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178 XVIII. Jahrgang. ELEKTROTECHN18CHE RUNDSCHAU. No. 17. 1900 1901. Nach Ayrton versteht man unter der Lichtbogenlänge L den Abstand der negativen Spitze von der durch den Kraterrand gelegten Ebene. Dem Vor schläge Ayrtons haben sich viele Autoren angeschlossen 4 ). Dem Werte L 0 entspricht also nicht eine Berührung der beiden Elektrodenspitzen. Die meisten Forscher setzen die Spannung E, die zur Unterhaltung eines Lichtbogens von der Länge L mm nötig ist. E = a + b . L. Die Konstanten a und b sind für jede Kohlensorte zu bestimmen. Denn E hängt von der Beschaffenheit des Elektrodenmaterials und dem Durchmesser der Elektroden ab. Außerdem beeinflußt die Stromstärke die Konstanten a und b; so ist nach Uppenborn für eine bestimmte Kohlensorte bei 3 Amp. V = 36 + 7,6 . L, „ 4,5 „ V = 41 -}- 3,2 . L. Die oben angeführte Gleichung leistet also recht wenig. E Voit, auf dessen Schrift ich schon aufmerksam gemacht habe, glaubt, daß für zwei Ho mogenkohlen die von Ayrton aufgestellte Gleichung E = a 4 ß L + T L oder E = a H——■ + (ß -j—-£-). L die Beobachtung der meisten Forscher gut wiedergebe In dieser Gleichung haben E und L die angegbene Bedeutung, während A die Stromstärke ist Voit scheint der Ansicht zu sein, daß a, ß, y, 5 für die verschiedensten Durchmesser der Kohlenstäbe dieselben Werte hätten. Nach meinen eigenen Beobachtungen (besonders für sehr dicke Elektroden) kann ich mich dieser Ansicht nicht an schließen. Man muß also die Konstanten a, 8, y. ß für jede Kohlensorte beson ders bestimmen. Wenn im elektrischen Lichtbogen keine elektromotorische Gegenkraft thätig ist, so ist der wirkliche Widerstand (inkl. der beiden „Uebergangswider- stände“i nach dem Ohmsehen Gesetze leicht zu bestimmen; im andern Falle ist, wenn die Gegenspannung E Volt beträgt, der wirkliche Widerstand gleich E—E —t— Ohm A Man kann einen elektrischen Lichtbogen in jedem Medium (Gase und Flüssigkeiten) herstellen, das bei gewöhlicher Temperatur ein sehr kleines spezifisches Leistungsvermögen hat. Von der chemischen Beschaffenheit des Elektrodenmaterials und des Mediums hängen die chemischen Prozesse ab, die sich an den Elektroden und im Lichtbogen abspielen. Um einen dauernden Lichtbogen von 2 bis 3 mm Länge in reinemWasser zu erhalten, bedarf man einer Spannung von 60 bis 80 Volt. Aus dem Wasser entweicht ein brennbares Gas, das aus Kohlenoxyd und Wasserstoff besteht: H 2 0 4 C = H 2 + CO. Das Gemenge H 2 4- CO nennt man Wassergas. Benutzt man als Elektroden nacbeinnnder verschiedene Metalle und stellt man jedesmal einen Lichtbogen von derselben Länge her, so ist die Spannungs differenz im Allgemeinen um so kleiner, je tiefer der Siedepunkt des Elektroden- materiats liegt. Bei Bleielektroden genügt daher schon eine geringe Spannung zur Unterhaltung eines Lichtbogens. Brennt ein Metalllichtbogen in atmosphärischer Luft, so oxidieren die Metalle an den Enden. Ist das betreffende Oxyd sehr schwer in den flüssigen oder gasförmigen Zustand überführbar, und leitet es die Elektrizität sehr schlecht, so bricht der Lichthogen bald ab. Benutzen wir beispielsweise Alu- miniumelektrodeu, so bildet sich Aluminiumoxyd (oder Thonerde), das sich be kanntlich erst bei sehr hoher Temperatur in Dampf verwandelt. So erklärt es sich, daß ein Lichtbogen zwischen Aluminiumelektroden bald abbricht. Daß die Dämpfe des Elektrodenmaterials in den Lichtbogen übergehen, ist schon zu wiederholten Malen hervorgehoben worden. Durch diese Dämpfe