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Bestimmung der compensirten Drahtlngen ohne Luftthermometer.

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327
IV.
Bestimmung der cornpensirten Drahtlcingen
ohne Luftthermometer;
con K. w.Knochenhauer.
D i e zuletzt mitgetheilten Beobachtungen Uber die freie
Elektricitat auf dem Schliefiungsdrahte der Batterie brachten mir die frtiher aufgestellte Hypothese, dab die Compensation der Drahte durch eine freie Spannung der Elektricitat bedingt werde, wieder in's Gedachtnifs, und veranlakten mich w weiteren Versuchen. Im Verlaufe derseIben bin ich nun auf eine neue Methode des Experimentirens gekommen, die nicht nur die unmittelbar gestellte Aufgabe losen laht und die compensirten Drahtlangen mit gleicher Genauigkeit wie die Beobachtungen am Luftthermometer liefert, wobei noch autserdem der sicher nicht geringe Vorthal emSchst, dak man Vielen zu gleicher Zeit
die Thatsachen vorfUhren und anschaulich machen hann,
sondern die auch unsere Kenntnisse tiber das Verbalten
der Elektricitiit anf dem Schlietungsdrahte der Batterie zu
errreitern venpricht, and eornehmlich in practischer Beziehung die noch hnmer sehr unsicheren Ansichten Uber
die Wirksamkeit der Blitzableiter in manchen wesentlichen
Punkten berichtigen hann. Ich habe indeib nocb nicht die
volle Zeit gewonnen, um das ganze weite Feld zu durchforschen, auch fehlen mir noch einzelne Apparate, die zu
einem ganz sicheren Gange erforderlich sind; ich werde mi&
daher in dem vorIiegenden Berichte, ohne alle Erlauterung
des Hergangs, allein auf die Thatsachen beschrtinken , aus
denen sich die Compensation der Drahte ableiten lafst, und
nnr zum Schlusse eine Beobachtiing mittheilen, die die Wichtigkeit dieser Untersachungen fiir die Theorie des Blitzableiters darlegt. Alles Uebrige verspare ich mir anf spltere
Mittheilungen.
Der angewandte Apparat besteht aus folgenden Stticken.
Zuerst aus der Batterie von vier Flaschen, von denen jede,
328
mit Einschlufs des Bodens, cine lufere Belegung
1;
Quadratfub hat; darauf a w dem Henley'schen Awxader,
der uber seine, in eine bestimmte Entfernung gestellten
Kugeln die Elektricitlt entladet, und sie nach Ablauf seines starken Messingsdrahts auf 13 Zoll Kupferdraht (0"',279
Durchm.), entweder unmittelbar in ein isolirtes Gears mit
Quecksilber leitet, oder zuvor noch durch das Luftthermometer H, welches denselben Platindraht, wie bei den, AM.
Bd. 64, S.64, mitgetheilten Versuchen enthllt. Von dem
Quechsilbergefab gehen zwei. Ableitungen nach der Auikenseite der nicht isolirten Batterie; die eine bildet ein ununterbrochener Draht, und zwar ein fester kupferner Enddraht von 24' LHnge und f Lin. Durcbmesser, und ein davor eingeschalteter wechselnder Draht, nHmlich hier zum
Vergleiche mit den frliheren Untersuchungen, theils der 19'
lange Kupferdraht II (0"',49 Durchm.), theils das Thermometer N mit 2;' von demselben Kupferdrahte oder mit 4'
Neusilber Y (0'",126 Durchm.), theils 4' oder 8' Neus. Y
allein. Diese Neusilberdrlhte blieben wieder in lockeren
Spiralen gewunden, deren einzelne Windungen auf bis
1 Zoll Weite um
bis 1 Zoll weit von einander abstanden. Die zweitc Ableitung besteht aus demselben Enddrahte von 2: Fub Lsnge, und ist davor durch zwei von
einander getrennte Kugeln unterbrochen. Diese Kugeln
sind naclr der, Fig. 9 , Taf. I, dargestellten Weise gegen
einander verstellbar. Durch die beiden oberen Messingfassungen zweier 8 Zoll hoher, massiver Glaaulen R, S
geht diirch Y ein starker Eisenstab, der nach innen eine
Messingkugel 0 von 9"' Durcbmesser, nach aufsen in einer
Klemme Q einen 3 Zoll lan$en starken Kupferdraht G trsgt;
durch W dagegen fiihrt eine starke Mikrometascbraube L,
deren einzelne Windungen um 0,'iO W e n auseinanderstehen, und die vorn die mit 0 gleich grofse Kugel P halt;
von N geht ferner der h m H aus mit seiner Klemme I
kind seinem Drahte K. Die Elektricitlt findet also von G
nnch K liber die Kugelu hin eine sehr gute Ableitung. Zur
Einstelluug der Kuseln war die Scheibe L mit einem Striche
+
+
329
cbe versehen, und die Drchungen der Schraube wiirden oft
bis auf
des Umgangs nach dem Augenmaafsc geschBtzt.
