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Eine einfache Methode zur Erzeugung hoher Wechselspannungen.

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Annalen der PAysik. 5. Folge. Band 25. 1936
Egne einfache Methode
;twr Erxeuguny hoher Wechsebpanmunqen
Von W. €$asselbeck und H. D a n x e r
(Mit 1 Figur)
Fiir verschiedene Zwecke der Wissenschaft und
man hohe elektrische Spannungen, deren Herstellung
oft mit Schwierigkeiten verknupft ist. Im folgenden
beschrieben, die mit relativ einfachen Mitteln die
hoher Spannungen erlaubt.
Technik benotigt
im Laboratorium
sei eine Methode
Erzeugung sehr
Fig. 1
Die Methode beruht auf der Ausniitzung der bei der Resonanz
nuftretenden uberspannung, deren isolationstechnische Beherrschung
durch die Schaltung (Fig. 1)erzielt wird: Eine Wechselspannungsquelle
(Hochspannungstransformator) arbeitet auf einen auf die erregende
Frequenz abgestimmten Schwingungskreis, bestmehentiaus einer Reihe
in Serie geschalteter Kapazitaten und Induktivitaten. Die uberspannung wird an dem Punkt P gegen Erde abgenommen. Vernach-
W . Hasselbeck u. H. Damer. Eine einjache Methode usw.
'is
Iassigt man zunachst alle Verluste, so berechnet sich der Resonanzstrom aus dem Ohmschen Gesetz. Bedeutet also E die Spannung
des Transformators und r den Ohmschen Widerstand im Stromkreis, so folgt fur die Resonanzspannung V an der Kapazitat oder
Induktivitat
T / ' = E -O. L
r
Durch Erhohung der Anzahl der Induktivitaten (und entsprechend
der Kondensatoren) wird also keine Erhohung von V erzielt, da r
und L dann in dem gleichen MaBe anwachsen; der Vorteil der angegebenen Schaltung liegt vielmehr in der isolationstechnischen Beherrschung der Resonanzspannung, sowohl auf der kapazitiven als
aucb induktiven Seite.
Zum Aufbau der Schaltung wurden die Sekundarspulen von
6 groI3en Induktorien (Symmetrie-Rbntgeninduktorien) als Teilinduktivitateu verwandt. Als Kondensatoren eigneten sich sehr gut 15-20
in Serie geschaltete Leidener Flaschen von etwa 2400 cm Kapazitat, die
bis zu 40 kV belastet werden konnten. AIs Hochspannungsquelle
fanden 2 Rontgentransformatoren Verwendung, die unter Benutzung
eines Isoliertransformators in Serie geschaltet wurden und von denen
jeder bis auf etwa 80 kV erregt wurde. Leider besaBen die Rontgentransformatoren erhebliche Streufelder, so daB die Sekundarspannung
bei Belastung etwas absank. Mit dieser Anlage, die zur Zeit weiter
ausgebaut wird, wurden ohne besondere BaumaBnahmen zur Vermeidung der Spruhverluste etwa 500000 Volt erzielt bei einem
Resonanzstrom voii etwa 30 mi4.
Es ist von Interesse, zu untersuchen, in welcher Weise Belastungen
der Anlage durch au8ere Stromentnahme oder auch durch Spruhbzw. dielektrische Verluste auf die Resonanzspannung einwirken.
Die Rechnung zeigt, daB die Resonanzschaltung einem Element mit
der EMK. E
9 uud dem inneren Widerstand wi:
vergleichbar ist. . Der ,,Schwungradwiderstand" des Resonanzkreises
spielt also die Rolle des inneren Widerstandes.
Im Hinblick auf die Belastharkeit der Anlage folgt aus dem
Ausdruck f u r den inneren Widerstand, daB es gunstiger ist, die
Zahl der Teilinduktivitaten moglichst klein zu halten. Eine Erhohung
der Frequenz wurde sich ungunstig auswirken, so daB unsere Versuche mit 50 periodischem Wechselstrom ausgefuhrt wurden.
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Annalen der Physik. 5. Folge. Band 25. 1936
Die Spannung wurde aus dem Resonanzstrom ermittelt, der mit
dem induktiven Widerstand multipliziert wurde. Diese indirekte
Methode der Spannungsmessung ist allerdings im Hinblick auf die
Verluste nicht vollig fehlerfrei. Eine genauere Untersuchung der
Schaltung, insbesondere die genaue Ermittlung der Verluste, ist in1
Gange.
Es unterliegt keinem Zweifel, daB die beschriebene Anordnung
insbesondere fiir Atomzertrummerungsversuche gut geeignet ist.
Herrn Prof. Dr. K. W. MeiBner danken wir f u r sein fdrderndes
Interesse bei der Durchfiihrung der Versuche sowie fiir manchen
guten Ratschlag.
F r a n k f u r t a. M., Physikal. Institut der Universitat, April 1935.
(Eingegangen 30. Oktober 1935)
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