DE608853C - Negativer Widerstand - Google Patents

Description

• Negativer Widerstand Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung und Verstärkung von Wechselströmen mittels negativer Widerstände, d. h. solcher Widerstände, deren Spannungsstromcharakteristikeinen fallenden Teil besitzt. Die Erfindung ist insbesondere auf Widerstände gerichtet, bei denen die genannte Charakteristik sich auf Grund von Kontaktwirkung ergibt. Davon zu unterscheiden sind Widerstände, deren Widerstandsbetrag auf Grund von thermischen Effekten mit zunehmender Spannung abnimmt, die also einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzen.
• Es gibt verschiedene Kristalle, z. B. Bleiglanz, die im Kontakt mit einem bestimmten Metall, z. B. einem Eisendraht, eine fallende Charakteristik (Spannung als Funktion des Stromes) aufweisen. Als Vorbedingung derselben wurde ein bestimmter, kaum meßbarer Abstand zwischen der Kontaktsubstanz (Bleiglanz) und dem Metalldraht an der Berührungsstelle festgestellt. Einen noch besseren Kontakt mit einem Metalldraht liefert ,eine Schmelze von Bleisulfid mit einem geringen Zusatz von Kupfersulfid. Eine solche künstliche oder natürliche Substanz, die im Kontakt .mit einem Metalldraht eine fallende Charakteristik ergibt, wird als bekannt vorausgesetzt. Die Erfindung bezweckt, den Kontakt zwischen Substanz und Metalldraht, der sehr,erschütterungsempfindlich ist, durch einen. so stabilen Kontakt zu ersetzen, daß derselbe den verschiedenen technischen Verwendungszwecken zur Erzeugung und Verstärkung von Wechselströmen (negativer Widerstand) genügen kann.
• Die Erfindung besteht zunächst- darin, die Substanzmasse zu zerkleinern, so daß die einzelnen Körnchen ,ähnlich wie beim Mikrophon lose Kontakte miteinander bilden, und das lose Pulver dann zwischen zwei Elektroden zu schütten. Es war, nachdem - sich experimentell ergeben hatte, daß im Kontakt mit der Substanz nur ganz bestimmte Metalle bei einer ganz bestimmten Polungeinen negativen Widerstand zeigten, vom. vornherein nicht _ zu erwarten, daß die Substanz in gepulvertem Zustand zwischen zwei -aus I>eliebigem Metall bestehenden und beliebig gepolten Elektroden dieselbe Eigenschaft zeigen werde. überraschenderweise war das unterhalb einer bestimmten Kleinheit der Körnchen jedoch der Fall. Das Pulver wurde mittels der Elektroden so weit zusammengepreßt, daß. sich die einzelnen Teilchen lose berührtem und die fallende Charakteristik gut auftreten konnte. Der Effekt konnte dadurch verbessert werden, daß der zerkleinerten Substanz etwas Metallpulver beigemengt wurde. Für das Metallpulver kamen insbesondere solche Metalle in Betracht, bei denen es wie bei Eisen und Molybdän bekannt ist, daß sie im Einzelkontakt mit der Substanz eine fallende Charakteristik zeigten. Es war weiter vorteilhaft, das gesamte Pulver in Luft von höherem Druck als. Atmosphärendruck zu setzen.
• Die beispielsweise Ausführungsform. eines solchen Kontaktes ist in Abb. i dargestellt. Die beiden Elektroden sind dabei mit E bezeichnet. Zwischen ihnen liegt das Pulver K, während die ganze Anordnung durch eine Isolierhülse H zusammengehalten wird. Der ganze Kontakt kann dann noch in einem besonderen. Gefäß 0 eingeschmolzen werden.
