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Beitrag zur nheren Kenntniss der Elektromaschine zweiter Art.

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1873.
ANNALEN
x 9.
DER PHYSIK UND CHEMIE.
B A N D CL.
I. Keitrag zur naheren KenntniJs der Hektromaschine zweiter d r t ; won J. C.Poggendorff.
(Aus d. Monatsbcrichten Jcr Akadcmie 1872, Dec.)
___-
D i e Elektromnschine zweiter Art, d. h. die mit zwei entgegengesetzt rotirenden Scheiben , diese siiinreiche Erfindung des Hrn. Dr. H o l t z , hat im Ganzcn eiiie viel geringere Beachtung nnd dem eatsprechend eine viel geringere
Verbreitung gefunden als die Maschine erster Art rnit einer
rotirenden und einer ruhenden Seheibe. Denn wiihrend
man gewifs ohne Uebertreibung annehmen kann, dafs von
letzterer, blofs von Berlin aus, mindestens 5- bis 600 hervorgegangen sind, diirfte von ersterer kaum ein Dutzend
verfertigt worden seyn.
Der Grund dieses Milsverhiiltnisses ist nicht etwo in
einer schwierigeren Construction und dadurch veranlafstcn
griifseren Kostspieligkeit dieser Maschine zu suchen, sondern hauptsiichlich darin, dafs sie in Bezug auf Electricitiitsmenge und Funkenliingc keine Vorzilge vor ihrer
flteren Schwester besitzt, daher auch nicht geeignet ist,
dieselbe zu verdrangen.
Dagegen besitzt sie Eigenthiimlichkeiten , welche in
theoretisches Hinsicht von Interesse sind, und welche auch
mich veranlabt haben, sie eingehender zu untersuchen, was
noch nicht geschehen ist.
I.
Hr. Dr. H o l t z hat der Maschine mit doppelter Rotation
im Laufe der Zeit ewei verschiedene Formen gegeben.
Poggendorffs Annal. Rd. CL.
1
2
Bei der ersten, welche er i. J. 1867 beschrieb, rotiren
die beiden Scheiben in Horizontal Ebenen.’) Bei der
zweiten, von welcher er i. J. 1869 nur eine Abbildung
lieferte?) da er dnrch seine damalige Krankheit an einer
Beschreibung dersclben gehindert wurde, geschieht die
Rotation derselben in Vertical-Ebenen.
Dieser Unterschied ist aber rein iiufserlich; ein wesentlicher dagegen entspringt aus der Anzahl und der Verbindungsweise der Metsllkiimme, welche neben den Scheiben
angebracht sind.
Die iiltere Maschine hat, getragen vou metallenen, aber
vom Fufsbrett isolirten Stiitzen, vier solcher IGimme in
quadrantalem Abstand von einander, von denen der erste
und dritte sich iiber, der zweite und vierte sich unter den
Scheiben befinden. Unterhalb der Scheiben sind die Stiitzen
des ersten und zweiten Kammes, sowie die des dritten und
vierten, also diese KHmme selbst, leitend mit einander verbunden durch horizontale Metallstiibe, die auch zur Aufnehme einer kleinen Rbhrenflasche dienen. Ueberdies tragen
die Stiitzen des ersten und vierten Kammes oben auf die
verschiebbaren Elektroden, und die zweite Stiitze ist, aufser
ihrem uateren Kamm, noch mit einem oberen, also fiiiinften
Kamin versehen, der demnach mit dem unteren in leitender
Verbindung steht. Durch alle diese Vorrichtungen wird
bewirkt , duf’s die an beiden Scheiben erregten Elektricitaten sich zwischen den Elektroden entladen.
Bei der neueren Maschine befinden sich neben der vorderen , dern Beobachter zugewandten Vertikalscheibe, getragen von Ebonitsaulen, zwei horizontale Klmme, deren
Stiele die ebenfalls horizontalen Elektroden aufnehmen.
Und neben der hinteren Scheibe sind an einem in der
Regel vertikalen, aber verstellbaren Metallbogen auch zwei
Klmme angebracht, welche durch diesen Bogen in leitender Verbindung stehen, erforderlichen Falls aber sich auch
-
1) Annal. d. Phys. n. Chem. Bd. 130
2) Ibid. Bd. 136 S. 171.
s.
125 u. 170.
3
isoliren lassen, da das Mittelstiick des Bogens ausgehoben
werden kann.
Autserdenl ist diese Maschine, welche der Maschine
erster Art auch darin lhnlich ist, dafs unten an die Elektroden zwei kleine Flaschen angesetzt werden kbnnen, an
der Vorderscheibe mit einem drehbnren, diametralen Conductor versehen, sodafs sie also in Summa sechs Matallkiimme besitzt, vier vor der vorderen und zwei hinter der
hinteren Scheibe.')
Klar ist, dass bei dieser Einrichtuug nur die an der
vorderen Scheibe erregte Elektricitat zwischen den Elektroden entladen w i d , die an der hinteren Scheibe entwickelte aber fur die Benutzung verloren geht.
11.
Wiewohl dies in gewisser Hinsicht a1s ein Mangel bezeichnet werden kann, so bleibt doch die Naschine in dieser
Form beachtenswerth, da sie, wegen ihrer Einfachheit, eine
relativ leichte Handhabe fiir die Theorie darbietet. Besonders ist dies der Fall, wenn man sich den schriigen
Conductor entfernt denkt, sie also nur vier Kiimme behalt,
zwei vertikale neben der hinteren Scheibe, und zwei horizontale an der vorderen, von denen die ersteren bleibend
mit einander verkntipft sind, die letzteren aber durch die
verschiebbaren Elektroden nach Belieben in Verbindung
gesetzt werden oder nicht.
So vereinfacht kann die Maschine, wie in ihrer complicirten Form, sowobl durch Influenz als durch Einstrbmung in Thiitigkeit gesetzt werden. Es mag indefs hier
zungchst nur die erstere Methode in Betracht gezogen
1) Die entgegengesetzte Rotation der beiden Scheiben wird auch bei
dieser vortikslcn Maschine, wie bei der ateren horizontden, anf e k e
sinnreiche Weiee durch eine einzige Schnur hewerketelligt. Der Schnurlauf ist indefs hier ein complicirterer. Die kleine von Hm. Dr. H o l t z
gelieferte Abbildung der Maschine (Ann. d. Phys. Bd. 136 Taf. V)
giebt davon nur eine unvollkommene Idea. Ich habe daher diese,
1'
4
,
werden, diejenige bei welcher man einem der Metallkiimme eine geriebene, also negativ elektrisirte Ebonitplatte
gegeniiberhalt und die Scheiben in Rotation versetzt.
Wie hierdurch die Maschine zur Thbtigkeit gelangt,
dariiber babe ich mir eine Ansicht gebildet, die wesentlich darin von den bisher aufgestellten abweicht, dafs sie
keine Einsaugung der auf den Isolatoren ausgebreiteten
Elektricitiiten durch die Leiter statuirt, sondern umgekehrt
die in den Leitern durch Influenz getrennten Elektricitaten
auf die Isolatoren iiberstrijmen lafst. Dadurch erklart sie
die beiden Erregungsweisen durch Influenn und durch
von Hrn. B o r c h a r d t erdachte Vorrichtung in nebenstellender Figur
in grusserem MaaDstabc dargcstellt.
Fig. 1.
I sind die Rollen an den Hiilsen, welche, eine die andere umschliessend, auf der Axe dcr Maschine laufen nnd die Glasscheiben
tragen. Sie sind in Wirklichkeit beide von gleicher Grosm, und hier
nur der Deutlichkeit wcgen ale von nngleicher gezeichnet.
R sind zwei Rollen auf der Rurbelaxe; 3ie sind wirklich nngleich grofs, nnd nur die grijkere derselben ist auf der Axe fest, die
kleinere mittelst einer Hiilse auf derselhen drehbar. Von ersterer
geht die Bewegung ans, wenn die Kurbelaxe gedreht wird. Wie der
Lauf der Schnur ist, etsieht man aus den Pfeilen der Zeichnnng.
Die Rollen z rotiren dann roidersinnig mit gleicher Geschwindigkeit,
die Rollen R gleichsinnig mit ungleicher.