wird der Lichtbogen gefärbt Spectroskopisch kann man selbst die kleinsten Spuren eines glühenden Dampfes nachweisen. Daher kann man den Lichtbogen für ana lytische Zwecke verwerten. Wollen wir z. B. Kupfer auf seine Reinheit prüfen, so stellen wir zwischen zwei aus dem betreffenden Kupfer hergestellten Stiften einen Lichtbogen her und untersuchen diesen mittels Spectroskops. Das Spectrum des reinen Kupferdampfes bestehen aus drei grünen Linien. Sind nun dem Kupfer geringe Mengen eines anderen Metalls beigemischt, z. B. Spuren von Zink, so erscheinen im Spectrum neben den charakteristischen Linien des Kupfers die Linien des Zinks. Lecher 5 ) glaubt für Eisen und Piatin eine Diskontinuität des Lichtbogens nachgewiesen zu haben (schnell aufeinanderfolgende Entladungen). Die von Lecher beobachteten Stromschwankungen scheinen mir aber die Folge von schnell aufeinanderfolgenden Widerstandsänderuugen zu sein. Unsere bisherigen Betrachtungen bezogen sich auf den Fall, daß der Licht bogen durch Gleichstrom gespeist wird. Wir wollen jetzt einige Erscheinungen des Wechselstromlichtbogens besprechen. Arons 6 ) stellte die höchst beachtenswerte Thatsache fest, dass man „mit Wechselstrommaschinen selbst bei 200 Zeichenwechsel in der Sekunde und bei mittleren Spannungen, die zehn- bis zwölfmal größer sind als die zur Erzeugung nötigen konstanten Spannungen, zwischen zwei Metallelektroden keinen Licht bogen zu erzeugen vermag“. Eine Erklärung für diese Beobachtung von Arons habe ich nirgendwo finden können. Ich möchte es aber nicht unterlassen, auf ein Analogon hinzu- weisen: durch Wechselstrom wird ein Elektrolyt nicht zersetzt. 4) M. E. wird durch diese Abmachurg die Aufstellung von Formeln, die den Zu sammenhang zwischen den elektrischen Grössen und der Lichtbogenlänge wiedergehen, er schwert, ebenso die Messung der Lichtbogenlänge. Die wirkliche Lichtbogenlänge kann man mit Hülfe des für die angestellten Versuche von mir konstruierten einfachen Apparates leicht messen. 5) Wied. Ann. 1588, 33, p. 009. 0) Wied Ann. 1890, 57, p. 185 Die Beobachtung von Arons ist um so auffallender, als sich zwischen Kohlenelektroden bei Benutzung von Wechselstrom ein Lichthogen leicht her steilen läßt Da die Spannung des Wechselstromes zwischen einem Maximum und dem Werte Null beständig hin- und herpendelt, so muß der Lichtbogen während jeder Periode zweimal erlöschen, und zwar wird er dann erlöseben, wenn die Spannung uDter den zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens erforderlichen Betrag sinkt (Einfluß der Gestalt der Stromkurve und der Periodenzabl). Wenn auch der Lichtbogen während einer gewissen Zeit erlischt, sieb wieder bildet etc., so kann doch ohne Unterbrechung Elektrizität von der einen Kohle zur andern fließen, weil während der sehr kurzen Zeit des Erlöschens die Lichtbogengase ihre Leitungsfähigkeit nicht verlieren. Obschon sich der Widerstand im eigent lichen Lichtbogen periodisch ändert, so ist doch der Einfluß dieser Aenderungen auf die momentane Stromstärke nicht groß, zumal der wirkliche (Ohmsche) Widerstand im Vergleich zum scheinbaren (einer eventl. elektromotorischen Gegenkraft entsprechend) nicht bedeutend ist. Man spricht beim Wechselstromlichtbogen von einer scheinbaren und einer wirklichen Phasenverschiebung. Wir wollen den Unterschied zwischen diesen beiden Begriffen kurz auseinandersetzen. Ist der Wechselstrom ein sinoidaler, und ist im Lichtbogen keine elektromotorische Gegenkraft thätig, so ist die Arbeit des Wechselstromes während