• Zur Herstellung einer brauchbaren Einrichtung ist es vorteilhaft, die lose und zerkleinerte Substanz mit .einem neutralem. Pulver zu vermengen und dann zwischen den beiden Elektrodeal festzupressen. Das neutrale Pulver mußeine bestimmte chemische und physikalische Beschaffenheit haben. Chemisch muß es von der gleiches. Art sein wie das Substanzpulver, d. h. wenn das Substanzpulver aus ,einer Schmelze von Sulfiden (Bleisulfid und Kupfersulfid) besteht, so muß auch das neutrale Pulver ein Sulfid sein, wenn auch von einem anderen Metall. Physikalisch muß das neutrale Pulver bedeutend schlechter die: Elektrizität leiten als die Substanz. Am besten wurde ein praktisch nicht leitendes neutrales Pulver benutzt. Beide Eigenschaftes. besitzt in unserem Falle das Antimontrisulfid (Sb2Sg), besonders das nach den Vorschriften des deutschen Arzneibuches und dem vom deutschen Apothekerverein herausgegebenen Ergänzungsbuch hergestellte Antimontrisulfid. Zur Fabrikation des erfindungsgemäßen negativen Widerstandes wird ein Gemenge von Bleisulfid und Kupfersulfid zunächst verschmolzen. Diese geschmolzene Substanz wird dann zerkleinert und mit dem neutralen Pulver, z. B. Antimontrisulfid, zusammen vermengt und verrieben. Das Volumenverhältnis der Substanz zum neutralen Pulver ist für die Ausbildung des negativen Widerstandes von ausschlaggebender Bedeutung. Das Verhältnis richtet sich ganz nach der Korngröße. Ein bestimmtes, durch dien Versuch leicht zu bestimmendes Verhältnis ist jeweils optimal. Das Optimum ist nicht sehr scharf ausgeprägt. Im allgemeinen hat es sich bewährt, wenn das Volumen der Substanz zum Volumen des neutralen Pulvers sich wie 3:1 verhielt. Das ganze nach diesen Angaben hergestellte Gemenge wird dann fest zwischen zwei Elektroden gepreßt. Durch Wahl des Querschnittes und der Länge des Widerstandes kam der negative Widerstand aufs bequemste vorgeschriebenen Strömen und Spannungen angepaßt werden.
• Die erfindungsgemäßen negativen Widerstände werden beim Stromdurchgang manchmal warm. Die Erwärmung wirkt aber der Ausbildung einer fallenden Charakteristik entgegen und muß daher durch Kühlung von außen unterdrückt werden. Zweckmäßig geschieht dies in der Weise, daß in die Mässe des Widerstandes Metallscheiben eingebettet werden, die als Kühlrippen aus der Massee nach außen ragen. Die Metallscheiben stehen natürlich 'senkrecht zur Stromrichtung und dürfen unter sich keineswegs leitend verbunden sein. Wohl aber können sie zur Kühlung in Öl tauchen.
• Eine schematische Ausführungsform. dieser Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt. Das Pulver ist in drei Gruppen K unterteilt, zwischen denen die zur Kühlung dienenden Metallscheiben M angeordnet sind. An den Enden befinden sich die beiden Elektroden. F. Die Verbindung zwischen den Elektroden und den Metallscheiben wird dabei durch die Hül,-sen H, die gleichzeitig das Pulver zusammenhalten, hergestellt.
• Die Widerstände werden zweckmäßig nicht gleich in Betrieb genommen, sondern erst einige Tage zum Ablagern und selbsttätigen Ausgleich innerer Spannungen sich selbst überlassen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Negativer Widerstand, dadurch ,gekennzeichnet, daß eine pulverisierte, durch den Strom nicht zersetzbare Metallverbindung, die im nicht Zustande bei Kontakt mit einem Metalldraht eine fallende Charakteristik aufweist, als Kontaktsubstanz zwischen zwei als Stromzuführungen dienenden Elektroden liegt und derart feinkörnig und so stark zusammengepreßt ist, daß an der gesamten Pulverschicht bei konstanter Tem.-peratur die Spannung mit wachsendem Strom fällt.
2. 2. Negativer Widerstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverisierten Metallverbindung ,ein pulverisiertes Metall beigemengt ist.
3. 3. Negativer Widerstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der als Kontaktsubstanz dienenden pulverisier, ten Metallverbindung eine elektrisch nicht leitende pulverisierte, chemisch gleichartige Metallverbindung (neutrales Pulver) beigemengt ist. q..
4. Negativer Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Volumen der als Kontaktsubstanz dienenden Metallverbindung zum Volumen der nicht leitenden Metallverbindung wie 3 : i verhält.
5. 5. Negativer Widerstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung mehrere dünne Metallscheiben senkrecht zur Stromrichtung und -zweckmäNg in gleichem. Abstände. in die Kontaktsubstanz eingebettet sind und über die Kontaktsubstanz herausragen.
6. 6. Negativer Widerstand nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe in Luft von höherem Druck als Atmosphärendruck gesetzt ist.