5
Einstrijmung aus einem Princip, und ist auf die Maachine
erster Art 80 gut anwendbar wie auf die zweiter, fiir
welche ich sie hier zuvarderst n a k r entwickeln will.
Unstreitig wirkt die geriebene Ebonitplatte influencirend
auf alle ihr benachbarten Korpertheile, auf die gegenubersfehenden Theile der beiden Glasscheiben sowohl als auf
den Metallkamm, auf letzteren, als guten Leiter, jedoch
unvergleichlich stkker als auf erstere. Deshalb glaube
ich, dafs man bei erstem Entwurf einer Theorie auch nur
die Influenz auf das Metal1 zu betrachten hraucht. Diese
aber hat eine zweifache Wirkung.
Durch die Negativitat der geriebenen Ebonitplatte wird
niimlich nicht niir daa neutrale Fluidum des Kammes zerlegt sondern auch die entwickelte positive Elektricitiit
veranlafst a m den Spitzen auf die gegenuberstehende
,
,
Fig. 2.
a u. b iind die oorderen Elektrodenkiimme, n u. p. die zugehorigen Pole, c n. d die hinteren, dorch einen Metellbogen bleibend
mit tinander oerhniipften Vertikalkamme; Von den beiden Kreisen
bezeichnet der kleinere die Vorderscheibti, der griifsere die Hinterscheibe. Die Rotationerichtangen sind durch die Pfeilo angegeben.
'
6
Scheibe auszustrijmen, vorausgesetzt dieser Kamm sey mit
dern zu ihm diametralen in solche leitende Verbindung gebracht, dafs aus den Spitzen des letzteren Kamms ebenso
die entbundene negative Elektricitiit auf dieselbe Scheibe
ausstromen konne. Wenn das nicht der Fall ist, findet
keine Erregung statt. Darum mussen die Elektroden,
gleichviel ob es einer ihrer Kiimme oder einer der vertikalen Kamme war, der intluencirt wurde, entweder ganz
oder bis zu einem sehr kleinen Abstand zusammengeschoben
werden, sobnld sie in Kugeln endigen und nur wenn die
Kugeln durch Spitzen ersetzt sind, kann man sie ohne
Nachtheil weiter auseinander ziehen.
1st auf solche Weise die Ausstrijmung der z. B. in
dem Elektrodenbogen gesonderten Elektricitgten eingeleitet, so wird sie durch die Drehung der Scheiben
unterhalten und verstarkt, indem den Spitzen des einen
Kammes fortwshrend die von dem anderen Kamm herkommenden und mit der entgegengesetzten Elektricitiit
beladenen . Glastheile gegenubertreten. Und sowie dies
geschieht, bekleidet sich die vordere Scheibe , wenn sie
schraubenrecht rotirt und der linke Elektrodenkamm durch
die Ebonitplatte influencirt ward, in solcher Weise rnit
den ausgestromten Elektricititen d d s ihre obere Ha&
stets positive und ihre untere stets negative Elektricitat
besitzt, als Folge des Umstandes, dafs wiewohl jeder Kamm
seine Elektricitiit nach beiden Seiten ausstrahlt, doch die
Ausstrahlung 'der einen Seite bestandig durch die Hdilfte
der von dem andern Kamm entsandten Elektricitat neutralisirt wird, wie ich dies schon friiher bei einer anderen
Gelegenheit nachgewiesen habe.')
Die somit die Aussenseite der vorderen Scheibe bekleidenden Elektricitaten wirken influencirend auf die
Kamme des vertikalen Bogens, der hinter der hinteren
Scheibe steht, und bewirken, dafs, in dem angenommenen
Falle, der obere dieser KSimme stets negative, und der
untere stets positive Elektricitiit ausgiebt. Dadurch wird
1) Ann. d. Phpe. n. Cham. Bd. 139, S. 517.
,
7
in ahnlicher Weise, wie es eben fiir die vordere Scheibe
angegeben ist, die Aufsenseite der hinteren auf ihrer linken
Hiilfte steta mit negativer, und auf ihrer rechten Halfte
stets mit positiver Elektricitat bekleidet.
Von diesem Augenblick an ist die erregende Ebonitplatte iiberfliissig, da ihre Function durch die Influemwirkung der Hinterflache auf die vordercn Elektrodenklmme
nicht nur verdoppelt ersetzt , sondern auch fortwghrend
unterhalten wird, SO lange aIs man die Schciben rotiren
iw.
Begreiflich ist diese Theorie ohne Weiteres auf den
Fall anwendbar, wo man die Maschinc dadurch erregt,
dafs man Elektricitiit durch die Elektroden auf sie einstriimen lalst. Denn offenbar ist es einerlei, ob man die
Elektricitgt, welche die Maschine in Thiitigkeit setzt, erst
durch Influenz in dem Elektrodenbogen erregt, oder fertig
gebildet diesem zufiihrt, wobei er natiirlich gciiffnet seyn
mufs. Die beiden Erregungsweisen durch Influenz und
durch Einstromung sind also im Wesentlichen gar nicht
verschieden , - wohlverstanden so lmge kein schriiiger
Conductor vorhanden ist.
Was zwischen den Scheiben vorgeht, ist bei dieser
Theorie nicht in Betracht gezogen, da mir scheint, dafs
der elektrische Zustand der Innenfliichen beidcr Scheiben
keinen oder keinen grofsen Einfluss auf das Spiel der
Maschine ausiibt. Damit sol1 indefs nicht bebauptet werden, dafs diese Innenfliichen unelektrisch seyen. Im Gegentheil zeigt sich das Dasein von Elektricitat zwischen den
Scheiben gerade bei der Naschine zweiter Art in sehr
augenscheinlicher Weise.
Bezeichnet man niimlich die Quadranten der Scheiben,
von links oben angefangen, mit I, 11, 111, IV, so sind,
im angenommenen Fall, dafs der linke Elektrodenkamm
durch das geriebene Ebonit influencirt, und die vordere
Scheibe schraubenrecht gedreht wurde, im Quadranten TI
beide Scheiben von aufsen mit positiver und im Quadranten I V mit negativer Elektricitiit bekleidet, wahrend sie
8
in den Quadranten I und I11 an der Aufsenseite entgegengesetzt elektrisch sind.
N u n aber braucht man die Maschine nur im Dunkeln
wirken zu lassen, uni wahrzunehmen, dafs aus dem
Zwischenraum der heiden Quadranten mit gleichnamig
elektrisirten Aufsenseiten Elektricitat hervorbricht, aus dem
Zwischenraum der beiden andern aber nicht. Die hervorbrechende Elektricitat ist gleichnamig mit der, welche die
Audsenseite der Scheiben bekleidet. Deshdb ist sie besonders sichtbar an dem Quadranten, der auswiirts positiv
elektrisirt ist. Hier schiefst sie unter starkem Ozongeruch
radialiter in zoll-langen Strahlen gleichsam nordlichtartig
hervor, in solcher Fiille, dal's man Flnschen von betriichtlicher Grofse in kurzer Zeit daran laden kann. Diese,
ubrigens schon von Hrn. Dr. H o l t z beobachtete Ausstrahlung, finde ich bei der vertiknlen Maschine am starksten, wenn diese mit dem diametralen Conductor versehen
ist und die Electroden weit auseinander gezogen sind.
Sie ist auch starker, wenn der genannte Quadrant nach
unten liegt, weil ihm dann das Fufsbrett der Maschine
nahe ist; liegt er nach oben, so kann man die Verstiirkung
durch Annsherung der Hand herbeifiihren.
Offenbar k6nnte diese Ausstrahlung nicht stattfinden,
wenn nicht Elektricitat zwischen den Scheiben vorhanden
ware, und zwar in dem Zwischenraurn der beiden auswarts
gleichnamig elektrisirten Quadranten im ungebundenen
Zustand.')
Ich glaube indels, wie schon gesagt, dafs diese Elektricitat, so wi: die gebiindene in dem Zwischenraum der
beiden anderen Quadranten, das Spiel der Maschine wenig
oder gar nicht beeinflufst, vielmehr dieses bei Abwesenheit
aller Elektricitat zwischen den Scheiben der Hauphache
nach eben dasselbe seyn wiirde.
