Grundlagen der Elektrotechnik (GET) - 1 - Albino Troll

5.2 Elektrizitätsleitung in Flüssigkeiten (Elektrolyte)
Erfolgt durch Ionen.
Durch das Lösungsmittel Wasser werden positive und negative Ionen von einander getrennt.
Dieser Vorgang heißt DISSOZIATION und funktioniert bei höheren Temperaturen besser. �
Die Leistfähigkeit von Flüssigkeiten steigt mit der Temperatur (der Widerstand sinkt).
Eine andere Möglichkeit der Dissoziation besteht darin, das Material aufzuschmelzen (z.B.:
Aluminiumerzeugung durch Elektrolyse geschmolzener Keramike)
Beachte: Ionen sind im Schnitt 100.000 mal schwerer als Elektronen (bei gleicher Ladung) �
beim Stromdurchgang durch Flüssigkeiten werden nennenswerte Massen bewegt. �
Möglichkeiten der Galvanotechnik
5.3 Elektrizitätsleitung in Gasen (Gasentladung)
Erfolgt durch freie Elektronen und Ionen.
Achtung. Eine Gasentladung darf niemals ohne Vorwiderstand an einer Spannungsquelle
betrieben werden.
Die in einer Gasentladung zum Stromtransport notwendigen Ladungsträger entstehen durch
STOßIONISATION:
Anfangs gibt es in der Entladungsstrecke nur sehr wenige Ionen und freie Elektronen
(z.B.: durch Radioaktivität)
Beim anlegen von Spannung werden die Ladungsträger beschleunigt und durch
Zusammenstöße mit Gasatomen wieder gebremst.
Bei ausreichend hoher Spannung sind die Zusammenstöße so heftig, dass Elektronen (e - )
herausgeschlagen werden und auch die Art neue Ladungsträger entstehen, die ihrerseits
wieder beschleunigt werden, zusammenstoßen, Elektronen herausschlagen,…
� Es entsteht eine Ladungsträgerlawine, die Gasentladung zündet.
Wegen der vielen Ladungsträger ist dann wesentlich weniger Spannung erforderlich, um den
gleichen Strom fließen zu lassen. � Nur der Vorwiderstand verhindert, dass der Strom
unerlaubt groß wird.
Elektronen und Ionen vereinigen sich zu neutralen Atomen (REKOMBINATION), dabei wird
Energie frei, die Gasentladung leuchtet. Es stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem pro
Sekunde durch Stoßionisation gleich viele Ladungsträger entstehen, wie durch
Rekombination verschwinden. Die zur Stoßionisation notwendige Geschwindigkeit der
Ladungsträger kann entweder durch hohe Feldstärke (Spannung) erreicht werden, oder durch
eine ausreichend große „freie Weglänge“ im Gas. Das wird durch Verringerung des
Gasdrucks realisiert.
Andererseits kann durch höheren Gasdruck die Durchschlagfestigkeit verbessert werden.
5.4 Elektrizitätsleitung im Vakuum
Erfolgt durch freie Elektronen, die aus einer geheizten Kathode (-) emittiert werden.
emittieren…aussenden
Nach der Vakuumsstrecke werden sie von der kalten Anode (+) absobiert.
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