Eine Theorie des Wechselstromkreises mit Lichtbogen

Übersicht

In früheren Arbeiten, die mit [I], [II], [III] und [IV]¹ bezeichnet werden, war bereits rechnerisch das Verhalten während einer Halbschwingung, mit Hilfe eines Analogrechners, unter der Voraussetzung, daß der Gesamtentladungsschlauch, während des Stromnulldurchganges, erhalten bleibt, bei stationären Wechselstromlichtbögen in der Umgebung des Stromnulldurchganges, in guter Übereinstimmung mit Versuchsergebnissen beschrieben worden. Es wird von einer Differentialgleichung des Wechselstromkreises mit Lichtbogen ausgegengem, in der jede gemessene, Lichtbogencharakteristik durch geeignete Bestimmung der Parameter eingegeben werden kann. Auch die Hysterese und die Thermik können durch Parametervariation berücksichtigt werden. Es fehlte bislang noch die physikalische Erklärung für das Verhalten des Stromes in der Umgebung des Stromnulldurchganges. Insbesondere die Frage, wann und warum bei der verwandten Differentialgleichung für einen induktiven Wechselstromkreis mit Lichtbogen ein Nachstrom auftritt der wieder auf o zurückgehen, kann, und wodurch der zuerst nur sehr schwache Strom nach dem Stromnulldurchgang auftritt, der schließlich wieder zur nächsten Halbschwingung anschwillt ist unbeantwortet. Eine exakte Erklärung mit Hilfe der Gleichung, die in den Analogrechner eingegeben worden war, ist aus mathematischen Gründen nicht möglich. Die in [III] durchgeführte Rechnung an einem Stromkreis mit zeitlich veränderlichem ohmschen Widerstand zeigte zwar—wie der Analogrechner—den grundsätzlichen Verlauf des Stromes. Dieser Weg ist aber nicht anschaulich genug um die Abhängigkeiten klar erkennen zu lassen. Die ebenfalls in [III] angeführte Näherungsrechnung für Stromkreise mit stromabhängigem ohmschen Widerstand läßt, sich nur bis zum Stromnullpunkt durchführen, versagt aber leider beim Wiederanstieg, des Stromes. Um die physikalischen zusammenhänge besser zu erläutern, wurde im vorliegenden Fall ein zwar ungenaueres und hinsichtlich der exakten Beschreibung des Stromverlaufs nicht ganz zufriedenstellendes Verfahren angewandt, welches aber, durch geeignete Wahl der Parameter, gerade in der Umgebung des Stromnulldurchganges, relativ geringe Abweichungen vom exakten Verlauf des Stromes aufweist.