Meddelelser Fra Lærerne Ved Den Polytekniske Læreanstalt I Femaaret 1917-21

Meddelelse II. Om Poulsen-Buens Virkemaade. Foredrag, holdt af Prof. P. O. Pedersen i Elektroteknisk Forening d. 24. Novbr. 1916. 1. En Forstaaelse af Poulsen-Buens Virkemaade kræver nogen Kendskab til den elektriske Bues Fysik. .Jeg vil derfor begynde med ganske kort al skitsere Hovedtrækkene af Buens Teori. Denne bygger atter paa Elektron teorien, eller, som jeg hellere vil udtrykke mig, man gaar ved Opstillingen af Bue- teorien ud fra den Kendsgerning, al negativ Elek- tricitet bestaar af et meget stort Antal meget smaa Elementarmængder — e, der alle er lige store, nem- lig lig med 1,6-10-19 Coulomb [= 1,6 10-20 elektro- magnetiske Enheder (EME) = 4,8-10~10 elektrostatiske Enheder (ESE)]. Denne elementære Elektricitets- mængde kaldes en Elektron. Dens Masse, mE, er 8,8-10-28 g*). Udtrykt paa anden Maade: (1er gaar G IO18 Elektroner paa 1 Coulomb og 1,14-10‘27 Elek- troner paa 1 Gram. (For at søge at give et Begreb om de Talstørrelser, det her drejer sig om, skal jeg nævne et Par Eksempler: Vi antager Jorden befolket med i alt 2000 Millioner Mennesker (noget for højt) og forudsætter, at hvert af disse 2-109 Mennesker putter 1 Elektron i en elektrisk Kondensator pr. Sekund; Kondensatoren vil da i Løbet af 100 Aar have opnaaet en Ladning paa 1 Coulomb. — Et middelstort Sandkorn har et Rumfang paa omkring 1 Kubikmillimeter. En Sandmængde med lige saa mange Sandkorn, som der gaar Elektroner paa 1 Gram, kan dække hele .lorden med el 2 Kilometer tykt Sandlag.) I Anvendelserne er det som Regel Forholdet mellem e og mE, man har Brug for. Med de oven- for anvendte Talværdier er —= 1 8 ■ 108 mf. g ^ = 5,5.10’’^. 9 9 / Afspaltes en Elektron fra et neutralt Alom eller Molekule, bliver der en positiv Ion tilbage med den positive Ladning + e. En saadan Spaltning kaldes Ionisation. Ionisation kan foregaa paa mange Maader, bl. a. ved Sammenstød mellem Mole- kuler og Elektroner, naar disse sidste har en til- strækkelig stor Hastighed (Stødionisation). Den til Ionisering lige netop nødvendige Hastighed, kaldes loniseringshasligheden, og den Potentialforskel, Elek- tronen skal bevæge sig igennem for at opnaa denne Hastighed (se senere), kaldes loniseringsspæn- *) Denne Masse er af elektromagnetisk Oprindelse. II "oo o dingen. Denne er forskellig for forskellige Mole- kuler. Nogle Værdier er anført i hosstaaende Tabel. — 1 • Molekule loniseringsspænding Brint, 11,5 Volt Kvælstof, N„ 7,5-11,8 - , Ilt, os 9,5 - Kulsyre, C()„ 12,5 — Kulilte, CO 14,5 — Kviksølv, Hg 5,0 — Man kender kun positive Elementarladninger i Forbindelse med Atomer (eller maaske rigtigere Atom- rester) ellçr Molekuler (Molekulrester). Da det mindste Atom, Brintens, har en Masse, der er ca. 1800 Gange større end Elektronens, saa er følgelig for positive , e Coulomb/ EME ESE\ Ioner <10;’ — 104 =:3-1014 m — g \ 9 9 ' Baade Elektroner og positive Ioner kan knytte sig mere eller mindre fast til neutrale Atomer og Molekuler og derved danne negative og positive Ioner for hvilke Forholdet livor m betegner hele Ionens Masse, har endnu langt lavere Værdier. Bevæger en Elektron sig i et elektrisk Felt fra et Punkt, hvor Potentialet er Po, og hvor den har Hastigheden va, til et Punkt, hvor Potentialet er P, saa er dens Hastighed v i det sidste Punkt bestemt ved ^m(^-p:) = E(P-P0) = eV[ESË] 1 = 10’eV [Clb, Volt],.........(Erg) J hvor V — P—Po er Potentialforskellen mellem Slut- ningspunket og Udgangspunktet for Elektronens Bane. Ligning(l) udsiger simpelthen, at den af Elektronen erhvervede Forøgelse i levende Kraft er lig med detal' de elek tr i s k e K ræfter udførte Arbejde. Er Elektronen til at begynde med i Ro (w()=0), giver Ligning (1): i-m,iP = eV [ESE] = 10’e V [Clb, Volt]..........(Erg) (2) eller * cn tq W II ? CO n < o £■ B "---- S