Der elektrische Durchschlag von Luft bei sehr hohen Frequenzen

Zusammenfassung Es wird die Durchschlagspannung von Luft bei Atmosphärendruck und unter vermindertem Druck in dem Wellenlängenbereich zwischen = 340 m und = 12 m untersucht. Bei Atmosphärendruck werden mit Kugelelektroden von 10 mm Durchmesser die Messungen von Lassen, die ein Sinken der Durchschlagspannung bei einer bestimmten Grenzwellenlänge um etwa 20% gegenüber technischer Wechselspannung ergeben, bestätigt. Ebenso wird ein Gebiet gleichbleibender Durchschlagspannung bis zu einer Wellenlänge von etwa 50 m gefunden. Bei Wellenlängen unterhalb 50 m (zweite Grenzwellenlänge) steigt die Durchschlagspannung wieder an und erreicht bei 12 m fast die 50-Periodenkurve.Die kritische Schlagweite, bei der sich die Kurve höherer Frequenz von der 50-Periodenkurve trennt, nimmt zunächst mit der Frequenz ab, erreicht einen konstanten Wert etwa zwischen = 120 m und = 50 m und steigt dann wieder an.Die Untersuchungen bei geringem Druck zeigen in der Druckabhängigkeit der Spannungen bei den verschiedenen Frequenzen den gleichen Verlauf wie bei 50 Perioden. Bei gleichem (geringem) Druck zeigt sich die gleiche Frequenzabhängigkeit wie bei Atmosphärendruck: abnehmende, konstante und wieder ansteigende Anfangsspannung,Die Abnahme der Durchschlagspannung beruht auf der Erhöhung der Raumladung der positiven Ionen. Das Wiederansteigen der Spannung wird wahrscheinlich durch das Entstehen einer negativen Raumladung von Elektronen bewirkt, die den Einfluß der positiven Raumladung mit steigender Frequenz mehr und mehr aufhebt.Bei sehr hohen Frequenzen und geringen Drucken nimmt die Funkenverzögerung stark zu. Erklärt wird dies damit, daß bei jedem Richtungswechsel der Spannung fremde Elektronen in den Schlagraum gebracht werden müssen, bis die positive Raumladung den nötigen Wert erreicht hat, und die selbständige Entladung eintreten kann.     

Der elektrische Durchschlag von festen Isolatoren

Ohne ZusammenfassungMit 30 Textabbildungen.Nach Vorträgen gehalten im Winter 1947 an den Technischen Hochschulen in Stockholm und Gotenburg und am Physikalischen Institut der Universität in Uppsala.     

Der elektrische Durchschlag verschiedener Gase unter hohem Druck

Zusammenfassung Über Durchschlagmessungen in Stickstoff, Kohlendioxyd, Luft und Wasserstoff im homogenen Feld bis zu 2 cm Schlagweite und im Feld konzentrischer Zylinder bis zu 4 cm Schlagweite bei Drücken bis zu 20 ata wird berichtet. Die von kleinen Schlagweiten her bekannten Abweichungen vom Paschenschen Gesetz wurden auch bei den großen Schlagweiten beobachtet. Sie beginnen bei um so höheren Spannungen, je größer die Schlagweite ist und bei verschiedenen Schlagweiten bei nahezu gleicher, dem betreffenden Gas eigenen Feldstärke. Eine Erklärung der Abweichungen wird im Auftreten von Raumladungen und dadurch bedingter Elektronenauslösung an der Kathode gesucht. Wegen der geringeren Zunahme der Durchschlagspannung von Stickstoff gegenüber der bei Kohlendioxyd bei hohen Drücken und konzentrischem Zylinderfeld ist Kohlendioxyd in vielen Fällen praktischer Anwendung als Isoliermittel in der Hochspannungstechnik der Vorzug zu geben.Auszug aus der Dr.-Dissertation des Verfassers bei der T. H. Hannover 1936.     

Die Entwicklung der positiven Vorentladungen in Luft zum Durchschlag

Übersicht Untersuchungen der positiven Enthladungserscheinungen in Luft [1], [2] haben zu aufschlußreichen neuen Erkenntnissen über die von einer Entladung der positiven Elektrode ausgehende Durchschlagentwicklung geführt. In der vorliegenden Arbeit werden die verschiedenen positiven Entladungsarten im Hinblick auf die Entstehung des Durchschlagkanals behandelt.Mit 6 Textabbildungen     

Der elektrische Widerstand eines Drahtgitters

Übersicht Der Aufsatz beschreibt ein Verfahren, nach dem sich der Widerstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Ecken eines quadratischen Gitters abhängig von der Maschenzahl berechnen läßt.Zunächst wird eine Potentialfunktion definiert, die nicht nur in den Knotenpunkten des Gitters erklärt ist, sondern in der ganzen Ebene, in der das Gitter liegt. Diese Funktion läßt sich mit der zweidimensionalen Laplace-Transformation aus den Einströmungen und den Randwerten berechnen. Die Randwerte dieser Funktion werden ermittelt. Sie gestatten, den gesuchten Widerstand zu bestimmen, so daß eine exakte Formel angegeben werden kann. Eine Abschätzung der gefundenen Formel rundet die Untersuchung ab.

