Das Problem der Schwingungserzeugung mit besonderer Berücksichtigug schneller elektrischer Schwingungen. (Q1493408)

Für die elektrischen Schwingungen werden folgende Sätze abgeleitet: die notwendigen Bedingungen dauernder Schwingungen (Wechselstrom) ist ein im Stromsystem befindlicher veränderlicher Wechselwiderstand. Dieser ist wie ein Wechselstromgenerator aufzufassen und zu behandeln. Bei veränderlichem \textit{Ohm}schen Widerstande entstammt die Energie dem Gleichstrom, bei veränderlicher Induktion oder Kapazität mechanischer Arbeitsleitung. Die notwendige Veränderung eines Wechselwiderstandes kann einerseits durch eine periodische äußere Einwirkung geschehen. Als Beispiel eines derartig veränderten \textit{Ohm}schen Widerstandes wird das Mikrophon behandelt. Unter der Auffassung des veränderlichen Widerstandes als Wechselstromgenerator werden zwei bekannte und eine neue Schaltung erörtert und wird die Bedingung abgeleitet, daß bei guter Verständigung die Stromschwankungen klein gegen den Gleichstrom bleiben müssen. Auch die mechanischen Unterbrecher werden als veränderliche Widerstände diskutiert und besonders eine neue Schaltung, der ``Resonanzunterbrecher'', wird in bezug auf hohe Frequenzen untersucht. Ferner wird einerseits die Möglichkeit eines Telephonrelais besprochen und andererseits gezeigt, wie man die äußere Einwirkung durch Rückwirkung des durch sie erzeugten Wechselstromes selbsttätig machen kann. Die Dynamomaschinen werden als veränderliche Induktion, die Influenzmaschinen als veränderliche Kapazität aufgefaßt. Ohne weiteren veränderlichen \textit{Ohm}schen Widerstand (Kollektor, Kommutator) kann man mit beiden nur Wechselströme, und zwar nur solche von der Periode der äußeren Einwirkung erhalten (Wechselstrommaschinen). Mit Anwendung veränderlicher Widerstände kann man nahezu einen Gleichstrom erhalten. Eine derartige Gleichstrom-(Hauptschluß-)maschine kann man einerseits als Telephonrelais verwenden, andererseits mit ihr selbsttätig die Eigenschwingungen eines aus Selbstinduktion und Kapazität bestehenden Systems dauernd unterhalten. Dynamo- und Influenzmaschine sind in vieler Hinsicht Analoga. Ferner kann die notwendige Veränderung eines Wechselstromwiderstandes durch den durchfließenden Strom selbst geschehen. Eine Schwingungserzeugung dadurch ist nur bei \textit{Ohm}schen Widerständen möglich, besonders bei Gasentladungen, und auch hier ergibt eine Energiebetrachtung die einschränkende Bedingung einer ``im Mittel'' fallenden Charakteristik. Ein derartiger Leiter hat die Eigenschaft, jeden durch ihn fließenden Wechselstrom zu verstärken. Die dauernde Unterhaltung einer elektrischen Eigenschwingung ist nur ein spezieller Fall davon. Die Stabilitätsfragen spielen hier eine besondere Rolle, und es wird gezeigt, daß man bei dem Vorhandensein von Eigenschwingungen außer der gewöhnlichen Stabilität noch eine Stabilität gegen Schwingungen zu unterscheiden hat. Dies wird an der Hand der Charakteristikentheorie und an einem speziellen Beispiel durch Rechnung erläutert. Diese Resultate werden auf den selbsttönenden Lichtbogen angewandt unter teilweiser Benutzung eigener Experimente. Es zeigt sich, daß man dreierlei Arten von Schwingungsvorgängen unterscheiden muß. Bei dem ersten Typus löscht der Lichtbogen nimals aus; beim zweiten löscht er dagegen während jeder Periode aus, und beim dritten findet sogar eine Rückzündung in der dem Gleichstrom entgegengesetzten Richtung statt. Von großer Wichtigkeit ist eine große Vorschalteselbstinduktion im Zuleitungszweige. Die drei Schwingungsarten werden dann im einzelnen genauer untersucht, insbesondere auf ihre Resonanzfähigkeit, hohe Frequenz und Leistungsfähigkeit. Die Schwingungen des ersten Typus besitzen nur die erstere Eigenschaft; sie sind gut sinusförmig. Die Schwingungen des zweiten Typus können alle drei Eigenschaften in sich am besten vereinigen. Es ist dazu nötig, daß nach dem Erlöschen des Lichtbogens die zum Zünden nötige Spannung nach Verlauf einer Zeit, die nur Bruchteile der ganzen Schwingungsdauer beträgt, schon hohe Werte besitzt. Ferner zeigen die Stabilitätsbetrachtungen, daß man nur dann dauernde Schwingungen erhält, wenn die Zündspannung nach dem Erlöschen anfangs schneller ansteigt als später. Es werden Methoden angegeben, wie man dies voraussichtlich erreichen kann. Die Schwingungen des dritten Typus sind in ihrem Verhalten denen zweiter Art sehr ähnlich. Nur werden sie noch mehr als diese zu großen Unregelmäßigkeiten neigen, weil sie beide vond er sehr leicht veränderlichen dynamischen Zündspannung abhängen. Bei den mechanischen Schwingungen wird zunächst das Analoge hervorgehoben, ebenso die Unterschiede zwischen den elektrischen Erscheinungen, was durch Beispiele gezeigt wird. Besonders werden die Reibungserscheinungen näher erörtert. Es wird auf die notwendige Verzögerung hingewiesen, welche die Steuerung gegen den Ausschlag haben muß, und dies wird an einigen Beispielen erklärt. Zum Schluß werden die Resultate auf die elektromagnetischen Unterbrecher angewandt, unter Benutzung eigener Experimente.