einer halben Periode o Ist w konstant oder schwankt w nur innerhalb sehr kleiner Grenzen 7 ), so kann man das Integral leicht auswerten, und es ergiebt sich, daß das Produkt aus YoliXAmpere gleich der wirklichen Arbeit in Watt ist. Sind aber die Aender ungen des Lichtbogen Widerstandes nicht so unbedeutend, dass man sie vernach lässigen darf, so verläuft die Berechnung anders wie eben Wenn ferner in diesem Falle die Spannungskurve eine Sinuslinie ist, so kann die Stromkurve nicht ebenfalls eine solche sein. Trotzdem schneiden sich Strom- und Spannungs kurve in denselben Punkten der Abscissenachse. Denn wenn die elektro motorische Kraft des Wechselstromes Null wird, so wird auch die Intensität Null. (Wir haben angenommen, daß keine elektromotorische Gegenkraft vor- Watt banden sei.) Cbschon jetzt der Quotient T . , nicht mehr wie eben den Volt. Amp. Wert 1 hat, so findet eine wirkliche (durch Winkelmaß ausdrückbare Phasen verschiebung nicht statt; man spricht dann von einer scheinbaren Phasen verschiebung. (Schluß folgt.) Kleine /Mitteilungen. Heber Becquerel-Strahlen. Aus einem populären Aufsatz über Becquerel-Strahlen von Dr. Wi 1 h. Meyer entnehmen wir kurz Folgendes: In Joachimsthal im böhmischen Erzgebirge wird ein schwarzglänzendes Mineral, Pechblende, gewonnen. Darin wurden zwei neue Elemente, Polocium und Radium gefunden, welche in weit stärkerem Maße als das Uran die Fähigkeit besitzen, andauernd zu leuchten. Ein Bleikästchen, in welchem sie ein geschlossen sind, wird im Dunkeln zum Leuchten gebracht und zwar mit grünlichem Lichte. Becquerel, welcher diese merkwürdige Erscheinung zuerst beobachtete, hat ein solches Bleikästchen seit 1896 geschlossen gehalten und immer leuchtet es noch mit dem ursprünglichen Glanze. Das Thorium, welches neuerdings bei der Herstellung der Auerstrümpfe verwendet wird, besitzt dieselbe Fähigkeit, wie oben genannten Elemente, welche selbst, wenn sie in minimalster Menge in anderen Substanzen, z. B. in der Pechblende enthalten sind, ihre Leuchtkraft behalten. Jedenfalls hat man es zugleich mit elektrischen Strahlen zu thun, denn wenn eine Elek trisiermaschine in Thätigkeit versetzt wird, so hört das Ueberspringen der Funken sofort auf, wenn man Uran oder Pechblende in die Nähe bringt — die Luft wird leitend. Wie es möglich ist, daß diese Stoffe so lange diese ihre Eigen schaft behalten, ist noch nicht aufgeklärt, man weiß nicht, wie man diese Erscheinung mit dem Gesetz von der Erhaltung der Kraft in Einklang bringen kann. Die „Regina“ - Dauerbogenlampe, System Rosemeyer ist von Herrn Prof. Dr. Wedding im Laboratorium der technischen Hoch schule zu Charlottenburg eingehend untersucht worden, woraus er die abgebildete Kurve gewonnen hat. Die Messungen wurden, der absoluten Gleichmäßigkeit halber gleichzeitig von 2 Seiten und unter demselben Winkel gemacht. Die Zweckmäßigkeit dieser Photometierungs-Methode des Herrn Professor Dr. Wedding ergiebt sich schon aus der absoluten Gleichmäßigkeit der die Mittelwerte der beiden Originalkurven a und b enthaltenden Kurve c. Die mittlere hemisphärische Leuchtkraft ist mit der Kurve a umgetragen. Danach beträgt die mittlere hemisphärische Licht stärke 655 N. K. und der Wattverbrauch pro N. K. unter Berück sichtigung der Stromschwankungen 1075 Watt. Wie die Kurve zeigt, erfolgt die Hauptlichtausstrahlung der „Regina“ unter 40—50° gegen die horizontale, gleich einem stumpfen Winkel von 100°, 7) Diese Grenzen hängen von der Gestalt der Stromkurve und der Periodenzahl ab.
