Thema: Kugelblitz
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Alt 04.04.18, 18:21
nisus nisus ist offline
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Standard AW: Kugelblitz

Im weiteren Verlauf ist es natürlich von Interesse, diese These zur Beschaffenheit des Kugelblitzes auch experimentell zu stützen.
Dabei ist über den Ansatz, es könne sich um eine Sonderform der Selbstinduktion handeln, ein günstiger Ansatz gegeben.
Ich sehe es als problematisch, Energiemengen zur Verfügung zu stellen, die den atmosphärischen nahe kommen würden. Daher wird es notwendig, die Bedingungen in den Experimenten so anzupassen, daß der Effekt schon bei niedrigeren Energiemengen nachweisbar wird. In diesem Hinblick stellt es eine Herausforderung, einen elektrischen Strom möglichst steilflankig zu unterbrechen. Grundsätzlich sollte dies kein Problem darstellen. Das Problem liegt in der hohen, verwendeten Spannung. Rein technisch gesehen bietet das abklingen des elektrischen Stromes in einer Spule nach der Unterbrechung des Stromkreises eine logarithmisch abklingende Funktion in der Stromstärke. Das ist aber ungewollt. Demnach sind Spulen begrenzt verwendbar, oder ( aus meiner sicht ) ungeeignet.
In meinen ersten Versuchen habe ich mit Leuchtstoffröhren gearbeitet.
Zu meinem erstaunen gelingt damit tatsächlich ein Experiment, welches meine Thesen zum Kugelblitz teilweise stützt.
Innerhalb des zylindrischen Glasrohres, welches mit Leuchtstoff beschichtet ist ( irgend ein Material mit Phosphor... ), befindet sich auch eine geringe Menge von Quecksilberdampf. Dieser Dampf ist es ja auch, der letztlich den elektrischen Strom in der Röhre leitet, wodurch UV- Strahlung emittiert wird, die den Leuchtstoff anregt. Soweit die grundsätzliche Funktion einer Leuchtstoffröhre.
Zu ionisierten Gasen ist noch erwähnenswert, daß deren differentieller Wiederstand gegenüber dem elektrischen Strom negativ ist. Also mit zunehmender Stromstärke steigt auch der Leitwert des ionisierten Gases.
Im Falle des Quecksilbers ist für die erste Atomschale
eine Ionisierungsenergie von
E = 10,438 eV
angegeben. Damit sollte es genügen, mit 12 Volt Gleichspannung zu arbeiten, um den Quecksilberdampf zu ionisieren.
Der Aufbau einer Leuchtstoffröhre ermöglicht es, an einer der beiden seiten das innenliegende Glühwendel mit Strom durchfließen zu lassen. Wie bei einer normalen Glühbirne, beginnt dabei das Wendel zu leuchten. Mein interesse gilt nun dem Effekt, daß, wenn die angelegte Spannung die Ionisierungsenergie erreicht ( also über 10,5 Volt ), die Leuchtintensität des Wendels schlagartig ansteigt. Bis dieser Ekkekt eintritt, vergehen einige Sekunden. Das führe ich daruf zurück, daß der Quecksilberdampf zuvor eine Erhöhung der Temperatur erfährt, welche durch das glühende Wendel bedingt ist.
Es gibt nun zwei Varianten. Die Verwendung einer Stromquelle oder die Verwendung einer Spannungsquelle. Den Unterschied erkläre ich jetzt nicht...
aber ich habe beide Varianten getestet. Bei der Verwendung einer Stromquelle mit einer Ausgangsspannung von 12 Volt, beginnt die - wie beschrieben beschaltene - Leuchtstofröhre zu flackern. Das liegt darin begründet, daß die Spannung der Stromquelle in dem Moment, in dem der Dampf ionisiert wird, zusammenbricht, weil mehr Strom fließen kann.
Bei der Verwendung einer 12 Volt Blei-Batterie hingegen, bleibt der Effekt nach eintreten erhalten. Bemerkenswerter Weise verdoppelt sich der fließende Strom mit Eintreten der Ionisierung, im Bezug zum Strom des einfach glühenden Wendels.
Da es nun darum geht, genau diesen Strom zu unterbrechen, eignet sich die Leitfähigkeit des Quecksilberdampfes. Natürlich genügt es NICHT , einfach nur das Glühwendel vom Stromkreis zu trennen. Die Resonanzfrequenz des Glühwendels ist viel zu groß, als das man in der Lage wäre, mit einem einfachen Schalter so kurze Schaltzeiten zu erreichen. Es geht ja letztlich in diesem Versuch darum, die im Wendel und die im ionisierten Gas gespeicherte Energie abzutrennen. Genau das ist also zu erreichen, wenn die gegenüberliegende Seite der Leuchtstoffröhre mit einbezogen wird, um den fließenden Strom des bereits glühenden Wendels umzuleiten. Technisch gesehen handelt es sich dabei um einen Kurzschluss. Da über dem Glühwendel die gesamte Quellspannung abfällt und das Gas ionisiert ist, bietet von der anderen Seite der Leuchtstoffröhre her, das ionisierte Gas einen geringeren Widerstand, als das glühende Wendel ihn aufweist. Wird also das glühende Wendel durch das Plasma überbrückt, bricht der Strom in einem unvorstellbar kurzen Zeitintervall zusammen und der gesamte Strom fließt nun durch das ionisierte Gas hindurch. In diesem Moment gibt es einen kleinen Knall in der Leuchtstoffröhre, einhergehend mit einem blitzartigen Zuwachs der Leuchtintensität and der Seite des betriebenen Wendels. Kurz darauf erliegt innerhalb des gesamten Versuchaufbaus der Strom. Das liegt daran, daß mit dem erlöschen des Glühwendels ( es wird verdampft !) keine weitere Energie in das System gebracht wird und die Strecke zwischen den beiden Enden der Leuchtstoffröhre zu groß ist, womit 12 Volt nicht genügen, um die Ionisation des Gases aufrecht zu erhalten.
So der Versuch.
Es gelingt also tatsächlich, einen Strom so zu unterbrechen, daß die in einem Plasma gespeicherte Energie auf sich selbst zurückgeführt wird. Der Helligkeitsausbruch und der Knall weisen darauf hin. Damit erreicht die Energiedichte für einen kurzen Moment eine Größenordnung, die genügt, das Wolfram des Glühwendels zu verdampfen.
Ich nenne diesen Effekt "Plasmen-Selbstinduktion"

soweit ersteinmal...
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Die Wahrheit ist wie eine Tütensuppe. Sie muss angerührt werden.
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