Theorie des elektrischen Funkens

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Abstract

In einem Funken lassen sich nacheinander vier Stadien unterscheiden: 1. Der Zündvorgang, der einem Funkenkanal mit mäßig ionisiertem Plasma erzeugt, aber noch wenig Energie umsetzt; 2. Die Erhitzung des Funkenplasmas durch eine aperiodische Entladung, die den Kondensator nur teilweise entlädt; 3. Eine gedämpfte Schwingung, welche praktisch den Rest der Kondensatorenergie in das Plasma überführt; 4. Das Nachleuchten des Funkens, welches die Energie ausstrahlt, nachdem der elektrische Vorgang im wesentlichen beendet ist. In allen vier Stadien wird der Zustand des Funkens durch die Elektronentemperatur beherrscht, welche die kinetische Energie der Elektronen, die Ionisation und Anregung bestimmt. Leitfähigkeit, innere Energie und Ausstrahlung sind Funktionen der Elektronentemperatur. Der zeitliche Ablauf der elektrischen Entladung wird durch eine Zeitkonstante Θ beherrscht, welche mit dem Gasdruck und der Funkenlänge wächst und um so kleiner ist, je größer die Ladespannung des Kondensators ist. Θ bestimmt die Steilheit des Spannungszusammenbruches und die Dämpfung der Schwingung. Bei spontan zündenden Funken liefern kurze Funkenstrecken bei hohem Druck kleine Zeitkonstanten und damit schnellen Ablauf des Funkens. Das Maximum der Lichtausstrahlung kann unter Umständen erst nach Beendigung des elektrischen Vorgangs eintreten.

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