558 XXIII. Jahrg: 



Naturwissenschaftliche Kund seh au. 



1908. Nr. 44. 



die Spannung bestimmt. Wurde irgend eine der 

 Stabilitätsbediugungen, z. B. die Elektrodendistanz, 

 die Stromstärke oder die Elektrodentemperatur ge- 

 ändert, dann zeigte sich die Instabilität des Bogens 

 sofort in den unregelmäßigen Schwingungen des be- 

 weglichen Systems des Elektrometers. 



In den Vorversuchen wurde zunächst festgestellt, 

 welchen Einfluß 1. die Versuchsdauer, 2. der Druck 

 in dem die Elektroden umschließenden Gefäß, 3. die 

 Elektrodentemperatur und 4. die elektromotorische 

 Kraft auf die Potentialdifferenz des Bogens haben. 

 Bei Untersuchung des ersten Punktes wurde unter 

 Verwendung von Platin- und Magnesiumelektroden 

 (Druck 62 und 28cm Quecksilbersäule, Elektroden- 

 abstand 4 mm, Stromstärke 0,07 Amp.) gefunden, daß 

 die durch den Bogen in der umgebenden Luft be- 

 wirkte Bildung von Stickstoffperoxyd keinen merk- 

 lichen Einfluß auf die Potentialdifferenz hat, und daß die 

 Änderung der Potentialdifferenz bei den Magnesium- 

 elektroden von der geringen Stabilitätsvermindernng 

 durch eine Oxydschicht herrührt. Bezüglich des zweiten 

 Punktes wurde unter Verwendung von Kupfer-, Platin- 

 und Silberelektroden festgestellt, daß bei konstanter 

 Stromstärke und Elektrodendistanz zunächst die Po- 

 tentialdiffereuz abnimmt, wenn man von hohen zu 

 niederen Drucken übergeht, aber nur bis zu einem 

 bestimmten Punkt, von dem an die Potentialdifferenz 

 wächst bei Druckabnahme; für die unterhalb dieses 

 singulären Punktes liegenden Drucke zeigt der Bogen 

 auch ein anderes Aussehen. Zur Untersuchung des 

 dritten Punktes (Einfluß der Elektrodentemperatur) 

 wurden die Elektroden nicht mehr auf Messing- 

 stangen, sondern auf Glimmerblättchen befestigt; da- 

 mit jedoch die Temperatur der Elektroden nicht über 

 den Schmelzpunkt der Elektrodensubstanz stieg, 

 wurden an den Elektroden Kupferstückchen von 

 immer größerer Masse und Oberfläche angebracht; 

 diese „Kühler" bewirkten eine Wärmeabgabe an die 

 Umgebung. Aus den mit Platin- und Silberelektroden 

 ausgeführten Versuchen ergab sich, daß bei gleichem 

 Druck, gleicher Elektrodendistanz und gleicher Strom- 

 stärke die Potentialdifferenz um so kleiner, die Sta- 

 bilität um so größer ist, je mehr sich die Elektroden- 

 temperatur dein Schmelzpunkt der Elektrodensubstanz 

 nähert. 



Nach diesen Vorversuchen studierten die Verfasser 

 die Eigenschaften des Bogens zwischen Platinelek- 

 troden (Befestigung auf Glimmer). Für verschiedene 

 Drucke (20, 30, 40, 50, 60, 71cm Quecksiber), wur- 

 den bei verschiedenen Stromstärken (0,04, 0,05, 0,06, 

 0,07, 0,08 Amp.) und Elektrodendistanzen (1, 2, 3, 

 4, 5, 6 mm) die Potentialdifferenzen gemessen. Für 

 die Abhängigkeit der Potentialdifferenz von der Elek- 

 trodendistanz (Druck und Stromstärke gleich) ergab 

 sich Proportionalität zwischen Potentialdifferenz V 

 und Elektrodendistanz d (graphische Darstellung mit 

 d als Abszisse, V als Ordinate ergibt gerade Linien). 