Dieser Funkenmesser kann leicht eine vortheilhaftere Einrichtung erhalteii, und seitdbn ich die Sicherheit in den
Beobachtungen erst kennen gelernt babe, beabsichtige ich
au&, &n fiir die folgenden Untersuchungen lnit einem anderen zu verteuschen. Da zu einzelneii, jedocli hier noch
ni&t vorkommenden Experimenten zwei solche Funkeninesser gebbren, SO hatte ich cinen zweiteii ganz gleichen
auch hinter dem vertinderlichen Draht der ununterbrochenen Leitung eingereiht, doch blieben hier die Kugeln immer geschlossen, und waren der Sicherheit wegen uberdiet
init Stanniol ganz eag verbunden. Der Einflufs dieses Instruments auf die sptiteren Beobachtungen ist daher sehr
geringfiigig, wie diefs eine besondere Versuchsreihc zeigen
wird. Der ganze Apparat ist hieniach wie in Fig. 10, Taf. I
zusammengesetzt. Von der Innenseite I der Batterie geht
die Entladung iiber die Kugeln dl des Henlcy'scben Ausladers, und darauf entweder unmittelbar nach C oder V O I ~
R d u d das Thermometer H nach C; von diesem Punkte
aus fiibrt die ununterbrochene Leitune; durch den vertinderlichen Draht C F G L tiber den zweiten zugeschraubten
Funkenmesser E l j D nach D , und darauf iiber die feste Leitung D K von 24' nach K ; die zweite Ableitung geht fiber
die Kugeln A des Funkenmessem unmittelbar von C aach
D und hierauf gleichfalls tiber D K nach K.
Ich mu€ste
die Leitung theilweise durch die Luftthermometer unterbrechen und dadurch den ganzen Apparat compliciren, damit ich die Uebereinstimmung der nach der neuen Methode
gefuudenen Kesultate mit denen aus den Beobachtimgen
am Luftthermometer nachzuweisen im Stande war. Steht
diese Uebeneugung hdeG erst fest, so vereinfacht sich,
wie diefs in einzelnen Beobachtungen auch geschehen ist,
der ganze Schliefsungsdraht nach Fig. 11, Taf. I auf die
Batterie I, den Henley'schen Auslader M, den Funkenmaser A und den Enddraht D K ; und man fiigt nur in C
und D die Enden der Drahte ein, deren cornpenshe La+
Poqendorll's A n d . Bd. LXVII.
22
-
330
gen man bestimmen d,
und welche dann die zweite ununterbrochene Leitang herstellen. Die D r h t e spannt man
am besten so aus, dab sie, wohl isolirt, von C and D aus
den g6btmOglichen Umfang bilden. Die Methode des Experimentirens ist jetzt sehr einfach. Man bestimmt zuerst,
welche Ladungen der Batterie erforderlich sind, um uber
beliebige Distanzen des Funkenmessers zu schlagen. Da
nun bekanntlich die Ladongen mit den Entfernungen der
Kugeln von einander proportional wachsen, und dabei nur
im Anfange eine kleine Differenz hervortritt, PO kann man
sich diese Aufgabe erleichtern, wenn man die Ladungen in
g&men Distanzen mit Sorgfalt bestimmt und die ubrigen
dnrch Rechnung herleitet. Ich glaube selbst, dab bei ziemlich g o b e n Kugeln des Funkenmessers die Ladungen der
Batterien zum Ueberschlagen Uber dieselben ihren Entfernungen auch vom Anfang an fast genau proportional sind,
so dab man diese Entfernungen allein messen und als
EntladungsgrtJfsen einftihren k6nnte; indeik m6chte eine directe Bestimmung doch vorzuziehen seyn, um so mehr ancb,
a h sie, einmal angestellt, f& alle folgenden Versuche Busreicht. Wenn dieses geschehen, kaM man sofort zur Bestimmung der compensirten Uogen 1’m d I”zweier Drghte
L’ und L“ schreiten. Man entfernt zuerst den Draht CFGD
und entladet die Batterie allcin tiber den Funkenmesser,
den man nach und nach weiter aufschraubt, bis man die
Grgnze errcicht, wo der Fanke noch zu gleicher Zeit tiber
I (die Kugeln des Henlep’schen Ausladers) und A (die
Kugeln des Funkenmessers) schhgt. So lange namlich die
Kugeln A noch nicht die volle Distanz haben, erfolgt jedesmal der Funke an beiden Stellen zugleich; ist sie dagegen zu grot, so giebt die Batterie zuoiichst uber I cinen bkleinen Funken, kune Zeit darauf noch einen oder
einige, und dam erst erfoIgt die volle Entlrdung. Die gefundeiie Distanz ler Kuseln A, in Mefsquanta der Lane’schen Flasche ausgedrtickt, sey =Q. Jetzt fnge man die
Euden des ersten Drahts L’ in C und D (Fig.11, Taf. I )
ein, und schraube die Kugeln A so weit von einander, bis
33I
wieder Uber sie ein Funke zugleich mit dem Funken iiber
Rf erscheint. Da bei grafkerer Niihe auch hier der Funke
in A jedesmal eintritt, SO ist die grafste Distanz nrch eiiiigen Versuchen bald zu ermitteln. Die gefundene Distanz
repriisentire eine Ladung der Batterie von 9' L.F. Man
vertausche L' mit L" und steUe dieselbe Beobachtnng von
Neuem an; hier sey die Distanz =9" L.F. Bezeichnet
9'
"'- mit f", so erhalt man
man nun 7
mit f' und Q-q
Q-9"
die compensirten Ungen I' und I" der Drtihte L' und L"
aus der Gleichung:
prf",:
-7
.