1 ) Wenn die Scheiben sehr rein und trocken sind, sieht man such
zwischen ihnen im Dunkeln eine Unzahl kleiner Fanken glitzern,
besondera den Kammen gegeniiber.
9
Noch verdient bemerkt zu werden, daQ, da die Maschine in ikrer einfuchsten Form eine vollkommen symmetrische ist, sie auch immer einen Strom und zwar eirien
Strom von gleicher Sturke zwischen den Elektroden liefert,
in welchem Sinn man aiich die Scheiben rotiren lassen
mag. Sie unterscheidet sich dadiirch nicht unwesentlich
von der friihercn Horizontalmaschine iind von der Maschine erster Art, die beide zu ihrer Wirksamkeit eine
Rotation in bestimmter Richtung erfordern.
Es ist ferner die Richtung des Stroms in der hier betrachteten Maschine ebenfalls unubhdngig davon, in welchem
Sinn bei seiner Erreguny die Scheiben gedreht wurden,
sobald niir immer ein- und derselbe Kamm in derselben
Weise influencirt wird. Es gilt dies jedoch nur von demjenigen Strom, dem der influencirte Kamm angehiirt. J e
nachdem dieser Kamm dem horizontalen Elektrodenbogen
oder dem Vertikalbogen angehort, ist er entweder in jenem
oder diesem Bogen constant, whhrend der andere Strom
seine Richtung durch die Rotationsrichtung der Scheiben
bekommt, wie man dies am Besten im Dunkeln an den
Lichtbiischeln ersieht.’)
Diese Unabhangigkeit der Richtung des primitiv erregten Stroms kann iibrigens nicht Wunder nehmen, wenn
man erwggt, dafs der influencirte Kamm immer diejenige
Elektricitztsart ausstrtimen mufs, welche der influencirenden
entgegengesetzt ist.
‘
Die Strome in den beiden Bogen stehen iibrigens in
engster gegenseitiger Abhangigkeit. Keiner von ihnen
kann ohne den andern existiren. Eine Verstiirkung oder
Schwachiing des einen verstarkt oder schwiicht nothwendig den anderen. Darum miiesen, ‘wenn der Strom zwi1) Verwickelter sind die Eracheinnngen, wenn, nachdem die Maschine
in Thgtigkeit gesetzt iat, mit der Rotationsrichtung der Scbeiben gewechselt wird. Jo nach der Reinheit der Glasflichen und der Trockenheit der Luft, ist es bald der horizontale, bald der vertikale Stromp
der sich uulkehrt, uud nur soviel bleibt constant, dab die Umkehr
niemals bei beiden Str6men zngleich erfolgt.
10
schen den Elektroden kraftig sein soll, die Verticalkirnme
an der Hinterscheihe in gut leitender Verbindung stehen.')
1x1.
Die Anwendung der eben entwickelten Theorie auf die
Maschine erstzr A r t hat keine Schwierigkeit. Ich habe sie
schon in meiner letzten Abhandlung angedeutet und zur
Erklarong der anomalen Erregung benutzt.2) Erregt man
niimlich wie gewohnlich die Maschine durch Elektrisirung
einer der Belege der ruhenden Scheibe, so ist auch hier
die im Elektrodenbogen durch Influenz bewirkte Trennung
der beiden Elektricitgten und deren Ausstromung aus den
KZimmen auf die rotirende Scheibe, womit das Spiel der
Maschine beginnt.
Der nicht influencirte Karnm bekommt dabei seine erste
Anregung von dern inflaencirten, rnit dem er daher in leitender Verbindung stehen muk, nicht von der rotirenden
Scheibe. Man kann sich davon uberzeugen, wenn man
eine Spectralrohre in den Elektrodenbogen einschaltet, den
einen Kamm infliicncirt, und nun die Scheibe rasch urn
einen Quadranten dreht. Wiewohl dann noch keine Glas1) Indefs kann diese Verbindung auch ganz aufgehoben seyn und man erhalt dennoch einen freilich schwachen Strom zwischen den Elektroden,
wie man dies am Besten im Dunkeln ersieht, wenn mnn sie durch eine
Spectralrohre verhupft. Es hungt dies mit der unter anderen Umstindon schon von Elm. Dr. H o l t z beobachteten, sehr merkwiirdigen
Erscheinung zusammen, dafs jeder der vier Kamme zur Eilfte positive und zur Halfte negative Elektricitiit ausstriimt. In dem einen
Quadranten sind die nsch Innen liegenden Knmmhiilften positiv, in
dem gegenuberstehenden die nach Adsen Iiegenden. Bei dieser Erscheinung, auf welchc ich kiinftig einrnal ausfuhrlicher zuriickkommen
werde, ist iibrigens der Strom zwischon den Elektroden eine Nehensache; sie ist sogar ausgebildeter, wenn man die Elektroden so weit
auseinander zieht, dafs zwischen ihnen kein Str0.m ubergeht. Nur
bei der Erregung, die am besten durch Inauenz mittelet Ebonit geschieht, murs der Elektrodenbogen geschlossen sein. Dnrch Einatromong ist es mir iibrigens nicht gelungen, diesen abnormeq Zustand
hervorzurufen.
2) Ann. d. Phya. u. Chem. Bd. 145, S. 1.
11
theile vom ersten zum zweiten Kamm ubergegangen seyn
kijnnen, so sieht man doch im Dunkeln an dem Leuchten
der Rohre, dafs ein schwacher Strom entstanden ist. Selbst
bei ganz ruhender Scheibe divergirt ein hinter dem zweiten
Beleg gehaltenes Elektrometer sowie man den ersten elektrisirt , vorausgesetzt natiirlich dafs der Elektrodenbogen
geschlossen sey.
Die Rotation der beweglichen Scheibe verstiirkt begreiflich die Ausstriimung aus den KBmmen und bewirkt
dadurch in hhnlicher Weise, wie ich es soeben fiir die
Maschine zweiter Art auseinander gesetzt habe, dafs sich
die Scheibe mit den beiden Elektricitaten bekleidet, mit
der einen in der oberen, rnit der andern in der unteren
Hiilfte.
Sowie die Ausstromung ails den Kammen einen gewissen Grad von Intensitst erlangt hat, wirkt sic influencirend auf die Belege und versetzt diese in einen Polarisationszustand, vermoge dessen sie aus ihrem breiten Ende
entgegengesettte, und aus ihrer Spitze gleiche Elektricitiit
wie die vor ibnen stehenden Kiimme ausstromen. Die
erstere breitet sich auf der Aufsenseite der ruhenden
Scheibe Bus und versetzt deren Halften in einen elektrischen Zustand, der dem der Hiilften der rotirenden Scheibe
entgegengesetzt ist; die letztere , von der Spitze ausstromende Elektricitiit entweicht in dem Zwischenraum beider
Scheiben.
Dieser Strom in den Belegen und der in den Elektrodenbogen unterstutzen und verstiirken sich gegenseitig.
Sie sind nothwendig fur einander; keiner ksnn ohne den
anderen bestehen.
Die eben entwickelte Ansicht wird, glaube ich, unlaugf
bar bestitigt, wenn man die Maschine nacb Hrn. Mus a e us' Vorschlag durch ein kleines isolirtes Reibkissen
von Amalgam in Thtitigkeit setzt.')
,
*
1) Zar Darstellung dieses Reibkissens bedient Hr. M u 6 a e u 8 sich nicht
des auf pwiihnliche Weise bereiteten Eienmayer'schen Amalgams,
wail dasselbe immer kornig krystdliniach ist und ein starkes Zerreiben
12
Ich schiebe ein solches Reibkissen, das auf einem Ebonitstreifen angebracht ist, zwischen die Scheiben, einem
der Elektrodenkamme gegeniiber und mit der Amalgamseite die bewegliche Scheibe beriihrend. Nach wenigen
Umlgufen dieser Scheibe wird, durch Reibung an derselben,
das isolirtc? Amalgam so stark negativ, dal's es positive
ElektriciGt aus dem gegenuberstehenden Kamm hervorlockt,
sobsld derselbe mit dem andcren Kamm leitend verbunden
ist. Jetzt kann man das Reibkissen fortziehen. Die eingeleitete Ausstromung aus den KBmiiien wirkt influencirend
auf die Belege, erregt in ihnen die erwiihnten Strome, und
damit ist die Maschine in Thiitigkeit gesetzt.
