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Der Einfluss der Leitung eines elektrischen Stromes auf die Art seiner Entladung.

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571
IV.
Der Einj7uj.s rler 1.Pituiig eines dektrischen
Slromes auf die A r t s t h e r Entludung;
von P e t p r R i r j s .
( Aur den Monatsberichten
der Akndernie, Mai
1856.)
D i e Gesetze, iiach welcher die Snturkrafte wirkcn, sind
nicht einfacli; sic erscheinen uns iiur einfacli iu d e r Vorstellung, welche die Krafte voii den Umstauden befreit,
linter welchcn sie gew8hnlicIi wirkcii, einfach im Versuclic,
der iii gewissen Granzen gelialteii wird. 1st die Beschrankung des Vcrsuclies nothwendig, uin zu einfacheii Naturgesetzen und damit zu einein Leitfadeii bei d e r Beurtheilung der verwirkelten W i r k u n g zu gelangen, so bleibt es
nicht ininder niithig, dieselhe aufzugeben, damit niclit der
Glaube an die iiiibedingte Giiltigkeit jeiier Gesetze erweckt,
uiid der Weg zu Felilschliisseii offen gelassen werde. Es
ist der Zweck der vorliegenderi Untersuchung, zu zeigen,
dafs die Granzen, innerhalb welcher die uberaus niitzlichen
Gcsctze der elektrisclieii Leitong gelten, leicht zu iiberschrcitco sind, und die niithige Vorsiclit hei der Anwendung dieser Gesetze zu empfchleii.
Die elektrisclien Leitungsgesetze lcliren die Abhangigkcit verschiedciier elektrischeii Erscheinungen voii dein
Stoffe uird deli Dimensionen der dein Versuche unterworfeneii Kiirper, uud dadurch das sogeiiaunte Leituiigsvermiigeii dcr Kiirper bci Einheit d e r l~imensjonenzu bestiinmeii. Uas Leitungsvcrin8gen ist iii vcrschiedcuer W e i s e
geinesseii worden, je nachdern es als Ursache der einen
oder der andern Erscheinung betrachtet wurde. Zucrst
uiid im eigcntliclistcn Siiine ist init dein Ansdrucke: elektrisclies Leitungsveruiiigeii eiiie Eigenscliaft der Kiirper bezeichiiet w o r d e n , vermoge welcher, wenn sie a n eineii
elektrisirtcii Kilrper angclegt werdcn, dieser in deli unelektrisclien Zustand zuriicktritt. Die Beobachtuiig war
Iiiernach auf den elektrisirten Kiirper gerichtet, und auf
572
die Zeit, in welcher eine Aenderung seines elektrischeii
Zustandes eintrat. I h n aiigelegten uiielektrischeu Kiirper,
melcher der eiitladende genannt wird, scliricb inan ein clesto
griifseres LeitungsveriniSgcii zu, i i i je kiirzerer Zeit c r den
elektrisirtea Korper eiitladeu hatte. Uiese Uiitersucliuiig
tiat zu eiiicr rolrcii Liiitlieiluiig aller Iiiirper g-ef(ihrt, riud
sichcrc Gcsetze iiur fiir wtiiige schleclitleiteiitle Kiirpcr
geliefert, iii Bezug auf. welche die allgeineioe ~ c z e i c h n u n g
Leitung p i t d e r specielleii: Zcrstrcuung (franziisich &perdition) der Elelitricitlit vertauscht murde. Zu diesem Zwecke
wird die Metliode noch jetzt gebraucht. ].lie U n t e r s u c l i u ~ ~ g
wendcte sich deshalb a b von dein elclitrisirten KBrper und
richtete sich auf deli eutladenen Kiirper selbst. Dieser erf d hr t \v lili r end de r En tl ad u ng verschiedene A eiiderunge n
seiiies %ostandes, voii welclicii ich die Erwarmuiig, als die
liier tnaafsgebcude, erwahne. Es wurde die ErwIrinung
beo b a (:ht c t, w el clr e v e rsch i cd en e K ii rp e r b ei der E n t I a du ii g
cines elektrisirten KiSrpers erfuhren, und ihnen ein dcsto
geriiigeres Leituugsvermiigeii zugeschriebco, je w:iriner sic
geworden ~varen. Aber diese Verauche konuteii zu keiliein eiiifachen Gesetze ftihren, ehe die Gesetze bekannt
waren, die durch eiiie aiidere A r t der Untersuchung bestimmt wurdeu. In dieser dritteii, von niir angewaadte~i,
I~ntersuchuogsweisewird n u r cin Tlicil des cntlrrdendeii Kiirpers verlndert, die Erwarinung des aiiderii Theiles ulitcrsucht, uiid aus der griifsereu oder geriiigereii Erwarmniig
des unver~nderlichenTlieilcs a u f das griifsere oder geriug e r e Leitungsvermiigen des ver6nderliclien geschlossen.