-
Obschon ich von Anfang an wahrgenommen hatte, dafs Q
ziemlich nahe mit der Anzahl der Mebquanta iibereinstimmt,
die man beim Entladeu der Batterie allein Uber den H e n ley'schen Auslader I findet, so hatte ich es doch verdumt, Q auf die angegebene Weise zu ermitteln, dafiir
bei jedem Versuche die Zahl der L.F. bestimmt, die zur
Entladung der Batterie liber Jf erforderlieh waren, und erst
hinterher die erforderliche Correction durch Entladung&
Uber I und A zugleich gesucht. Hier erhielt ich im Mittel aus zwei Beobachtungen, dab die gefundene Zahl, wenn
das Thermometer H in der Leitung war, um &,, wenn dieses fehlte, um
vergrabert werden mlisse, und ich wiirde
bei der GeringfUgigkeit diem Correction den eingescblagenen Gang weniger bedauern, wenn nicht die Bestimmung
mit der L an e'schen Flasche noch immer einige kleine Irrthiimer mehr in die Rechnung mit einfiihrte, die bei der
Angabe durch A vermieden werden konnten. Fiir die Entladung tiber A allein fand ich, wenn der Strich auf der
Scheibe der Mikrometerschraube auf 4, 1, a, 3 gestellt,
d. h. wenn die Schraube um +, um eine, zwei n. s. w. Umdrehungen zdickgefiihrt wmde, wobei die Kugeln bei 0 noch
etwa um
Umdrehung von einander abstanden, folgende
nach der Lane'schen Flasche g d h l t e Ladungen der Batterie:
22 *
+
332
Umdr.
I
L. P.
I Umdr. I
L. F.
Nach dieser Tabelle giebt von 1; ab jede volle Umdrehung der Schraube ein Quantum von 8 L.F. mehr; und
die Werthe q', q" . kbnnen ftir jeden Stand mit voller
Ich gehe biernach zu den
Sicherheit berechnet werden.
Beobachtungen selbst tiber. Bei den ersten drei Reihen
befand sich das Thermometer H in 'der Leitung, und den
veriinderlichen Draht C F G L (Fig. 10, Taf. I), bildeten
1 ) der Kupferdraht II von 19' LHnge, 2) Thermom. Nmit
2;' Kupfer von gleicher StBrke, 3) Therm. N mit 4' Neus.
Y. Das Thennometer N war genau eben so, wie in der
oben citirten Abhandlung. Bei jedem Stande der Kugeln
A muden wenigstens zwei Beobachtungen gemacht, und
ich will, um die ganze Methode klar und mit allen k e n
Leistungen vonuftihren, das voUe Detail angeben, indem
ich mit 0 ansdrIicke, daL a
e
r A kein Funke erfolgte, dagegen mit
wo dieser eintrat. Die vertinderlichen Drghte
reichten tibrigens'mit ihrem Ende bis E (Fig. 10) und schlossen den zweiten Funkenmesser mit verbundenen Kugeln B
in sich. Es ergab sich nun:
..
-
+,
Err t e Be0 bnhtungrr e i he.
Ladung der Batterie tiber I :26,oO L. F., also m 6 , 8 7
L. F.
Kupfmdrabt. A auf 1 : + + ; 1; :
;2: 0 0 ; 13 :
++;l~:++.;l$:OO;-q'aus
1::=16,50
L.F.
Them. N u n d 2 f K . A a u f ; : + + ; b : + + ; f :
++ ; 1 : 0 0 ; 4 : 0 0 ; +$ : 0 0 ; .f : ++; q"aus
:4=9,81 L. F.
T
h N u n d 4'Neur. A a u f 1 : + + ; 1 f : O O ;
1.g : 0 0 ; lTk : + ; 1) :0 0 ; q"' aus 1&=12,77 L.F.
Die Berechnung giebt /"=2,210, f"=O,575, f"*,906,
also, wenn man die compensirte Lsnge des Kiipferdnhts
mit 1 bezeicbnet:
++
-
+
333
=0,260
cornpens. Unge von Therm. N und 2+' K.
- - Therm. N und 4' Neus. =0,410
a w 8 i t 8 B 8 0 b ac h tun grr 8 i h e.
Ladung der Batterie tiber 1=29,10 L. F., also Q= 30,07
L. F.
Kupfmdrahf. A auf 2 :
;2; :00 ;2+: 0 0 ; 2,l, :
0 0 ; 2~~ : 0 +++ ; 22, : 0 0 ; - 4 ans2&=20,50
L. F.
Tlienn. Nund2kf K. A a u f l + : 0 0 ; 1 : 0 0 ; & :
++ ;
O+++
; i;) : ~ O O ; q " a u s ~ = 1 1 , 3 7 L . F .
Them. N und 4' New. A auf 13 : 0 0 ; 14 :
i
1; : 0 0 ; l;F : 0 0 ; 127:
; q"' aus 1%=14,45 L.F.
Hieraus f'=2,142 , f"=O,SOS , f"'=0,925 und:
compens. Lmge von Them. N und 24' K.
=0,284
- Therm. N und 4' Neus. =0,432.
++
+;:
++
++
Dritte Beobacbtoagrreibe.
Ladung der Batterie iiber M=23,40 L.F., also Q=24,18
L, F.