Die durch die Reibung auf der rotirenden Scheibe entstehende Elektricitiit kann offenber an dieser Erregung
keinen Antheil haben; denn obwohl sie in Summa an
Quantitiit der des Reibkissens gleich seyn mufs, so ist doch,
weil sie auf einer grofsen Fliiche ausgebreitet ist, ihre
Dichtigkeit eine vie1 geringere als die der letzteren. Uebrigens beweist die Nothwendigkeit der Isolation des Reibkissens, daB es hier in anderer Weise wirkt, als bei der
gewohnlichen Elektrisirmaschine, bei welcher es abgeleitet
sepn mufs, um eine gute Wirkung zu erhalten.
Es verhalt sich hier ganz so, wie bei der Kundt'schen
Maschine,*) nur daB diese eine stete Einwirkung des (ebenfalls isolirten) Amalgams verlangt, da sie keine zweite
Scheibe mit Belegen hat, welche die eingeleitete Ausstrijmung aus den Elektrodenkiimmen unterhalten konnte.
erfordert, sondern der von alten Spiegeln abgeschabten Folie, die ein
sanft anzufiihlendes Pulver liefert. Dieses wird mit ganz wenig
Quecksilber zn einem dicklichen Brei angeriihrt und sodann auf das
eingefettete Leder aufgestricheu. Nach einigen Tagen, manchmal
schon fruher, ist es zu einer festen Masss erhiirtet, nnd kann nun
angewandt werden, besonders wenn man es vorher noch einem etwai
starken Druck aussetzt. Die Wirkung eines solchen Reibkissens von
nicht mehr ds 2,5 Zoll Liinge und 0,5 2011 Breite ist meistens
momentan.
1) Am. d. Phys. u. Chem. Bd. 135. S. 484.
13
Der Einfachheit wegen ist hier immer vorausgesetzt,
dafs die Maschine nicht mit dem diametrden Conductor
versehen sep. In diesem Fall kommt die Erregung der
Maschine mittelst ElektricitSt, die man dnrch die Elektrodenkamme auf die rotirende Scheibe einstrbmen Itifst,
ganz iiberein mit der durch geriebenes Ebonit oder Amalgam von der Riickseite her. Erst wenn man der Maschine
den diametralen Conductor hinzufugt , wird die Erregung
von der Vorderseite her eine wesentlich nndere, eine anomale, wie ich das in meiner letzten Abhandlung ausfiihrlich entwi'ckelt habe.')
O b Elektricitiiten zwischen den Scheiben vorhanden
seyen, lasse ich auch bei der Maschine erster Art dahingesteUt, da ich der Ansicht bin, dafs ihre Anwesenheit
keinen erheblichen Einffuss auf das Spiel der Maschine
ausiibt. Aber zweifelhaft scbeint mir ihre Anwesenheit
nicht zu seyn. Denn wenn man, nachdem die Maschine
einige Zeit in Thatigkeit war, die ruhende Scheibe derselben rasch um 180° verstellt, also aukerlich gleichnamig
elektrisirte Glasfllchen einander gegenuberbringt so beobachtet man eben solche radiale elektrische Ausstramung,
wie ich bei der Maschine zweiter Art angegeben habe.
Die Ausstrbmung ist jedoch hier nur eine voriibergehende,
dauert nur so lange als die Glasscheiben noch nicht den
neuen Polarisationszustand , welchen die Verstellung der
ruhenden Scheibe nothwendig macht , vollstandig angenommen haben. Bemerkenswerth ist auch, dafs diese radiale
Ausstromnng eine langsame Drehung im Sinne der Rotation der Scheibe zeigt, und zuletzt in der Nahe eines der
Elektrodenkamme verschwindet.
,
IV.
Kehren wir indefs zu der neueren Mamhine zweiter
Art zuriick. Um dem Mangel ahzuhelfen, dafs sie nur
die an der einen Scheibe entwickelte Elektricitat zu benutzen erlaubt, bat Hr. M u s a e u s , Lehrer an der hbheren
1) Ann. d. Phys. u. Chem. Bd. 141. S. 169 u. Bd. 145, S. 1.
14
Biirgerschule in Charlottenburg, im vorigen Jahre einer
von ihm selbst verfertigten Maschine dieser Art folgende
Einrichtung gegeben. Es ist die Hinterscheibe auch mit
zwei Elektrodenkammen versehen, welche mit denen an
der Vorderscheibe durch herumgreifende Metallbagel leitend verbunden sind, und zwar in solcher Stellung, dafs
sie von diesen etwa urn einen Drittel-Quadranten abstehen.
Die beiden unter sich verkniipften Kimme an der hinteren
Scheibe und der schrage Conductor an der vorderen sind
beibehalten, 80 dafs also die Maschine im Ganzen acht
Metallkiimme triigt, vier neben jeder Scheibe.')
Ich habe diese etwas complicirte Vorrichtung durch
den Mechanikus B o r c h a r d t an mciner Maschine anbringen
lassen, und kann bezeugen, dal's sie, was Vermehrung der
nutzbaren Elektricitiitmenge betrim, ihren Zweck erfiillt,
in der Schlagweite aber nichts Bedeutendes leistet.
Aus diesem Grunde ist aber die M u s a e u s ' s c h e Vorrichtung sehr geeignet zum Studium der Licht-Erscheinungen in verdiinnten Gasen, und wenn man sie blos dazu
benutzen will, kann sie betrlichtlich vereinfacht werden.
Man kann namlich den hinteren ond den vorderen schr5gen
Conductor entfernen, sod& also nur die vier Elektrodenkamme an beiden Scheiben iibrig bleiben. Ich 6nde nicht,
dafs dadurch die Wirkung fiir den genannten Zweck und
fiir ahnliche, wo die Elektroden durch einen guten Leiter
verbunden sind, geschwiicht wiirde. Aber in Geier Luft
diirfen die Elektroden nicht auseinander gezogen werden,
wenn nicht der Strom alsbald erlijschen soll.
Schon vor Hrn. M u s a e u s hatte ich versucht, durch
eine ghnliche Combination, wie die seinige, eine erhijhte
Benutzung der in der vertikalen Maschine entwickelten
Elektricitiit zu erzielen. Ich hatte namlich die beiden
hinteren vertikalen Kiimme von einander isolirt, und sie
darauf durch zweckmiifsig gekriimmte Metallhfgel mit den
vorderen horizontalen Elektrodenbogen verbunden , hatte
auch noch den friiher erwlihnten fiinften Kamm hinzuge'
1) Ann. d. Phye. u. Chem. Bd. 143 S. 285.
15
fiigt, jedoch den schragen Conductor entfernt. Allein wiewohl nun die vertikale Maschine, meiner Meinung nach,
der silteren horizontalen ganz iihnlich seyn mufste, so bekam ich doch, bei geoffneten Elektrodenbogen, nur eiue
sehr schwache Wirkung.
Ich hatte damals keiiie Veranlassung, die Sache weiter
zu verfolgen und liefs sie demnach aiif sich beruhen. Erst
neuerdings, als ich darauf verfiel , diese Combiliation mit
der M u s a e us’schen zu vergleichen, erkannte ich den
Grund des frilheren Mifslingens,
in einer Erscheinung,
die, wie ich spiiter ersah, zwar schon von Hrn. H o l t z an
der horizontalen Maschine beobachtet, aber nur so obenhin
besprochen wurde,’) dafs es wohl verzeihlich war, sie ubersehen zu haben.
Bei der scheinbnr vollkomenen Symmetrie der Combination hatte ich namlich ununtersucht gelassen, ob die
Kichtung der Rotation der Scheiben einen Einfluss auf die
Resultate haben wilrde. Ich drehte nach gewiihnlicher
Weise die Kurbel schraubenrecht, was nach der Art, wie
bei meiner Maschine die Schnur urn die Rollen geschlungen
ist , eine ebenfalls schraubenrechte Rotation der Vorderscheibe zur Folge hat. Aber das ist gerade, wie sich jetzt
herausstellte, die Richtung, bei welcher zwischen den Elektroden keine oder eine iiuherst schwache Wirkung stattfindet. Versetzte ich dagegen die Vorderscheibe in umgekehrte Rotation so bekam ich zwischen den Elektroden,
sobald sie nicht zu weit auseinander gezogen waren, einen
Strom von betrsichtlicher Stiirke, - vorausgesetzt immer,
dafs der linke der vorderen Horizontalkiimme mit dem
oberen der hinteren Vertikalksimme, und ebenso der rechte
der ersteren mit dem unteren der letzteren metallisch verbunden war.’)
