Lichtbogenentladung 



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Kenut man fiir einen Lichtbogen die 

 Konstanten der Ayrtonschen Gleichung, 

 so ergibt sich der Kleinstwert des fiir eine 

 Bogenlange 1 and Stromstarke i erforderten 

 Beruhigungswiderstandes zu 



J2 W r = a + (31 ist die in diesem Falle im 

 Vorschaltwiderstande absorbierte Energie. 

 Falls, wie oben diskutiert, a = ist, ver- 

 einfacht sich diese Beziehung in 



w = -p- 12 ) 



2c) Ziindung des Lichtbogens. Legt 

 man an eine Lichtbogenstrecke Spannung 

 an, so geht zunachst kein Strom liber; 

 erst bei betrachtlicher VergroBerung der 

 Spannung beginnt ein sehr schwacher Strom- 

 ubergang (stille Entladung), bis der Strom 

 schlieBlich sprunghaft auf einen ho hen Wert 

 steigt und die Lichtbogenentladung ein- 

 setzt. Dieses Verhalten laBt darauf schlieBen, 

 daB wir die Charakteristik im Zundgebiete 

 etwa so zu erganzen haben, wie es Figur 14 

 (und auch schon in Fig. 11) geschehen ist. 

 Wir haben dann stets noch einen dritten 

 der stillen Entladung entsprechenden Schnitt- 

 punkt S 3 mit der Widerstandslinie, und 

 zwar handelt es sich nach der Bedingung 8) 

 um einen stabilen Zustand. Wird nun E 

 vergroBert, so riickt die Widerstandslinie sich 

 selbst parallel in die Hohe, bis Punkt S 2 und S 3 

 zu einem indifferenten Punkte S z zusammen- 



Fig. 16. 



rticken, und nun die Entladung sprunghaft 

 in den durch den stabilen Punkt Si definierten 

 Lichtbogenzu stand iibergeht. In Wirklichkeit 

 verlauft die Charakteristik im Ziindungs- 

 gebiete komplizierter, etwa so wie es sche- 

 matisch in Figur 16 dargestellt ist. Ist dann 

 der Vorschaltwiderstand groB genug, so 

 springt die Entladung vom Punkt S z zu- 



nachst auf einen stabilen Punkt S x ', welcher 

 der sogenannten Glimmstromentladung an- 

 i>ehort. Bei noch weiterer Steigerung von 

 E und Verschiebung der Widerstandslinie 

 springt dann die Glimmstromentladung 

 von S z ' in die Lichtbogenentladung (S t ) 

 liber. Ist der Vorschaltwiderstand klein 

 genug, so wird das Glimmstromgebiet 

 iibersprungen. 



Gewohnlich ziindet man den Lichtbogen 

 nicht durch Spannungserhohung, sondern 

 dadurch, daB man die Elektroden voriiber- 

 gehend zur Beriihrung bringt. Es wird 

 spater gezeigt werden, daB der Ziindgipfel 

 der Charakteristik um so niedriger liegt. je 

 heiBer die Elektroden sind. Bei direkter 

 Beriihrung der Elektroden entwickelt sich 

 nun an den Elektroden soviel Hitze, daB 

 der Ziindgipfel unter die den betreffenden 

 Verhaltnissen entsprechende Widerstandslinie 

 hern nt erg edriickt wird, so daB sich nun 

 beim Auseinanderziehen sogieich die bei 

 Punkt S t stabile Lichtbogenentladung ein- 

 stellen kann. 



A3- Die Warmeentwickelung in der 

 Lichtbogenentladung. Die im Lichtbogen 

 abgegebene elektrische Energie wird dort 

 in Warme verwandelt, welche durch Warme- 

 ableitnng in den Elektroden, durch Kon- 

 vektion und Ausstrahlung wegwandert. Einer 

 \ gegebenen elektrischen Leistung muB daher 

 eine um so hohere Temperatur des Licht- 

 bogens entsprechen, je schlechter die Warme- 

 leitung der Elektroden und des umgebenden 

 Gases ist. Gran qu ist hat gezeigt, daB 

 beim Kohlenlichtbogen 42% der entwickelten 

 Warme durch die Anode, 37% durch die 

 Kathode fortgeleitet werden. Ein groBcr 

 Teil der Unterschiede zwischen der Licht- 

 bogenentladung mit Kohle und Met alien be- 

 ruht auf dem groBen LTnterschied in der 

 Warmeleitung beider Materialien. Ebenso be- 

 ruht sicher ein Teil der Wirkungen, die Ein- 

 bettung der Lichtbogenentladung in Wasser- 

 stoff hervorbringt, auf dessen guter Warme- 

 leitung. 



Die Warmeentwickelung verteilt sich 

 in dem Lichtbogen entsprechend dem Po- 

 tentialfall. So ist sie beim Kohlenlichtbogen 

 an der Anode am groBten und gibt dort zur 

 Bildung des positiven Kraters AnlaB. An 

 der Kathode ist sie kleiner; dem entspricht 

 der kleinere negative Krater. Darum bleibt 

 auch die positive Kohle nach dem Aus- 

 loschen des Lichtbogens langer gluhend, als 

 die negative. In der Lichtbogensaule selbst 

 I ist die Warmeentwickelung am kleinsten. 



Infolge der starken Warmeentwickelung 

 an der Anode sublimiert Kohle von der Anode 

 zur Kathode und schliigt sich dort als Graphit 

 nieder. 



Die Temperaturen, die im Lichtbogen 

 auftreten, sind die hochsten, die wir kiinst- 



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