Kupfetdraht. A auf 2 : 0 0 ; 15 : 0 0 ; 1; :
;
1; : 0 0 ; lT?6
:
; l+$: + O ; - q' aus l+a=l6,90
L. F.
Therm. N und 2:' K. Aauf : 0 0 ; $ :
;
:
++ ; +$ : 0 0 ; - q' ?US :4=9,19 L.F.
Therm. N und 4' N e w . A auf 1 : 0 0 ;
+-I;
;.+ : ++ ; 4; :0 + 0 0 ; -:-:: + + ; q"' aiu +$=ll,S9
L. F.
Hieratis f'=2,321 , f"=0,613 , f"'=O,936 und:
cornpens. Lange von Them. N und 24' K. ~ 0 , 2 6 4
- Them. N und 4' Neus. =0,403.
Nach diesen Beobachtungen gestaltete ich den Schlietungsdrabt zu Beobachtmgen mit den Luftthermometern
um; H gab die Erwiirmung im Hauptdrahte; den einen Zwei;:
bildete der 19' lange Kupferdraht mit Einschlufs des Funkenmessen B mit seinen zugeschraubten Kqeln, den andern Them. N und 2:' K. oder Therm. N und I'Neus.
++
++
+
++ ++
-
+:
334
Die Angaben von N wurden auf Grade in H reducirt, und
diese selbst nach der W e r mitgetheilten Tabelle corrigirt.
Die cornpensirten Lhgen der Drtrhte giebt die bekannte
L"=(vg
-
Gleichnng
l)L!
So fand sick
Vierte Beobrohtungrrei he.
Ladnng der Batterie =20,6 L. F.
N und 2;' K. N=l3,70 , €l=22,87;
Zweig: Them. N und 4' Neus. N= 6,83 , H=l3,36;
daraus, wenn die dmpensirte Unge des Kupferdrahts =1
gesetzt wird:
cornpens. L h g e von Them. N und 21.' K. =0,292
- Them. N und 4' Neus. ~ 0 , 4 0 7 .
Zweig: Them.
FInfte B sobaohtangareihe.
Ladung der Batterie =15,4 L.F.
Zweig: Them. N und 24' K.
N=7,89 , 8=12,6!5;
Zweig: Them. N M 4' Neus. N=3,68 , B= 7,42;
dmus:
cornpens. L h g e von Them. N und 2+' K.
~0,266
- - T h m . N und 1' N~us. =0,420.
8 ec bs t e B eo h nok tun gar e i h e.
Ladung der Batterie =18,0 L.F.
N=10,81 , H=17,11;
2weig::Therm. N und 4'Neus. N= 3,05 , B=10,31;
daraus :
compena Unge von Them. N und 2+' K. =0,25S
Them. N und 4' Neus. =0,628.
Stellt man die vorsteheaden Beobachtungen zusammen,
so bat man folgende Angaben fUr die cornpensirten h%en m f 19' Kupferdraht =1 baogen:
Zweig: Them. N und 23' K.
-
1
2
3
1
0,260
2iz
I
0,410
0,432
0,403
0,415
4
5
6
Mittel
:z
0,258
1
0,40i
0,420
0,428
0,418
0,272
I
I
Beide h g a b e n stimmen, wie man sieht, vollhommen
&erein, und auch die einzeluen Werthe zeigen, dafs beide
Mcthoden ungefahr einen gleichen Grad von Sicherheit gewlihren.
Urn noch unter einfacheren Verhgltnissen zu experimentiren, liefs ich Thermometer H fort, und bestimmte zunachst
die cornpensirtenLgngen der vorigen dreiDrghte. Die& gab:
MitteI
0,269
8 1e b eo te Be o bsch t u IIg a r ei he.
Ladung der Batterie iiber 1=33,50 L.F.; also Q=34,34
L.F.
Xupferdraht. A auf 2: : + + ; 24 : 0 0 ; 2; : ++ ;
2+$ : ++ ; 23 : 0 0 ; - q ' am 2;;=26,50
L.F.
Thema. N und 24' K. A auf 1) : t + ; 14 :
;
18 : +0 0 0 ; lps :
+ ;1;; : ++ ; 1%:0 t o ;
- q " am 14=17,15 L.F.
Them. N und 4' N e w . A auf 2 : 0 0 ; 1) :
1; : ++ ; 1;; :
; 2 : 0 0 ; -q"'
aus 1+;=20,W
L. F.
Hieraus f'=3,380 , f"=11,998 , f'"=1,395 und:
=0,295
compens. Llinge von Therm. N und 24' K.
- Therm. N und df Neus. =0,413.
++
++
+
++
,
++.;
A c h t e Be o b II c h to n gsr eih e.
Ladungder
derBatterie
Batteriefiber
fiber1=21,70
1=21,70L.L.F.;
F.;also
alsoQ=22,24
Q=22,24
Ladung
L.
F.
L.F.
: OUU; ;1;:
1;: ++++OO;;llp+ :: :: O
O oo;;
KupferdraM. AAauf14
Kupferdraht.
auf14:O
1;= 17,16
17,16L.L.F.F.
- q'q'ausaus1$=
Nund24'K.
24'K.AAauf
auf4 4: +
:+
; +.$: :++;
TTh he emmNund
++;4;4: 0: 00 0; +$
++: :44: :0 00 0; ;- q- "q " atisatis;+=lO,SO
;+=lO,SO L.F.
L.F.
: :++
Therm.Nund1Neus.