-
,
,
1) Ann. d. Phys. u. Chem. Bd. 130 S. 136.
2) Bei aufmcrksarner Betrachtnng dcr von Hm. H o l t z gegebenen Abbildung (Ann. Bd. 186 Taf. 11) findet man, dafs bei seiner horizontalen Maschine die Verhaltniase geradc umgekchrt waren, cine
schraubenrechte oder rechtlaufige Drchnng der Kurbel eine riickliinfige
der oberen Scheibe bedingte.
16
Hierbei war die Maschine durch eine geriebene Ebonitplatte erregt. Hatte ich sie dadurch in Thatigkeit gesetat,
dafs ich ihr die Elektricitat einer zweiten Maschine mittelst
der Elektroden zufiihrte, so war die Erscheinung nocli ausgepriigter. Nach aufgehobener Verbindung mit der Hiilfsmaschine war dann der Strom dcr neuen Combination bei
schraubenrechtcr Rotation der Vorderscheibe vollig Null,
im umgekehrten Fall aber sehr stark.
Wenn man den Versucli im Dunkeln anstellt, sieht
man sogleich, dafs die rnit einander und mit derselben
Elektrode verbundenen Kiimme bei schraubenrechter Rotation der Vorderscheibe entgegengesetate Elektricitaten
ausstromen, bei umgekehrter Rotation aber gleiche. Und
darnach ist klar, wcshnlb der Strom im ersten Falle schmoch
oder Null und im zweiten stark seyn mufs. Denn wenn
die Kamme einer und derselben Elektrode entgegengesetzte
Elektricitaten aussenden, so wirken sie in Bezug auf den
Pol dieser Elektrode einander schwiichend entgegen, wahrend sie im umgekehrten Fall einander unterstutzen. Im
Fall der Nullitiit dcs Stroms zwischen den Elektroden ist
tibrigens die Maschine keineswegs unthatig, vielmehr sind
dann in den, die Kiimme paarweise verbindenden Metallbiigeln recht starke Striirne von entgegengesetzter Richtung vorhanden, die eben Ursache sind, dafs im Elektrodenbogen kcin Strom auftritt.
Zur Verdeutlichung aller dieser Vorgiinge sind sie in
Fig. 3 u. 4 schernatisch abgebildet. Fig. 3 stellt den Fall
vor, wo die Vorderscheibe, die diirch den kleineren Kreis
angegeben ist , schraubenrecht rotirt , Fig. 4. den umgekehrten Fall. Die Hinterscheibe , die der Vorderscheibe
immer entgegengesetzt rotirt, ist durch den grofseren Kreis
angegeben.
a und b sind die vor der Vorderflache .befindlichen
Kamme der Elektrodenpole n und p . Durch die Metallbagel E und F stehen sie in Verbindung mit den vertikalen KImmen c und d hinter der Hinterscheibe. Endlich
ist vorausgesetzt, dnfs dcr Elektrodenkamm a immer durch
17
dahinter gehaltenes geriebenes ELonit erregt werde, also
positive Etektricitat auf die Vorderscheibe ausstrome.
Fig. 3.
Fig 4.
Poggendorff's A n d . Bd. CL.
2
18
Es fragt sich nun, wie die ungleiche Rotationsrichtung
der Scheiben bei einer scheinbar nach beiden Seiten hin
ganz symmetrischen Vorrichtung die eben geschilderte Verschiedenheit der Resultate hervorbringe. Da hat man dann
zuviirderst zu beachten, d a k bei schraubenrechter Drehung
der Vorderscheibe, die zwischen den metallisch verknapften
Kammen liegenden Theile beider Glasscheiben gegeneinander
Iaufen, im umgekehrten Falle aber auseinandet..
Betrachten wir zunachst den ersten Fall. Das Gegeneinanderlaufen der besagten Glastheile hat zur Folge, dafs
die positive Elektricitat, welche der Kamm a arif die Vorderscheibe ausstromt, vor den Hinterkamm c gef'iihrt wird,
und aus diesem, der schon durch seine metallische Verbindung rnit a negativ wird, negative Elektricitiit hervorlockt. Diese negative Elektricitnt bekleidet die Hinterscheibe
und gelangt durch deren riicklaufige Rotation hinter den
Kamm a, wo sie die Wirkung for'tsetzt, welclte das Ebonit eingeleitet hat. Auf solche Weise kommt der Strom
im Biigel E zu Stande.
Die vom vorderen Kamm a ausgestromte positive Elektricitiit wird aber durch den hinteren Kamm c nicht vernichtet, da sie von ihm durch zwei Glasscheiben getrennt
ist, sondern geht, naclidem sie ihn influeucirt hat, vor ihm
voriiber , somit hinter den Elektrodenkamm b gelangend,
aus dem sie negative Elektricitiit hervorlockt. Letztere
bekleidet die Vorderscheihe, wird durch deren rechtliiufige
Rotation vor den hinteren Kamm d gefiihrt, influencirt denselben positiv und gelangt so endlich unter den Kamm a.
Solchergestalt entsteht dann auch im Biigel F ein starker
Strom.
Die starken Strome in den Biigeln E und F sind offenbar
Ursacbe, dafs zwischen den Elektrodenpolen p rind n nnr,
wenii sie einander genahert sind ein aufserst schwacher
Strom eutsteht, und gar keiner, wenn sie weit aiiseinaiider
liegen. Arich ist es zur Erregung der Maschine bei schraubenrechter oder rechtliirifiger Drehung der Vorderscheibe
,
19
gar nicht nothig, dafs jene Pole einander beriihren; sie
konnen jeden beliebigen Abstand haben.
Anders ist es, wenn man die Maschine bei riickl&/iger
Rotation der Vorderscheibe erregen will. Dann massen
die Elektrodenpole einander beruhren ; sonst erfolgt keine
Erregung.
Den weiteren Vorgang denke ich mir so. Der positive
Kaniru a macht deli aiideren Elektrodenksmrn b in doppelter
Weise negativ, einmal weil er mit ihm in metallischer
Leitung steht, und zweitens weil die positive Elektricitiit,
welche er auf die Vorderscheibe ausstrijmt, durch die Rotation derselben hinter ihn gefiihrt wird. Da diese Rotation eine ruckliiiufige ist, SO geht die positiv elektrisclie
Ausstrijmung des Kainmes a vor dem Hinterkamm d vorfiber und lockt negative Elektricitiit aus ihm hervor. Somit
werden also die beideu KBmine b und d , ungeachtet sie
metallisch mit einander verbunden sind, gleichnainig, niimlich negntir elektrisirt. Zur Gleichnamigkeit der beiden
anderen Kainme ist erforderlich, daB c positiv werde, und
das geschielit durch die voni Kamm b ausstrijmende Elektricitlt, welclie verrnijge der rucklaufigen Rotation der
Vorderscheibe vor ihm voriibergefiihrt wird. 1st solcliergestalt die Maschine zur Thiitigkeit gelangt, so brauclien
die Eleltrodenpole n und p sich nicht mehr zu beruhren;
sie konnen uber anderthalb bis zwei 2011 auseinander gezogen werden, ohne d a b der Strom zwischen ihnen erliucht.
Mit dem Erloschen dieses Stromes hart bei riickluufiger
Rotation der Vorderscheibe alle Thatigkeit der Maschine
a d , wahrend bei rechtlaufiger Rotation dann noch in den
Bugeln E und F die Partialstrome ihren ungestorten Fortgang haben.
