 1901, XVI, 104). 



Besondere Bedeutung gewann dieses eigenartige 

 Phänomen, als man erkannte, daß sich auf diesem 

 Wege außerordentlich hohe Frequenzen, d. h. dauernde 

 und ungedämpfte, schärfster Resonanz fähige elek- 

 trische Schwingungen erzielen lassen , deren Er- 

 zeugungsmöglichkeit für die drahtlose Telegraphie 

 eine sehr wesentliche Förderung erwarten ließ. Die 

 zahlreichen aus diesem Grunde ausgeführten Unter- 

 suchungen führten trotzdem nicht völlig zu einem 

 die Gesamtheit aller beobachtbaren Vorgänge ver- 

 ständlich machenden Ergebnis, so daü sich der Ver- 

 fasser entschloß, neue ausgedehnte, systematische 

 Studien am Wellenstromlichtbogen vorzunehmen, über 

 die er in gegenwärtiger Veröffentlichung berichtet. 

 Sie befassen sich in erster Linie mit der Ermittelung 

 der für die Herstellung des selhsttöuenden Licht- 

 bogens notwendigen Bedingungen und des Einflusses 

 der Größe der elektrischen Konstanten der einzelnen 

 Leiterkreise auf dieselben. 



Bei konstantem Elektrodeumaterial und bestimm- 

 ter Gasumgebuug ist jeder stationäre Lichtbogen von 

 gegebener Länge durch zusammengehörige Werte 

 von Elektrodenspannung und Stromstärke, die sog. 

 Charakteristik, eindeutig bestimmt. Ein solcher 

 Bogen kann nun aber nicht unter allen Umständen, 

 unter denen er existenzfähig ist, auch in einen selhst- 

 töuenden Bogen übergehen. Das Gebiet seiner 

 Charakteristik, für welches dies möglich ist, ist viel- 

 mehr ein ziemlich eng begrenztes und in seiner Aus- 

 dehnung wesentlich beeinflußt von der Größe der 

 Kapazität, der Selbstinduktion und des Widerstandes. 

 Je größer die Kapazität im Kondensatorkreis ist, bei 

 um so größerer Stromstärke beginnt ein Lichtbogen 



von gegebener Bogenlänge zu tönen, und eine Ver- 

 minderung der Kapazität hat eine Verringerung des 

 Gebietes des selbsttönenden Bogens zur Folge. Eben- 

 so wie eine Verringerung der Kapazität wirkt die 

 Vergrößerung des Widerstandes in der Kondensator- 

 leitung. Die Bedeutung der Selbstinduktion ist bei 

 geringen Bogenlängen und großem Widerstände im 

 Kondensatorkreis sehr geringfügig. In den anderen 

 Fällen dagegen verursacht eine Vermehrung der 

 Selbstinduktion in der Kondensator- oder der Licht- 

 bogenleitung eine Beschränkung, in der Hauptstrorn- 

 leitung aber eine Erweiterung des selbsttönenden 

 Gebiets. 



Über den Zusammenhang der Schwingungszahl 

 der tönenden Lichtbogen mit den Konstanten der 

 Stromkreise scheint nach den älteren Beobachtungen 

 die Thomson sehe Formel, wonach die Schwingungs- 

 zahl der Quadratwurzel aus dem Produkt von Kapa- 

 zität und Selbstinduktion in der Kondensatorleitung 

 umgekehrt proportional wäre, Aufschluß zu geben. 

 Durch photographische Fixierung der von einem 

 rotierenden Spiegel gegebenen Bilder des tönenden 

 Flammenbogens findet der Verfasser indes, daß die 

 SchwinguDgszahl für Lichtbogen von konstanter 

 Länge mit der Stromstärke zunimmt und sich der- 

 jenigen nähert, die man aus der Thomsonschen Be- 

 ziehung erhält, mit der sie an der Grenze des Gebietes 

 zwischen dem stationären und selbsttönenden Bogen 

 identisch wird. Bei konstanter Stromstärke, aber 

 zunehmender Bogenlänge steigt gleichfalls die Schwin- 

 gungszahl zunächst schuell, dann asymptotisch bis 

 zu der nach Thomsons Formel berechneten. 



Die Erklärung für den im vorstehenden kurz 

 skizzierten Verlauf der Erscheinungen sucht der Herr 

 Verfasser durch die Betrachtung des elektrischen 

 Verlaufs bei der Ladung und Entladung des Konden- 

 sators zu erbringen. Zur Festlegung dieses Verlaufs 

 dient ihm die Brau tische Kathodenstrahlröhre unter 

 Zuhilfenahme des rotierenden Spiegels. Es findet 

 sich, daß außerhalb des selbsttöneuden Gebietes der 

 Kondensatorstrom ein gedämpfter Sinusstrom ist, der 

 bei einem gewissen Widerstand in der Kondunsator- 

 leitung in einen oszillierenden Strom mit konstanten 

 Amplituden übergeht und bei einem goringeren Wider- 

 stand, bei dem Selbsttönen erfolgt, in einen oszillieren- 

 den Strom mit wachsenden Amplituden. Der letztere 

 Fall stellt sonach die Bedingung für das Selbsttönen 

 dar. Da dieselbe, wie man sieht, vom Widerstand 



