Zusammenfassung
Messungen des Wärmeumsatzes an Glühkathoden in Edelgasen (Argon, Neon, Helium) zeigen, daß wir zwei Entladungsformen zu unterscheiden haben. Bei kleinen Stromstärken ist der Anteil der Ionen am Stromübergang sehr gering, Größenordnung 0,5%, der übergehende Strom ein fast reiner Elektronenstrom. Es überwiegt die Energieabgabe der Kathode bedingt durch die Austrittsarbeit der Elektronen, die Temperatur der Kathode sinkt bei Stromentnahme. Nach Überschreitung eines bestimmten Stromes — des Grenzstromes — steigt die Temperatur der Kathoden wieder an, der Anteil der Ionen wächst und strebt anscheinend einem Grenzwert von der Größenordnung von 5% zu. Bei Messung des Wärmeumsatzes darf die Rückwärme aus dem Gasraum und das Temperaturgefälle längs der Kathode nicht außer acht gelassen werden. Einwandfreie Ergebnisse lassen sich nur mit Gleichstrom und nur an solchen Glühkathoden erzielen, deren Temperatur längs ihrer Oberfläche gleichmäßig ist (mittelbar geheizte Äquipotentialkathoden). Die Verlustspannung am Kolben hat unterhalb des Grenzstromes einen Betrag, der annähernd gleich der Ionisierungsspannung des Gases ist (für Argon etwa 15 Volt). Beim Überschreiten des Grenzstromes sinkt die Verlustspannung sprungartig auf den für abnorme Niederspannungsbogen charakteristischen niedrigen Wert-(in Argon Größenordnung 5 bis 6 Volt).
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Gehrts, A., Vatter, H. Der Anteil der positiven Ionen am Stromübergang im Niederspannungsbogen. Z. Physik 79, 421–435 (1932). https://doi.org/10.1007/BF01342166
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