- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / 1943. Elektroteknik /
54

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Like | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

Teknisk. Tidskrift

Fig. 1. Schema över
ventilmotstdnd av
olika typer. 1.
ka-todfallsystem, 2.
ki-selkarbidaggregat
med kornkontakter,
3. porös,
halvledande motståndskropp
med inblandning av
kiselkarbid.

Ventilmotståndens

fysikaliska egenskaper och funktionssätt

Här skall endast i korthet nämnas de
huvudtyper av motstånd, som tidigare kommit till
användning inom åskskyddstekniken. Fig. 1 (ur
nyssnämnda publikation) visar följande:

1. Ett aggregat av motståndsplattor med små
mellanrum, i vilka en glimurladdning med låg
strömtäthet (ca 50 A/cm2) och en karakteristisk
lägsta spänning ("katodfallet") äger rum efter
tandning. Skillnaden i spänning vid tändning
och vid strömmens nedgång, delvis beroende på
tidströghet, ger en starkt utbildad hysteresis
(Thomas 1903, Slepian 1924).

2. Ett aggregat av kiselkarbidkorn ger en
re-sistans, som i huvudsak bestämmes av
motståndet i kornkontakterna. Denna resistans kan vara
starkt spänningsberoende, så att sambandet
mellan ström och spänning motsvarar uttrycket
/ = k En, där exponenten n kan anta värden
mellan 3 och 4. Denna typ visar intet nämnvärt
tidsberoende (Frank 1914, Mc Eachron m.fl.
1930).

3. En porös keramisk kropp utföres med en
viss ledningsförmåga i grundmassan. När
spänningen stegras tillräckligt, inträder gnistbildning

1 materialets porer. Till skillnad från en öppen
ljusbåge stiger spänningsfallet i en sådan instängd
gnista, när strömmen växer och så att säga fyller
ut porens area. När totalspänningen stiger, tända
ytterligare ett antal gnistbanor, och strömmen
ökar starkt med liten spänningsstegring. Vid
tillbakagången släckas gnistorna
(porljusbågarna) successivt, men återgångsspänningen ligger
lägre än uppgångsspänningen, vilket ger
hysteresis i spänning-ström-kurvan. Man har funnit,
att uppgångsspänningen kan sänkas genom
inblandning av kiselkarbidkorn i den porösa
grund-massan (antydes på figuren), varigenom
hysteresis minskas (Slepian m.fl. 1930).

Numera aktuella för användning i
ventilavledare äro framför allt de typer, som fungera enligt

2 och såsom en kombination av 2 och 3.
Benämningen "katodfallavledare", som var
motiverad för ett system enligt 1 resp. kombinationer
av 1 med 2 eller 3, förekommer alltjämt
kommersiellt, men är i moderna konstruktioner icke
längre fysikaliskt giltig.

Av stort intresse är förklaringen till den
spänningsberoende resistansen i kontaktpunkterna

mellan kiselkarbidkornen. Denna fråga
diskuterades nyligen i en schweizisk uppsats5, där man
mycket riktigt noterar tendensen till utbildning av
en kiselsyrahud på kiselkarbidkornens yta, ett
slags spärrskikt. Man gör emellertid gällande,
att dessa spärrskikt skulle ge en
spänningsberoende ledningsförmåga huvudsakligen på grund
av termisk verkan. "Övergångsställena upphettas
hastigt och bli glödande och därav förklaras
ledningsförmågans starka ökning" etc. Denna effekt
kan vara för handen och bidrar till utbildning av
hysteresis, men karakteristiskt för
kontaktmotståndet är den icke-termiska, hysteresisfria spärr
-skiktseffekten.

Lärorika analogier finnas hos torrventiler, t.ex.
selen-och kopparoxidulplattor, där resistansen är starkt
spänningsberoende. Detta gäller såväl genomsläppsriktningen
som spärriktningen, dvs. i senare fallet läckströmmen
genom spärrskiktet8. En torrventil karakteriseras
schematiskt av fig. 2. En ström i genomsläppsriktningen
(arbets-riktningen) A motsvaras av en spänning, som
sammansättes av ett spänningsfall b i grundmotståndet
(halvledar-motståndet Hu, antytt med linjen ki, och en
polarisationsspänning a i spärrskiktet. I spärriktningen motsvaras en
ström S av en spänning, som sammansättes av
spänningsfallet c i samma grundmotstånd och ett slags
emissionsspänning d.

Både "polarisationsspänning" och "emissionsspänning"
närma sig vid stigande ström konstanta värden, så att vid
tillräckligt stor ström spänningsfallet i grundmotståndet
blir dominerande i båda riktningarna*. I strömlöst
tillstånd har torrventilen en resistans, ett nollmotstånd, som
helt domineras av spärrskiktet. Detta motstånd antydes
med tangenten Ao i diagrammet. Maximum av resistans
visar emellertid ventilen vid en viss, liten spänning i
spärrriktningen (markerad med en ring i diagrammet) innan
läckströmmen växer väsentligt.

Mott, Davydov och framför allt Schottky8 ha utarbetat
rymdiaddningsteorien för torrventiler på sådant sätt, att
den väl täcker de empiriska resultaten för arbetsriktningen
och spärrområdet nära noll. Teorien har i svensk
litteratur klarlagts i ett par uppsatser av professor E Rudberg".

* Mycket intressanta resultat, som bl. a. belysa dessa
förhållanden, ha med stöt- och växelströmsprov på torrventiler
ernåtts av R Thorburn och S Vörts vid Aseas
Ludvika-labo-ratorium’’.

Fig. 2. Schema över torrventil.

E 54

6 febr. 1943

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Mon Jan 11 20:15:48 2021 (aronsson) (download) << Previous Next >>
http://runeberg.org/tektid/1943e/0056.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free