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Summary The article describes a method of calculating the resistance between two diagonal corners of a square network as a function of the number of meshes.The author defines a potential function, which holds good not only in the knots of the network, but also in the whole plane in which the network lies. This function can be calculated out of the impressed current and the boundary conditions with the help of the two-dimensional Laplace transformation. The boundary conditions of this function are ascertained. They allow the determination of the resistance in question and leads to an exact formula. A numerical estimation of the exact formula concludes the problem.

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Mit 7 Textabbildungen     

Der Durchschlag von Isolierfolien bei Wechselspannung mit Frequenzen bis 50 Hz und bei Gleichspannung

Übersicht Das Durchschlagverhalten dünner Kunststoff-Folien wurde bei Frequenzen zwischen 1 Hz und 50 Hz und bei Gleichspannung experimentell untersucht. Aus den Ergebnissen kann gefolgert werden, daß bei Einbettung von Elektroden und Probe in feste Isolierstoffe keine Teilentladungen vor dem Durchschlag der Probe auftreten. Bei einer Spannungssteigerung von mehr als 1 kV/s ist die Durchschlagspannung bei Gleichspannung gleich dem Scheitelwert der Durchschlagspannung bei 50 Hz. Aus diesem kann dann bei bekannter Probendicke die wahre Durchschlagfestigkeit errechnet werden.

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Contents The electric breakdown of thin plastic films was investigated at frequencies between 1 Hz and 50 Hz and at D.C. The experiments have shown that in case of solid environments for the electrodes and the specimen, before the breakdown of the specimen no partial discharges occur. At a rate of increase in voltage of more than 1 kV/s the breakdown voltage at D.C. is equal to the breakdown peak value at A.C. of 50 Hz. With the known thickness and the A.C. peak value the intrinsic electric strength can be calculated.

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Mitteilung aus der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und Berlin Berlin Deutschland     

Der elektrische Funke als photoionisierende Lichtquelle

Ohne Zusammenfassung     

Die Entwicklung der Vorentladungskanäle bis zum Durchschlag im homogenen Feld in Luft

Übersicht Unter Verwendung nahezu rechteckiger Hochspannungsimpulse von einstellbarer Höhe und Dauer wurde der letzte Entwicklungsabschnitt des elektrischen Durchschlages im homogenen Feld in Luft durch photographische Aufnahme der Leuchterscheinungen in verschiedenen Entwicklungsphasen untersucht. Die Umwandlung des die Elektroden verbindenden, aber noch voil isolierenden Vorentladungskanals in den hochleitenden Durchschlagskanal wird ohne Mitwirkung elektrodischer Prozesse durch den radialen Zufluß von Elektronen bewirkt, die durch Photoionisation und Stoßionisation im radialen Raumladungsfeld des Kanals gebildet werden.

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Contents Using nearly rectangular high tension impulses of variable height and duration the last phase of the electrical breakdown in a homogeneous field in air was studied by photographs of different phases of the luminiferous phenomena. The change of the still perfectly insulating streamer into a well conducting canal of disruptive discharge is caused by the radial approach of electrons produced by gas ionizing radiation and by ionizing collisions in the field of space charge of the canal without the participation of electrode-processes.

     

Zum elektrischen Durchschlag von keramischem Bariumtitanat und Barium-Strontium-Titanat

Übersicht Der Einfluß von Elektrodenmaterial, Probendicke, Herstellungsverfahren und Temperatur auf die Durchschlagsfeldstärke von keramischem Bariumtitanat (BaTiO₃) bei Gleichspannung wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß kein Lawinendurchschlag vorliegt; sie deuten zugleich auf eine entscheidende Rolle der Zwischenschichten zwischen den Körnern der Keramik hin.Im letzten Teil wird über Durchschlagsmessungen an keramischem Barium-Strontium-Titanat (Ba, Sr)TiO₃ in Abhängigkeit vom Ba:Sr-Verhältnis berichtet.

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Contents The influence of electrode material, sample thickness, way of sintering, and temperature on DC dielectric strength of Barium Titanate ceramics was investigated. The results indicate that brekdown is not of avalanche type, and they point to a decisive role plaid by grain boundary layers. — In the last chapter, breakdown measurements on Barium-Strontium-Titanate ceramics in dependence on Ba:Sr ratio are recorded.

     

Kapazität und Wärmefluß zwischen ineinanderliegenden Zylindern mit nichtparallelen Achsen

Übersicht Mit Hilfe der Gleichung für die Kapazität eines exzentrischen achsenparallelen Zylinderkondensators wird zunächst ein Diagramm zur raschen Bestimmung von Zahlenwerten gezeichnet. Sodann werden mit einem parabolischen Näherungsansatz Formeln für die Kapazität von Zylinderkondensatoren mit nichtparallelen Leiterachsen hergeleitet. Die analogen Formeln für den Wärmefluß zwischen solchen Leitern werden ebenfalls angegeben.

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Summary From the equation for the capacity of an excentric cylindrical capacitor with parallel axes a diagram is derived which facilitates numerical calculations.Then approximation formulae for the capacity of cylindrical capacitors with nonparallel axes are derived. The analogous formulae for the heat flux between such conductors are given also.