. a u1f l::++
++;l;
, \lT\
: + +:;
Them.
N und 4' Neus. A.A auf
;
1&: :++ ; ;1;1; : :0 0 0; ;- q- 'q"' " aus
ausl&=12,90
l&=12,90 L.F.
L.F.
l&
++++
++
++;
++
336
Hieraus f'=3,378, f"=0,911 , f"'=1,381 und:
compens. Llinge von Them. N und 24' K.
=0,269
- - Them. N und 4' Neus. =0,409.
Das Mittel aus beiden Reihen liefert:
compens. Unge von Them. N and 2+' K.
=0,282
- Them. N und 4' Neus. =0,411.
Werthe die mit den obigen tibereinstimmen.
Damit die Drlihte noch einfacher a d e n , wie in Fig. 11,
Taf. I, bestimmte ich die Uogen von 4' und 8' Neus. V.
Somit :
N e unt e B 6 0 bicb ta grrei he.
Ladnng der Batterie aber llI=42,20 L.F. ; also Q=43,25
L. F.
Kupfkrdruht. A a d 1 : 0 ; 3: : ; 3; : 0 ; 353 : 0 0 ;
3:6 : 0 0 ; 3; : ++ ; - q ' aus 3+4=32,50 L.F.
4 " ~ . Aauf 2; : 0 ; 2 : 0 ; 1; :
; 1;: +; 1;:
0 0 ;;:1 : ++ ; 1;; : 0 ; - q " aus 1+$=18,70L.F.
~ ' N w . A auf 2;: + ; 24 :
; 3: 00;26:00;
: ++ ; 2% : 0 0 ; 2; : 0 ;
q"' au8 24+=26,!5O
+
+
+
-
L. F.
Hicraus f'=3,023 , f"=0,762 , f"'=1,582 und:
compensirte Llinge von 4' Neus. =0,252
- 8' Neus. =0,523.
B e h t e B eo bn c h te n gar e 1b e.
Ladung der Batterie Uber M=28,40 L.F. ; also Q=29,11
L.F.
Kupferdruht. A auf 2
:
+ ; 2;
:0
0 ; 2+ :
wg: ++ ; 22%: 0 0 ; q' aus 23=21,8T
++; 1& : 0 0 ;
4' New. A auf 1$
:
+ 0 -+ ; - q"
8 &us.
: 0 0 ; 1;:
ails 1&=13,29 L. F.
A auf 1;
1
s : 0 o ; 13; :
++ ;
L. F.
:
+ + ; 1;: ++ ; 1 1 : 0 0 ;
+ + ; - q"'
aus 1:f-=18,57 L. F.
Hieraus f'=3,0% , f"=0,%0 , f"'=1,763 t ~ d :
compensirte Lsnge 1-011 4' Neus. =0,218
- 8' Neus. =O,Wj.
337
hdlicb fiefs icb aus dem verllnderlichen Drahte den Funkenmesser B fort, indem das Ende der DriWe anmittelbar
nach D (Fig. 11, Taf I) ham; ich erhielt:
Elf t e Beo b ac h t u n gar el he.
Ladung der Batterie Uber H=28,40 L.F, ;also Q=29,11
L. F,
Kapferdraht. A auf 2& : 0 0 ; 2& : + + ; q'
aus 2k$=21,62 L.F.
4' New. A auf l& : 0 0 ; 1; : 0 0 ; l.&: ++ ;
q" aus 1&=12,90 L. F.
; -q"'
aus
8' New. A a d 1%: : 0 0 ; 1%: +-I1 %1 8~, a L. F.
Hieraus f'=2,886 , f"=0,796 , fm=1,(i98 und:
compensirte LBnge von 4' Neus. ~ 0 , 2 7 6
- 8' Neus. =0,588,
also Werthe, die den geringen Einflufs des Funkenmessers
beweisen.
Da ich in der vorstehenden Methode ein Mittel in der
Hand hatte, auch von llmgeren Drtrhten die cornpensirten
Lmgen zu finden, was mir bei der Einrichtung meiner Thermometer nicht mit der erforderlichen Sicherheit mag€icb ist,
so nahm ich den 2f langen Kupferdraht und 1' Neus. V,
und ffigte ihre Enden in Cund D (Fig. 11, Tat I) eih; das
zweite Mal zog ich auch den 19' Iangen Kupferdraht hinzu.
Diese Versuche gaben:
-
-
Zw61fte Beobachtungsreihe.
Ladung der Batterie iiber dl= &,60 L.F. ; also Q=46,74
L. F.
2;'K. A auf 1 : 0 0 i Q : ++ ; & : 0 0 ; g : O O ;
+$ : 0 0 ; 3 : +++ ; - q ' aus $4=9,34 L.F.
1' N e w . A auf 4 : 0 0 ; &: ; + + ; q" am +f:
=6,72 L. F.
Hieraus f=0,2497 , f"=0,1809 und:
compens. Lange von 1' Neus. a d 2+' K. als Einheit ~ 0 , 7 3 5 .
-
338
Dr eimhote B eobaabtungsrsibe.
Ladung derBatterie Qber H=42,!20 L.F. ; also Q=43,23
L. F.
KitpfdraM. A auf 34 : 0 0 ;3++: + ; q' aus
zj:+ =3'2,12 L.F.
; -q"
%' K. A d p : 0 0 ; 3; : 0 0 ; +& :
a w $3 =9,03 L.F.