 Für die Abhängigkeit der Potentialdifferenz vom Druck 

 (bei gleicher Elektrodendistanz und Stromstärke) 

 wurden ähnliche Resultate gefunden wie bei den Vor- 



versuchen. Bei gleichem Druck und gleicher Elek- 

 trodendistanz nimmt mit wachsender Stromstärke die 

 Potentialdifferenz ab. 



Außerdem wurde die Potentialdifferenz in ihrer 

 Abhängigkeit von der Elektrodensubstanz untersucht, 

 und zwar bei Temperaturen, die ein wenig unterhalb 

 des Schmelzpunktes der gerade untersuchten Substanz 

 lagen; diese Temperaturen wurden auf ähnliche Weise 

 erreicht wie bei den Vorversuchen. Die Verfasser 

 erhielten unter diesen Bedingungen für ein und den- 

 selben Druck, dieselbe Elektrodendistanz und dieselbe 

 Stromstärke das Resultat, daß für die schwer flüch- 

 tigen Metalle Platin, Gold, Palladium, Silber, Kupfer, 

 Nickel und Eisen die Potentialdifferenz von der Natur 

 der Elektrodensubstanz unabhängig ist (bis auf einige 

 Prozent); für die leichter flüchtigen Metalle Aluminium, 

 Cadmium, Zink, Magnesium war unter denselben Be- 

 dingungen die Potentialdifferenz bedeutend niedriger. 



In einer Stickstoffatmosphäre ist die Potential- 

 differenz des Bogens zwischen Kupfer- und zwischen 

 Platinelektroden unter sonst gleichen Bedingungen 

 niedriger als in Luft. Auch beim Brennen des Bogens 

 in Stickstoff tritt ein singulärer Punkt auf in der Ab- 

 hängigkeit der Poteutialdifferenz vom Druck. 



Man kann das Resultat dieser Arbeit folgender- 

 maßen zusammenfassen: Es wurde durch die Ver- 

 fasser gezeigt, daß die Potentialdifferenz des Wechsel- 

 stroinbogens zwischen Metallen in hohem Grade von 

 der Stabilität des Bogens abhängt. Jede Ursache, 

 welche die Stabilität vermindert, erhöht die Potential- 

 differenz; solche Ursachen sind: Drucksteigerung, Ab- 

 kühlung der Elektroden, Verminderung der Selbst- 

 induktion oder des Widerstandes des Stromkreises. 

 Durch Anwendung großer elektromotorischer Kraft 

 und hoher Elektrodentemperaturen (etwas niedriger als 

 der betreffende Schmelzpunkt) ist es den Verfassern ge- 

 lungen, Bogen von sehr großer Stabilität zu erzeugen. 



Daß unter diesen Bedingungen für schwer flüch- 

 tige Metalle die Potentialdifferenz unabhängig von 

 der Natur der Elektrodensubstanz ist (z.B. bei 40 cm 

 Quecksilberdruck, 3 mm Elektrodendistanz, 0,1 Amp. 

 Stromstärke war diese Potentialdiffereuz 470 Volt), 

 kann nach den gegenwärtigen Vorstellungen über die 

 Vorgänge im Lichtbogen folgendermaßen erklärt 

 werden: Für die Aufrechterhaltung des Bogens ist 

 hohe Elektrodentemperatur nötig, damit von der in 

 einem bestimmten Augenblick als Kathode wirksamen 

 Elektrode möglichst viele Elektronen fortgeschleudert 

 werden. Die hierdurch ionisierte umgebende Atmo- 

 sphäre dient als Stromträger, wobei für den Fall eines 

 Bogens von größerer Länge und geringer Stromstärke 

 für schwer flüchtige Metalle die gemessene Potential- 

 differenz hauptsächlich herrührt von dem ionisierten 

 Gas und nur in geringem Grad von der Natur der 

 Elektrodensubstanz. Ist jedoch die Elektrodensub- 

 stanz leicht flüchtig, entwickelt sie also reichlich 

 Dampf des betreffenden Metalls, so ist es leicht ver- 

 ständlich, daß dann die Potentialdifferenz kleiner ist 

 als bei den schwer flüchtigen Metallen und von der 

 Natur des Metalles abhängt. 



