Lichtbogenentladung 



215 



aus zu ubersehen gcstattet. Erst in neuerer 

 Zeit 1st es im AnschluB an die allgemeine 

 ionentheoretische Aufklarnng der Elektrizi- 

 tatsleitung in Gasen gelungeii, eine solche 

 Theorie zu geben (J. J. Thomson, J. Stark 

 1903). 1st es auch bisher nicht moglich 

 gewesen, diese Theorie in umfasserider Weise 

 quant it at iv zu fonnulieren, so ergibt, sie 

 doch qnalitativ von alien Eigenschaften 

 des Lichtbogens recht befriedigend Rechen- 



Jfapazttat, 



DrosseLspuk 



TeLcphon 



Fig. 21. 



schaft. Sie geht aus von der im Abschnitt 3 

 hervorgehobenen, durch mancherlei Ver- 

 suche erwiesenen Tatsache, daB WeiBglut 

 der negativen Ansatzstelle des Licht- 

 bogens Existenzbedingung der Licht- 

 bogenentladung ist; wahrend sich die 

 Glut des positiven Kraters trotz seiner 

 Aufdringlichkeit als nebensachliche und nicht 

 unbedingt erforderliche Beigabe erweist. 



Nach der lonentheorie werden die 

 Gase dadurch zu Leitern der Elektrizitat, 

 daB ihre Moleklile in elektrisch geladene 

 Komponenten, die lonen, gespalten werden. 

 Diese lonen bilden dann gewissermaBen die 

 Fahrzeuge fiir den Elektrizitatsiibergang 

 zwischen den Elektroclen; die positiven 

 lonen werden in dem elektrischen Felde zur 

 Kathode, die negativen zur Anode getrieben, 

 analog wie das bei der elektrolytischen 

 Leitung geschieht. Nur daB hier die Beweg- 

 b'chkeiten erheblich gro'Ber sincl als in den 

 Elektrolyten. Die lonen eines gasfb'rmigen 

 Leiters verhalten sich im tibrigen wie die 

 Gasniolekiile es nach den Vorstellungen der 

 kinetischen Gastheorie tun: Sie schwirren 

 im Ranm umher und stoBeu auf ihren Wegen 

 miteinander und mit unzersetzten Gas- 

 molekulen zusammen. Dabei werden sich 

 die getrennten Bestandteile immer wieder 

 zu vereinigen suchen: d. h. ein ionisiertes 

 Gas wird sehr bald wieder nichtleitend, 

 wenn nicht dauernd fiir lonenerneuerung 

 gesorgt wird. Diese lonenerneuerung findet 



selbsttatig statt, wenn sich ein Gas unter 

 | der Wirkung eines geniigend starken elek- 

 trischen Feldes befindet, und zwar durch 

 \ sogenannten lonenstoB. Einige weniuc 

 lonen mussen wir stets als vorhanden an- 

 nehmen, da erfahrungsgemaB die Luft eine 

 I schwache Leitfahigkeit stets bebalt. Sie 

 sind es auch, welche die Abschnitt 2b er- 

 wahnte dunkle Entladnng tragen. Diese 

 lonen erwerben unter der Wirkung des Feldes 

 zwischen zwei ZusammenstoBen eine so 

 groBe kinetische Energie, daB sie bei ein em 

 ZnsammenstoB mit einem neutralen Molekiil 

 dieses in seine lonenbestandteile zerspalten. 

 Dabei ist erfahrungsgemaB die ionisierende 

 Kraft der negativen lonen oder der Elek- 

 tronen erheblich gro'Ber als die der positiven. 

 Man darf meist die gauze StoBionisierung auf 

 Redlining der Elektronen setzen. Bei der 

 ho hen Temperatur des Lichtbogens genugen 

 offenbar schon die relativ niedrigen Feld- 

 starken, wie sie in der Lichtbogensaule 

 herrschen, uni die lonisierung durch lonen- 

 stoB einzuleiten, wahrend bei tiefen Tem- 

 peraturen erheblich hohere Feldstarken dazu 

 notig sind (vgl. den Artikel ,,Glimm- 

 entladung"). 



AuBer der StoBionisierung spielt fiir die 

 lonenerneuerung im Lichtbogen die weiB- 

 gliihende Flache des negativenKraters 

 eine entscheidende Rolle. Durch sie unter- 

 scheidet sich diese Entladungsform typischvon 

 der lediglich auf loneustoBwirkung beruhenden 

 Glimmstromentladung zwischen kalten Elek- 

 troclen. Der negative Krater zeigt wie jeder 

 weiBgliihende Leiter das sogenannte gliihelek- 

 trische Phanomen (vgl. den Artikel ,,Gliih- 

 elektrische Erscheinungen"): Wahrend 

 seine Oberflache in kaltem Zustande fiir die 

 freien Elektronen eine undurchdringliche 

 Wand bildet, laBt sie bei hb'herer Temperatur 

 in reichem MaBe Elektronen austreten; urn 

 so mehr, je hoher ihre Temperatnr ist. Die 

 austretenden Elektronen erhalten dann im 

 Kathodenfall eine groBe kinetische Energie 

 und entfalten in der Lichtbogensaule eine 

 lebhafte lonenstoBwirkung. Die WeiBglut 

 des negativen Kraters andererseits wird durch 

 den Aufprall von positiven lonen aufrecht 

 erhalten, die aus der Lichtbogensaule in den 

 Bereich des Kathodenfalles geraten und dort 

 die erforderliche kinetische Energie auf- 

 nehmen. 



Aehnlich liegt die Sache am positiven 

 Krater. Hier prallen die Elektronen nach 

 dem Durchlaufen des Anodenfalles auf und 

 heizen den positiven Krater; meist sogar, 

 wegen des groBeren Anodenfalles, erheblich 

 mehr als es beim negativen Krater durch die 

 positiven lonen geschieht. Audi erzeugen sie 

 beim Aufprall durch lonenstoB reichlich 

 lonen, von denen die positiven in die Licht- 

 bogensaule wandern. Das gliihelektrische 