;
q'" aus t i
1' New. A auf 3 : 0 0 ; +t :
+++
+
++ -
=6,72
L.F.
maus f=O,2886 , f,,=
0,2639 , f'" =1840 und
auf 19' Kupferdraht als Einheit bezogen:
compensirte Lgnge von 23' K. =0,092
- 1' Neus. =0,064,
dagegen auf 23' K. als Einheit bezogen:
compensirte U n s e von 1' Neus. =0,697
Man sieht leicht, dab diese Werthe den Satz bestiitigen, dafs die compemirten Ungen nicht nur auf lange,
sondern eben so auch auf k m e Driihte passen, und dah
daher auch bei k m e n die von Riels gegebene Formel
uber die frei werdende Warme nur unter den von mir
frtiher mgcgebenen beschrbdsten Umstrnden Anwendung
findet. Um in dieser Beziebung schon jetzt das zu gmaren, was ich mit meinen Thennometern erreichen ham,
wurden die emalgamirten Enden des 24' laogen Kupferdrahts
auf 2; 2011 abgeschnitten und damn kleine PIatten gel&
thet, die die LHnge desselben auf 2' 1" brachten. Diesen
Draht und den yon 1' Neusilber, der schon solche Platchen enthielt, spannte ich nach einander in die Klemmen
des Luftthermometers N ein, so dak bier eine doppelte
Leitang entstand, in der der eine Zweig vom Thermometer N (ohne seine Verbindungsdrahte), der andere von einem der beiden Drtrhte gebildet wnrde. Thermometer H
war in der Hauptleitune;. Diefs gab:
Vierzebnte Beobnohtnogsreibe.
Li\dtlllg der Batterie =18,cH) L. F.:
1' Ncus. als Zweig: H=20,15 , N=3,3S
2' 1" K. ak Zweig: €I=23,90 , N=1,65,
339
auf Thermometer N als Einheit bezogen:
compensirte Unge von 1’ Neus. =0,693
2’ 1’‘K. ~ 0 , 7 8 8 ,
~ f 2
‘a 1”~ K. als Einheit genommen:
mmpensirte Unge von 1’ Neus. =0,878 folgt.
-
w
Fun fa e hn t e Be o b a c h t II n gar e i b e.
Ladung der Batterie =15,2c) L. F.:
1’ New. als Zweig: €l=14,97 , N=2,4O
2‘ 1” K. als Zweig: H=17,00 , N=3,37, hienach,
a d Thermometer N als Einheit bezogen:
compensirte Unge von 1’ New. =0,668
- - 2‘ 1’’K. =0,803, md:
auf 2‘ 1” K. ah Einheit:
compensirte Unge von 1‘ Neus. =0,832
Der Mittelwerth aus beiden Beobachtungen ist, fUr 2‘I” K.
= l genommen:
1’ Neus. =0?855.
Reducirt man dagegen das Mittel aus den beiden Beobachtungen mittelst des Funkenmessers von 2+‘K. auf 2‘1” K.,
so ist:
1’ Neus. =0,768.
Die beiden Werthe stimmen zwar nicht vollkommen Uberein, !doch fallen sie no& nahe genug a d einander, dafs
man die Differenz a d R e h u n g des Luftthermometers setzen
kann, das nach seiner Construction gerade hier, wo es einen so kurzen Zweig gegen sich hat, Veranlassung zu einem kleinen Nebenstrome geben mufs. - Weiter bildete
ich mit dem empfindlicheren Luftthermometer N einen SchlieEsungsbogen der Batterie, der die beiden kunen Dr&te,
nach Fig. 12, Taf. I, als Zweigbahnen in einem Quadrate
von 9 Zoll Seite enthielt. N ist das Thermometer, A E
und B F KupferdrShte von 10 Zoll Llinge und
Linie
Durchmesser, A D B der Neusilber- , A CB der Kupferdraht;
die iibrigen Theile der Hauptleitung bestehen gleichfalls,
bis auf den Henley’schen Auslader dI aus Kupferdraht.
Ich inachte nun fUnf Beobachtungsreihen: 1) wenn beide
DrHhte D und C entfernt, und A und B mit einem sehr
dicken kupfernen Stab geschlossen wurdai; 9) wenn man
nur den Kupferdraht C einschaltete; 3) wenn man nur den
340
Neusilberdraht D einnigte; 4) wenn beide Drahte, wie in
der Fig. 1%in A und B waren; endlich 5) eine Repetition
von No. 1. Die vollstlindigen Beobachtungen am Thermometer N gaben bei einer Ladung der Batterie zu 15,O LF.:
No. 1. 20: , 203 , 20 , 20+ , 20+ ; Mittel =20,30
No. 2. 20; , 204 , 20
No. 3. 14; , 14) , 14) , 14; , 14: ; Mittel =14,25
No, 4. 18 , 18 , 18 , 17: , 18 ; Mittel =17,95
No. 5. 20+ , 204 , a04 , 20+ , 20; ; Mittel =20,40.