Bemerken will ich endlich no&, daL wenn man die
Maschine bei einer der beiden Rotationsrich tungen ihrer
Vorderscheibe in Thatigkeit gesetzt hat, man mit diesen
Richtungen beliebig oft wechseln kann, ohne d d s die Maschine unthatig wird. Und so hat man d a m das Schauspiel, dtlk die metallisch mit einander verkntipften Kiimme
2*
20
abwechselnd gleiche urid entgegengesettte Elektricitsten
ausstr8men.’)
Bei der Musaeus’yclien Combination, sobald sie mit
ihrem vorderen und hinteren Conductor versehen ist, treten
die beechriebenen Erscheinungen nicht ein. In welcheui
Sinn man auch die Scheiben rotiren Iassen mzg: imrner
strijmen die mit einander verbundenen Kiimme gleiche
Elektricitatsart aus.’l) H a t man aber ihre beiden Conductoren entfernt, so verhzlt sie sich ganz wie die vorher1) Die vertikale Nachbildung dcr Horizontalmnschine gestattet iibrigens
noch einige Abunderungcn, die nicht gnnz ohnc Interessc sind. So
kann man ihr den schriigcn Conductor hinzufiigen; es treten dadurch
hiichst sonderbare Erscheinungen auf, die icfi aber, dn sio sehr complicirter Natur sind und kcinen praktivchen Nutzen vcrsprechen, nicbt
niiher untersucht habe.
Ebenso kann man, wenn man die Rollen der Scheiben von ihrem
Schnurlauf befreit hat, durch Einstriimung von Elcktricitiit nns einer
Hiilfsmaschine daa Rotationsphiinomen hervorbringcn, welches Hr.
H o l t z zuerst beohachtet hat (Ann. Bd. 136 S. 170), oline jedoch
die Richtung der Rotation anzugcben. Bei mir stand in der Regel
die Vorderscheibe still unll die Hinterscheibe drclite sich mit bedeutender Geschwindigkeit, riickliiu& wcnn von den beiden BiigeIn E
und F (Fig. 2) dcr erstere negativ und der letztere positiv war, Tech[lu*cjig im umgekebrten Fall. Nach plijtzlicher Unterbrechnng der Einstrumung rifs die noch rotirende Einterscheibk dio Vorclerscheibe
mit herum.
Auch rnit der Musaeus’shen Conibinntion liifst sich in iihnlicher
Wcise dieses Rotationsphiinomen hervorbringen, und es ist mir mit
ihr sogar leichter gelungen , die beiden Scheiben in entgegengesetzte
Rotation zu versetzen.
’2) BeilBufig hemerkt hat diese Combination, so gut wie die von mir
angegebene, eine nicht zu verkennende Aehnlichkeit mit der Doppelmaschine, die ich aus zwei einfachen Maschinen erster Art zusammengesetzt habe, da auch bei dieser die beiden mit einander verbundenen
Elektrodenkamme gleiche Elektricitiitsart ausstromen. Der Unterschied
besteht nur darin, dnfs erstens bei letzterer die Elektrode zwischen
den Kiimmen angebracht ist, wiihrend sie bei den ersteren aur Seite
derselben sich befindet, und zweitens, dnfs bei diesen die Ausstromung
gleicher Elektricitiit au8 den verbundenen KBmmen ohne Anwesenheit
eines schriigen Conductors zu Stande kommt. Sie sind aber dcnnoch
ale Doppelmaschinen anzusehen.
21
gehende Combination, bis auf den Untcrschied, dafs die
rechtliiufige Rotation der Vorderscheibe einen Stroln zwischen den Elektroden liefert, die riicklautige nicht, we2
die Verbindung zwischen den vorderen und binteren
Kammen eine umgekehrte wie in jener Combination ist.
V.
Die Elektromaschinc mit doppelter Rotation bietet
selbst in ihrer einfachsten Gestalt noch manche beachtenswerthe Erscheinung dar. Rllein ich mill sie hier fibergehen iirid statt dcssen den dinmefralen Conductor eiiier
niiheren Untersuchung unterwerfcn.
Hr. Dr. Hol t z schcirit diesen Conductor der vertikalen
Maschine hinzugefiigt zu haben, um dltdurch die Schlagweite zu vergrofsern und den Polwechsel, wenn nicht zu
verhindern , doch wenigstens ZII erschwercu. Ob er sich
dabei auf Versuche stiitzte oder blots von siipponirter Analogie mit der Maschine erster Art leiten liel's, mufs dahingestellt bleiben, da er nichts dariibcr veroffentlichte. Hat
er Versuche angestellt, so wird ihm nicht cntgangcn seyo,
d a k sich der diametrale Conductor in mancher Beziehuog
verschieden verhalt bei beiden Maschinen.
Versucht man z. B. die Maschine zweiter Art durch
Influenz zu erregen, indem man entweder dem Vertikalkamm, der dem Conductor folgt, oder dem Elektrodenkamm, der ihm vorangeht, das geriebene Ebonit gcgeniiberhalt, so findet man, dal's die Erregung im crsten Fall
ungleich leichter zu Stande kommt, als irn zweiten, j a
sogar im letzteren ganz ausbleibt, wenn die Elektroden
wcit auseinander gezogen sind, was auf den ersten Fall
ohne Einfluss ist.
Ferner scheint mir die Wirkung des Conductors bei
dieser Maschine in noch hBherem Grade von Reinheit der
Scheiben und Trockenheit der Luft abzuhangen als bei
der Maschine erster Art.
Ich habe einige Male den Fall erlebt, dal's der Conductor die Umkehrung des Stroms nicht nur nicht hinderte,
22
sondern gar befdrderte. Statt eines stetigen Stromes bekam ich ein fortd;mernd regelmiifsiges Hin- rind Herschwanken des Stromes in ziernlich rascliem Tacte, sodafs
an einen Nutz-Effect gar iiicht zu denken war. Erst nachdem die Scheiben sorgfdtig gereinigt und getrocknet worden,
war ein Strom von constanter Richtiing zu erhalten.')
Befindet sicli tibrigens die Maschine in gutem Zustande,
so ist die Wirkung des schriigen Conductors, was YeTporserung der Schlagweite hetrifl?, selir augenfillig. &fit
den, der Maschine beigegcbenen kleinen Flaschen von
12 OZoll %idserer Belegmg habe ich ewischen einer positiven Kugel von 10 Lin. und einer negativen von 17 Lin.
Uurchmesser Funken von 7 par. Zoll (19 Centim.) L h g e
erhalten, so lang als es die Dimensionen der Maschine
verstatten. Solche Fankenliinge bekommt man ohne den
Conductor nicht, also auch nicht mit der iiltcren Horizontalmaschine, da sic dieses Verstsrkungsmittel nicht ziiliir'st.
Hr. Dr. H o l t z beknm niit ihr, zwischen Kugeln von etwa
6 Lin. Durchmesser, nur Funken von etwa 2 Zoll Liinge,
und Gleiches war der Fall bui mir mit der vertikalen
Nachbildung dieser Maschine (S. 14).
S o vortheilhaft wirkt aber der schrage.Conductor nicht
in allen Stellungen.
'
1) Spaterhin habe ich gelernt einen solchen Zustand willkiirlich hervorzabringen. Es ist d a m nur erforderlich, die mit ihrem diametralen
Conductor versehene Maschine zuerst auf gewijhnliche Weise gehorig
in Thitigkeit zu setzen, und d a m die leitendo Verbindung zwischen
den beiden hinteren Vercicalkammen aufzuheben. Die nnn eintretendcn
fortdauernd raschen Umkehrungen des Stroms im Conductor und des
im Elektrodenbogen (der nicht goschlossen zu seyn bmucht) zeigen
im Dunkeln eine bemerkenswerhc Lichterscheinung. Zwischen den
poaitiven Lichtpinseln, die bekanntlich kreisbogenfurmig gekriimmt
Bind, schiefst namlich eine vie1 langere, geschlfngelte Saule anf, deren
Licht heller und compacter ist, als das der Pinsel und YOU einetn
eigenthiimlichen Qerausch begleitet wird.
Uebrigens lakt aich die
Maschine nicht in diesen Zustand versetzen, wean nicht vorher der
regelrechte Strom in ihr hergestellt war, also die Vertiealkiimme in
leitender Verbindung stenden.
23
Fig. 5.
Fig. 6.
