Techniklexikon

elektrische Spitzenwirkung

Elektrodynamik und Elektrotechnik, starke Zunahme der elektrischen Feldstärke an einer spitzen oder scharfkantigen Elektrode. Die Feldstärke an einer Kugeloberfläche ist E = U / R (U: Spannung, R: Kugelradius). Fasst man die Spitze einer Elektrode als sehr kleine Kugel auf, so zeigt sich, dass dort sehr grosse Feldstärken herrschen. Wird eine solche Spitze und eine Platte in einigen Zentimetern Entfernung voneinander auf, so erscheint bei negativ gepolter Spitze ein leuchtender Punkt, bei positiver Polung schwach leuchtende Büschel. Beide rühren von der Stossionisation der Luftmoleküle durch bereits vorhandene Ladungsträger her, die in der Nähe der Spitze stark beschleunigt werden. Gleichzeitig mit der Entladung entsteht ein elektrischer Wind, der von der Spitze wegbläst.

Anwendungen sind der Blitzableiter und das Feldemissionsmikroskop, das mit einfachen Mitteln atomare Auflösungen erreicht. Auch das Elmsfeuer beruht auf der elektrischen Spitzenwirkung.