Der Widerstand von 1' New. ist hiernacb, auf die Hauptleitung als Einheit bezogen, =0,455, der Widerstand des
Kupferdrahts dagegen zu geringftigig, um mit Sicherheit berechnet werden zu b6MeII. Da aber nach der schon citirten Abhandlung 38' Kupferdraht II einen Widerstand von
0,354 darbieten, wenn 4' New. a d 2,60 stehen, so ist hier
der Widerstand von 4 1" K. =0,012 zu setzen. Mittelst
der cornpensirten Llingen 4 1" K. =1 und 1'Neus. =0,768
berechnet sich nun die Beobachtung unter No. 4 aus
20.35
zu 17,88, fast genau wie verlangt wird. Mit den Ungen,
die dae Luftthermometer giebt, h d e t man 18,07. K6nnte
ich noch mit meineu jetzigen Thermometern die Warme
in den beiden Zweigen bestimmen, so wiirde sich die Unzuliinglichkeit der vereinfachten Formel von R i e f s no&
auffdlender hemorstellen; meine Formel giebt nllmlich, wem
beide Zweige geschlossen sind:
im Thermometer N 17,W
im Kupferdraht
337
im Neusilberdraht
5,72;
die vereinfachte Formel dagegen:
im Thermometer N 20,11
im Kupferdraht
19$2
im Neusilberdraht
0,015.
Freilich ist bier der erste Werth schon tmrichtig, do&
wiirden, wic man sieht, die beiden anderen, mit Sicher-
341
lieit beobachtet, nocli bei weitem evidentere Resultate darbietcn; auf jedem Fall leuchtet wohl SO vie1 ein, dafs die
vereinfachte Formel nur gepriift werden kann, wenn von
&u beiden Zweigen des Schliefsungsbogens der eine aus
cinein feinen schlecht leitenden, der andere aus einem starken gut leitenden Draht gebildet ist.
Zum Schlusse will ich, wie ich oben bemerkte, noch
cine Beobachtung mittheilen, die den Werth der vorliegcnden Untersuchungen flir die Theorie des Blitzableiters
nachweisen soll. Von dem H en 1e y 'schen Auslader an
bilde ich einen ununterbrochenen Schliefsungsbogen, der
nach einander aus 2' K. von (Y",50 Durchm., aus 1Q K.
von 0"',49 Durchm. und aus 24' K. von t"' D u r h . besteht, der also eine vortreffliche Ableitung gewlhrt, auf
die der Blitz durch die Kugel des Ausladers fiihrt und zur
Aufsenseite der Batterie, d. h. zur Erde, gelangt. Nach
den ersten 2 FuEs Kupferdraht dieser Leitung stelle i d
den Funkenmesser mit auQeschraubten Kugeln, und bringe
von ibm ab eine andere Leitung zur Aufsenseite der Batterie an, die entweder aus einem 2;' langen Kupferdrahte
von
Lin. Durchm., oder aus 8' New. V, oder endlich
aus 20' New. Y, besteht. Die game Vorrichtung zeigt
Fig. 13, Taf. 1. I ist die Innenseite der Batterie, M der
Henley'sche Auslader, B C 2', CEFD 19 und D K 3 ;
Kupferdraht; A sind die Kugeln des mit C und G verbundenen Funkeumessers und G K die andere Leitung nach
dem Erdboden, die librigens bei 20' Neus. weiter seitwiirts
fortgeleitet wurde. Die Kugeln des Henley'schen Ausladers standen um 35,OO LF. aus einander, und es zeigte
sich tiber A ein Funke, wenn die Kugeln A auf folgende
Abstiinde bei den verschiedenen Leitungen gestellt wurden:
:++
2:
2ft:++
2J : + +
2h:o 0
2 p + +
28
:++
2f;:++
3 : o o
342
Ich babe diese Beobachtungen vielfach abgandert, die
Drlihte bald so, bald anders gefUhrt, die zweite Ableitmg
vor- und rtickwllrts verwechselt, aber immer erschienen
diese sicher sehr auffallenden Resultate. Urn Uher den Fmken bei A, der lebhaften Glanz zeigt, zm%chst eine Aufklgrung zu erhalten, und nicht durch irgend eine fehlerhafte Anordnung getiuscht zu werden, liefs ich Alles in
seiner Lage, wie es bei 20' New. stand, schaltete nur statt
der 2' K. ( B C ) das Thermometer I7 in die Hauptleitung
ein, und stellte die Kugeln des Henley'schen Aasladers
naher an einander, damit eine Thermometerbeobachtung
maglich wtirde. Wurde nun der lange Kupferdraht in C
aqehPngt, ebenso das Neusilber in 0 , dagegen von hier
24' K. ($"' Durchm.) nach K gefahrt, PO gab das Thermometer bei oerbundenen Kugeln A 24,m an; wurde der
letztere Draht wieder entfernt und daftir der 19' lange Draht
in C eingefUgt, so lieferte, ohne dafs ein Funke tiber die
w i t aufgeschraubten Kugeln A schlug, das Thermometer
!20,48, endlich gab es nnr 1,62, wenn wieder der lange
Draht aus C entfernt u d W Neasilber in G mit verbundenen Kugel A eingelegt waren. Hieraus berechnen sich
die Widersttinde von 19'K. zu 0,183 und von 20' Neus. V
zu 13,95, weno der Widerstand der ersten Verbindug
zur Einheit angenommen wird. Diese Einbeit stimmt fast
genan mit der in der schon mehrfach citirten Abhandlmg
angewandten ilberein, und dort gab der lange Knpferdraht
einen Widerstand =0,178 und 20' New. =13,00; demnach kann in der Verbindung der Theile hier nichts Pehlerhaftes vorkommen. Hiernach wurden die Kugeln des
Hen 1e y 'schen Ausladers weiter auseinandergertickt, und bei
geschlossenen Kugeln A nur die Leitung durch 20' Neus.