24
Die vorstehenclen Figuren 5 und 6, in welchen Alles,
iruf den schragen Conductor e f , den f'ruheren gleich
ist, werden dies verdeutlichen.
Bezeichnet man niimlicli die Quadranten der Scheiben,
von oben links zur Rechten herumgezlhlt, der Beihe nach
mit I , 11, 111, IV, so hat, bei schraubenrechter Drehung
der Vordcrscheibe, dieser Conductor nur dann eine guustige tvirkung aiif den Strom zwischcn dcn Elektroden,
wenn er vor den Quadranten 1 und 111 steht, die Theile
der Vorderscheibe also von der niichsten Elektrode her
auf ihn zugehen. Steht er vor deli Qundranten I1 und IT,
so mussen die Scheiben umgekehrt rotiren, wenn eine
gleichc Wirkung erfolgcn soll.
Steht er bei schraubenrechter Rotation der Vorderscheibe vor den Quadmnten I1 und IV oder bei urngekehrter
Rotation vor den Quadranten I uncl 111, so ist der Strom
zwischen den Elektroden Nn11, dsfiir abcr sehr lebhaft in
dem Conductor selbst.
Der andere Strom, der in dem Vertikalbogen an der
Hinterscheibe, wird durch den diametralen Conductor in
seinen beiden schriigen Stellungen nicht af'ficirt. Bringt
man aber den letzteren :ius einer dieser schriigen Stellungen
in die lothrechte , dem hinteren Vertikalbogen gerade
gegenuber, so erlischt in beiden, gleichwie im Elektrodenbogen, der Strom sofort giinzlich, und die Mnschine wird
also vollkommen wirkungslos. Es ist dus leichteste Mittel
sie unthiitig zu machen, wenn dies beabsichtigt wird.
Betrachten wir von diesen drei Eigenschaften des diametralen Conductors ziinachst die, die Schiagweite zu
vergrofsern.
Ich gehe dabei von der Annahme aus, daSs an beiden
Scheiben stets einc gleiche Elektricitiitsmenge entwickelt
werde. Diese wotl natiirliche Annahme ist auch schon
friiher stillschweigends gemacht, d a man, bei Beuutzung
beider Mengen, immer von eincr Verdoppelung derselben
gesprochen hat.
Hat nun die Maschine keinen schragen Conductor und
man zieht die Elektroden auseinander, schwacht also den
bis
25
Strorn zwisohen ihnen, SO mrils vorausgesetztermafsen auch
der Strom im hinteren Vertikalbogen ahnehmen, rind wenn
man mit dem Ausziehen fortfiihrt, knnn es nicht ausbleiben, dafs ein Punkt eintritt, wo sie beide erloschen.
Sind der Maschine Flaschen angesetzt, so werden dieselben, bei hinreichendem Ahstande der Elektroden von
einander, sich nicht mehr zwischen dicsen cntladen, sondern die in ihnen angehiiuften Elektricitiiten auf die Vorderscheibe zuriickflielben lassen und somit eine Umltehr des
Stroms bewirken.
Anders verhllt es sich, wenn man die Maschine mit
dem diametralcn Conductor verseheii hat, etwa uriter eineni
Winkel von 45" gegeu den Horizont. 1st xugleich der
Elektrodenbogen gesclilossen, so sind die vier vor der
Vorderscheibe befindlichen Metallkknme pasrweise gutleitend verbunden. Nun kijnnte es scheinen, als mulite
in beiden Leitungen eine gleich starke Zerlegung des n e w
tralen Flriidums durch Wirkung der auf' der Hinterflache
ausgebreiteten Elektricitiit erfolgen. Allein das ist nicht
der Fall.
Bei sohraubenrechter Drehung der Vorderscheibe gehen
niimlich die Theile dieser Scheibe von den Elektrodenkammen xu den niichsten Conductorkiimmen , und wenn
nun z. B. der linke der ersteren die Vorderscheibt! mit positiver Elektricitiit versieht , wahrend der obere Kamm des
Vertikalbogens die Hinterscheibe mit negativer Elektricitat
bekleidet , so sind die Conductorkiimme zweien entgegengesetzten Einwirkungen ausgesetzt , von denen die der
Vorderscheibe wegen ihrer grafseren Nahe iiberwiegt, SO
lange der Elektrodenbogen geschlossen ist. Deshalb zeigt
sich auch dann in dem Conductor nur ein schwacher Strorn,
de;, wenn man sich ihn auf die Horizontalitat projicirt
denkt, dem im Elektrodenbogen entgegengesetzt ist.
Zieht man die Elektroden auseinander, so wird nothwendigerweise der Strom zwischen ihnen geschwacht.
Er bekleidet die Vorderscheibe weniger mit Elektricitat,
und in Folge defs erlangt die Hinterscheibe eine iiber-
26
wiegende Wirkung auf den Conductur, dessen Strom nun7
horizontal projicirt, gleiche ltichtung hat mit dem im Elektrodenbogen. Kurz, jemehr der Strom im Elektrodenbogen
durch Ausziehen desselben geschwkht wird , desto mehr
nimrnt der im schrsgen Conductor ZU.
Ich glailbe annehmen zu durfen, dafs die Summe beider
Stroule constant ist, nnd, wenn dies der Fall, mufs such
der Strom im hinteren Vertikalbogen constant bleiben.
Es wird also die Gesammtwirkung der Maschine nicht
geschwlcht. Man wird die Elektroden weit auseinanderziehen konnen, und wenn Flnschen angesetzt sind, noch
Entladungen erhalten hei Scblagweiten, bei denen sie ohne
Conductor nicht moglich waren. Natiirlich aber wird
dabei die Menge der sich in einer gewissen Zeit zwischen
den Elektrodenpolen entladenden Elektricitiit abnehmen.
Die ameite Eigenschaft des schragen Conductors, namIiuh die, dal's er, vor den Quadranten I1 und IV stehend,
keinen Strom in dem Elektrodenbogen auf kommen Isifst,
sobald die Vorderscheibe schraubenrecht rotirt, erklare ich
mir folgendermafsen.
Angenommen der Elektrodenbogen sey geschlossen
und sein linker Kamm durch eine dahinter gehaltene
Ebonitplatte veranlafst positive Electricitat auszustriimen,
so wird er zuniichst die obere Halfte mit dieser Elektricitat
bekleiden und dadiirch bewirken, dafs der obere Kamm
des hinteren Vertikalbogens und der obere des vorderen
Conductors negative Elektricitat ausstromen. Das hat denn
zur Folge, dafs die unteren Kamme beider Leiter positive
EIektricitiit entsenden, und da die Theile der schraubenrecht rotirenden Vorderscheibe von den Conductorkammen
zu den dieselben Elektricitiiten ausstr6menden Elektrodenkammen iibergehen, so miissen erstere auf letztere eine
storende Einwirkung ausiiben und die Elektricitiitsentwicklung in ihnen bald vollig unterdrucken. Bei EinschaItung
einer Geifsler'schen Riihre in den Elektrodenbogen ist
dies im Dunklen dentlich zu erkennen. Andrerseits mufs
der Strom im Conductor bald sehr stark werden, da
27
dieser vor den Quadranten I1 und I V steht, die beide irn
betrachteten Falle auswiirts gleichnamig elektrisirt sind,
also rnit doppelter Kraft s u f ihn wirken.
Was endlich die dritte Eigenschaft des Conductors
betrifft, die Maschine vollkommen unthatig zu machen,
wenn er dern hinteren Elektrodenbogen gerirde gegeniibersteht, so entspringt sie, meioer Meinung nach, daraus,
dafs die Kiimme beider Leiter, weil sie gleiche Elektricitiiten auszustrijmen suchen, einander in ihrer Wirkung
vollstiindig aufheben.
Aufser diesen drei Eigenschaften besitzt der diametrale
Conductor noch eine oierle, die in gewisser Hinsicbt die
mcrkwiirdigste von allen ist. Icli habe sie schon in rneiner
friiheren Arheit kurz besprochen und will sic hier niilier
betrachten.