gelassen; das Thermometer gab 6,53, lieferte dagegen 24,87,
wenn auch der Kupferdraht in C eingelegt wurde, und sich
die Kugeln A gerade in dem weitesten Abstande befanden,
bei welchem noch eiu Funke tiberschlug. Nachdem ich
auch hier noch die Kugeln zur vollstsndigen Beduung gebracht hatte, blieb die Angabe des Thermometers auf 24,25
343
stehen, also nahe auf derselben Hahe wie vorher, so d a t
beim Funkenschlag die Vertheilung nach den compenahten -gen
der Drtihte erfolgen mu&. Setzt man nun
den Widerstand des einen Zweiges auf 0,163,24'K. ~ 0 , 1 9 2 ,
k e r n a d den des anderen von 2O'Neas. auf l3,45 und der
Hauptleitung auf 1 bis 2:' K. =0,91, bezeichnet man ferner die eompensirte LHnge des erateren Zweiges mit 1, das
andere mit X , SO berechnet sich der Werth dieser GraEse
aus der Gleichung:
6,M X 14.36
0991
z '
+ (G)0919a+(?T;;)1
'
-2487.
13845
woraus x=1,186 folgt. Die& giebt ftir 4' Neus. 0,2%5,
oder von 214' K. auf 19' K. als Einheit zuriickgeftihrt, die
mmpensirte LiQe von 4' Neus. =0,262, was mit den oben
gefundenen Werthen (Reihe 9 und 10) recht gut fibereinBlicken wir auf die vorstehenden Resultate zustimmt.
rtick, so schltigt die Ladung der Batterie in einer Weite TO^
584 Linien auf den gut leitenden Kupferdraht nber; 214'
vor seinem Ende, das zur Adenseite der Batterie Peicht,
und bis wohin die Leitung nur noch einen Widerstand von
0'192 hat, bietet sich eine andere Leitung dar, die ebenfalls zum Erdboden hmfahrt; die Ladung trennt sich und
schltigt auf diese Seitenleitung fiber; wenn sie aus 2;' K.
mit 0,09 Widerstand besteht, auf eine Entfernung von 2,lO
Linien, besteht sie aus 8' Neus. mit einem Widerstande
von 5,38 auf eine Entfernung von 2'",23, endlich wenn 20'
Neus. da sind mit einem Widerstande von 13,45, also dem
7Ofachen der andern Leitung, sogar auf eine Distanz von
2"',40, was 3 der urspriinglichen Schlagweite ausmacht. Im
letzteren Falle schhgt der 0,438rte Theil, d. b. fast die
Htilfte der Ladung auf die schlechtere Leitung fiber. Wenn
man diese Resultate auf den Blitz tibertragt, der oftmals
eine so bedeutende Schlagweite hat, so vermag man leicht
einzusehen, wie auch geringe Seitenleitungeo, die dem Blitzableiter nicht einmal zu nahe kommen, die geahrlichsten
Folgen herbeifiihren kannen, und wie man sich hUten miisse
vor Annahme des allgemein eingefiihrteu Satzes, d a t der
-
344
Blitz nur der besseren Leitung folge. Ueberdiefs ist es
keineswegs nathig, dafi die Neuailberkette ununterbrochen
forthuft, denn wenn ich sie mit dem zweiten Funkenmesser in der Mitte unterbrach, so brauchte ich nur die Kugeln A naer an einander zu schrauben, um den Seitenschlag
Uber beide Lacken zu fuhren.
Meiningen, im August 1845.
V. Nachtrg
zu dem Aufssntze: Ueber den Durchgang eines elektrischcn Stromes dutch eine Ebene,
insbesondere durch eine krehflrmige '1;
vom Stud. Kir c h h off,
Mitglied du phyaikaliehtn sCmb.rs
xu K8&&rg.
I c h babe mich in diesem Aufsatze damit beschiftigt, die
ElektriciUt zu ermitteln, die sich in einer Metallscheibe
bildet, durch welche man einen constanten galvanisthen
Strom gehen hht, und eine Beobachtungamethode angegeben, durch welche ich das theoretisch gefundene Resultat
experimentell geprUft habe. Es giebt noch ein anderes nahe
liegendes Mittel, hier die Tbeorie mit dem Experimente zu
vergleichen; nhdich die Beobachtung der Wirkung der
Scheibe auf eine Magnetnadel; ich habe Uber diese Wirkung mit einer kreisfirrmigen Scheibe, bei der der Strom
durch die beiden Endpunkte eines Durchmessers ein- upd
austrat, Esperimente angestellt, und will jetzt angeben, in
wie weit ich die Beobachtungen mit der Kechnung in Uebereinstimmung hnd. Es ist meine Absicht zuerst die theoretischen Betrachtungen auseinandenusctzen, die der Rechnung ZUIU G m d e liegen, und dam die Versuche zii beschreiben, die ich gemacht habe.
Hingt man Uber einer horizontalen Scheibe, die von
galvanischen Strirmen durchtlossen wird, eine Magnetnadel
auf, so erleidet diese eine Ablenkung aus dem magnetischen
MeI ) hnnalcn, Bd. 64, S. 497.
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