Gleich der Maschitie crster Art liifst sich die der
zweiten Art dadurch erregen, dais man ihr durch die
Elektroden die Elektricitiit einer anderen Qnelle, z. €3.
einer Hiilbmaschine, zufiihrt. Hat sie dabei keinen diametralen Conductor, so wird sie normal erregt; ist sie
aber mit einem solchen versehen, so ist die Erregung
eine anomale, d. h. die EIektrodenkgmrne stromen die
entgegengevetzte Elektricitiit von der aus, welche ihnen
zugefuhrt wurde.
Es ist nicht nothwendig, dafs diese Zufiihrung durch
beide Elektroden geschehe; eine einzige geniigt. Aber
nothwendig ist, dafs der schrage Conductor, wenn die
Vorderscheibe schraubenrecht gedreht wird, vor den Quadranten I und I11 stehe, oder, allgerneiner gesprochen,
eine solche Stellung habe, dafs die Glastheile von den
ngchsten Elektrodenklmmen auf ihn zugehen.
Insoweit verhdt sich der diametrale Conductor bei
der Madchine zweiter Art fast ganz so wie bei der ersten
Art; allein in anderer Hinsicht ist sein Verhalten bei
beiden Maschinen wesentlich verschieden.
1st niirnlich bei der Maschine zweiter Art die unomale
Erregung einmal eingeleitet so kann man den Conductor
,
28
entfernen, ohne dafs dies einen Einfluk hat, ohne dafs
:rlso tJer Strom sich umkchrt und mit dem f'ortwahrend
auf ihn einwirkenden Strom der Hulfsmaschine gleiche
Richtung annimmt.
Andrerseits hat miin die Maschinc durch den Strom
der Hulfsmaschine normal erregt, und fugt ihr, unter
fortwiihrender Einwirkung der letzteren, den Conductor
hinzu, so Bndert dies wiederum nichts.
Ebenso lrann man der Maschine, wcnn sie auf irgend
eirie Weise bei Abwescnheit des schriigen Conductors
durch Ebonit erregt worden ist , die entgegengesetzten
Elektricitsten von denen, welche die Elektroden aussandten,
ails der Hiilfsinoscbine zuf'iihrcn, ohne dafs ihr Strom sich
umltehrt.
Die Maschine zweiter Art besitzt also eine gewisse
Hartnackigkeit, den einmal erlmgten elektrischen Zustand
zu behaupten. Darum muls sie im neutralen Zustsnd
seyn, wenn man sie mit Sicherheit durch Einstromung in
dem einen oder anderen Sinn elektrisiren will.
Auch siebt man die Moglichkeit ein, Doppelmaschinen
zu construiren aus Mnschincn zweiter Art, die keinen
schriigen Conductor haben.
Die ohne diesen Conductor stattfindende-normale Erregung der Mascbiiie zweiter Art durch einen Hiklfsstrom
bedarf keiner Erkliirung.
Was die anomale betria, 80 scheint sie mir das Resultat
von sechs rasch auf einander folgenden Processen zu seyn.
Gesetzt man lasse die Vorderscheibe schraubenrecht
rotiren und habe dem linken Elektrodenkamm negative
Elektricitiit aus der Hiilfsmaschine zugefuhrt. Die nachste
Folge davon wird s e p , dafs er die benachbarten Glastheile mit dieser Elektricitiit bekleidet. Diese negativen
Glastheile werden durch die Drehung unter den Coyductorkamm gefiihrt und locken positive Elektricitiit aus
ihm hervor I). Die dadurch positiv gewordenen GIastheile
1) Dnsselhe geschieht auch, wie ich sogleich naher anfiihren werde,
zum Tlieil durch dirccto Einwirkung des Elektrodenkamms anf den
Conductorkamrn.
29
treten im weiteren Fortgang der Dreliurig vor den oberen
Verticalkamm und veranlassen denselben negative EIektricitiit auszusenden, welche nun die Hinterscheibe gufserlich bekleidet uiid durch die ruckliiufige Rotation dieser
Scheibe wieder hinter den linken Elektrodeiikamm gefiihrt
wird. Die Influenzwirkung dieser negativen Hinterflache
ist es nun, weIche den Elektroderikatnm zwingt seine
Polaritat zu wechseln , statt der zugefuhrten negativen
Elektricitiit p.ositive auszustrbmen.
Viellcicht findet man es schwierig, zuzugeben, dafs die
riickseitige Influenzwirkung die vorderseitige Einstrijinuug
Sberwiiltige ; allein Thatsache ist es, wie schou erwiiliiit,
dafs der einmel irgendwie in der Maschinc erregte Strom
durch die den Elektroden aus eincr Hulfsmaschine xugefuhrte Elektricitat nicht iimgekehrt werden knnn.
Der wesentlichste Punkt der eben vorgetrsgenen
Theorie, dds namlich der Elektrodenkamm den vornusgehenden Conductorkamm entgegengesetzt elektriscli mnchc
und eben dadurch seine eigene Polaritiit umkehren miisse,
wird iibrigens durch einen gleichen Versuch bestiitigt,
wie ich ihn fruher bei der Maschine erster Art vorstellte ').
Hat man nnmlich die Maschine auf irgend eine Weise
in Thatigkeit gesetzt, und fuhrt ihr niiri durcli die von
einander isolirten Kcimme des Conductors die Elektricitiit
einer Hiilfsrnaschine zn , in solcher Richtung , dafs jeder
dieser Kiimme eirtgegengesetate Elektricitiit empfiingt , wie
der benachbarte Elektrodenkamm bis dahiu aussandte , SO
kehrt sich der Strom im Elektrodenbogen augenblicklich
um, ganz wie bei der Maschine erster Art.
Schliefslich konnte man noch die Frage aufwerfen,
warum denn nicht die riickseitige Influenz eben SO gut
wie die vorderseitige Einstromung eine anomale Erregung
der mit dem schrggen Conductor versehenen Maschine
hervorbringe, wie es doch scheint nach der vorhin aufgestellten Theorie geschehen zu mussen.
Darauf kann ich vor der Hand nur antworten, dafs
I) Ann. d. Phys. und Chem. Bd. 145 S,5.
30
vielleicht die Stiirke und Schnelligkeit der Erregung einen
Einflufs auf das Resultat ausiibe. Die Erregung durch
Einstromung ist eine viei krgftigere und momentanere als
die durch Influenz. Beweis davon giebt der Umstaud,
dafs die Vorderscheibe, auf welche die Elektricitiit einstromt, nicht nijthig hat, einen ganzen Umlauf zu machen,
vielmehr schon eine Viertel-Urudrehung derselben geniigt,
urn die anomale Erregung hervorzurufen. Ja, was noch
mehr ist, selbst ehe man die Scheiben rotiren kfst, nimmt
man im DunkIen gewahr, d a k der ausstriimende Elektrodenkamni den benachbarten Coriductorkamm entgegengesetzt
elektrisch macht, und wenn man darauf, ohne fernere Einstriimung, die Maschine in Rotation versetzt, erweist sie
sich anomal erregt I).
Natiirlich mufs sic dabei mit dem diametralen Conductor versehen seyii; wenii das nicht der Fall ist, giebt
diese Erregung im Zustand der Ruhe, gleichwie die bei
der Bewegung, einen Strom yon normaler Richtung.
Bei der Influenz zeigt sich nichts dem Aehnliches.
Niemals wird es gelingen, die Maschine im Zustande der
Ruhe durch Itifliienz so zu elektrisiren, dafs sie, hernacli
in Rotation versetzt, einen Strom lieferte. h c h habe
ich nicht bemerken kiinnei:, d a k bei eincr solchen Influenz
der influencirte Elektroderikamm den benachbarten Conductorkamm entgegengesetzt elektrisch gemacht hstte.
Nach Allen dieseu glaube ich annehmen zu kcnuen,
dafs wenn auch fur jetzt die eben behandelte Frage noch
keine ganz geniigende Anwort gefunden hat, dennoch die
Theorie der anomalen Erregung auch fur die Maschine
zweiter Art so weit festgestellt ist, als man es bei einem
so complicirten und sich bisher jeder Messung entziehenden Vorgang nur erwarten darf.
1) Dasselbe gilt auch von der Maschine erster Art, bei welcher sich
sogar eine vorher bowerkstelligte normale Erregung durch solche
Einstrhung im Zustnnd der Ruhc in die anomale unlwandeln lidst.
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