Hierdurch erlidlt der Ausdruck Leitungsvermiigen eiiie zweite
Bedeutung, die hppothetisch iiiit der crsten identisch ist,
in soferu wir die g r 6 h - e Erwarmuiig dcr geringeren Zeit
zusclireibcn , in welcher die elektrisclie Eatladung volleudet ist. Die E r w Z r ~ n u n gim uiiver:inderlichcn Theile des
entladenden Kiirpers wird zum nlaafse dcs ganzen Entladungsstroines genoinmen. Diese Bestimmung hat genaue
und constante Resaltate geliefert, die in eiufache Gesetze
vcreinigt merden konuten, so dafs jetzt der sogeuaunte Vcr-
573
zageruagswerth eiiies Drahtes, der zu seinem Leitungswerthe in reciprokeni Verhaltnisse stelit, aus der Kenotnifs seines Stoffes und seiner Dimelisionen mit Sicherheit
abgcleitet werden kann. Dabei aber, rind icli habe an inelirereii Stellcn meiiier W~rineuntersuchuiigeiidnratif aufinerksani gciiiacht, ist vorausgesetzt, dafs der elektrisclie Eutladungstrum, zu dessen Leitung eiii solclier Draht verwendet werdeii soll, eiiie Dichtigkeit bcsitzt, die eiiie bestilnlnte
Grofse nicht iibersteigt. Mit Ueberschreitung dicser Granze
wird nsmlich die Entladungsart, die ich als die continuirliche bezeichiiet habe, ganzlich verandcrt, uud darnit hiirt
die Giiltigkeit des vorher bestiminten Verzogerungswerthes
des Drahtes auf. In einer friiheren Abhandlung I ) habe
ich gezeigt, d a k gewisse Wirkungeii, mie Gliihen und
Schuiclzen von Metallen, g a r nicht durch die Eiitladungsart der Elektricitat geleistet werden, f u r welclic die Gesetee der clektrischen Erwiirinung criiiittelt worden sintl,
dafs z u r Hervorbringung dieser Wirkoiigeii die Entladungsart der Elektricitat durch Steigcrung ilircr 1)ichtigkeit geiindert werden iniifs, und dafs dalnit zuglcirh der Verziigerungsw e r t h d er gebra uch ten Me ta IId rii h t e period isch e n A ciiderungen uiiterliegt. Ich Iiabe dazu anbangsweise bcmerkt,
dafs dime Aenderung der Entladungsai t nicht iiur in stilrreii Kiirpern, sondcrn auch in Flussigkeiten und in h f t
vorkoinint, uiid sich dort durch cine auffallend grofse Aenderung des Verziigeruiigsmertlies der entladenden Kiirprr
beinerhbar inacht. D e r Einflufs d e r Stromleiter auf den
Entladungsstrom d e r leydeiicr Battcrie wird dahcr als cin
zweifaclier aufgefafst merden niusseii. Erstlich vcrursacllt
der Leiter nach seiner Beschaffcnheit cine Vcrziigernng
des Fortschrittes dcs Stroincs; er setzt ihin, nach dein beliebteir Ausdrucke, einen Leiturigswiderstaor1 entgegen,
ohne jedoch die Art des Fortschrittcs zii hndern. Diese
W i r k u n g des 1,eiters knnn, RISdie bislicr ain eifrigstcii
unci erfolgrciclisten untcrsuclitc rind n u f einfache Gesetze
zuiuchgrfuhrte, als die normale W i r k u n g betrachtet mcr1) Abhandl. d. Aknd. d. m’iss. 1645, S . 89. (Ann Bd 65, S. 481.)
574
den. Zweiteiis aber verandert der Leiter bei eiiier gewissen
Beschaffenbeit, die durch die Dichtigkeit-des zii leitendcir
Stroines bestiinint wird, die Gangart der Elitladung. U i e
iii dieseiii Falle gemessene Stroiiistayke kaiin mit dein
Wertlie verglicheii wcrdeii, den sie bpi iiorinaler Eiitladung besitzeii wiirde. Uiese T7crgleichung hildet deli Gegeiistand der folgendeii Uutersuchuiig, dic das beinerkenswerthe Kesultat gcgeben hat, dafs bei Aenderuiig der Entladaiigsweise eine g:inzliche Veranderung der Leitungsgesetze statt dndet. Niclit i i w , was ich schon fruher Iiervorgehoben Iiahe, dds die Verziigeruiig der Eutladuiig
nicht inehr nach den geltenden Forinelii zu herechiieii ist,
so komnieii Falle vor, i u welcheii die Stromstarke durch
dieselben Uinstande fur die verscbiedencn Eirtladungsarten
i n eiit~egeiigesetzteiiiSiniie veriiiidert wirtl. Bie gewiitin
liclie Entladung , die ich als die co~itiiiuirliche bezeiclinct
habe, geht in die uiigewiihiiliche (discontinuirliche) durch
Zwischenstufcii uber, und die Leitungsgesetze erhalten dal e i cine solclie Verwiclielung, dafs sich niclit hoffen leht,
sie auf eiiifache Regclii zuruckzufuhrei~.
W a s die aufsere Erscheinung der ungewohnlichen Eotladuiigaart betrifft, so ist sie in Luft uiid W a s s e r seit Ianger Zeit helianiit a n d vielfacli stridirt worden, iiriter dein
Nauien der Licliterscheiiiungen der Elektricitlit. I n eiiier
nachgelnssenen Sclirift voii H a ii s e 11 ' ) fiiideii sich zuerst
die drei elektrisclieii Liclitersclieinuoge~i io Luft bestiinint
von einaader gctrennt, die wir jetzt als die Fuiilie~i-, die
Buschel- uod die Gliinin -Eiitladung untersclieiden. Eci
der Entladung i n verdiiunter Luft ist 1766 von B e c c a r i a ') dns Licht an der positiven Elektrode als Liclit des
Herausganges (sporgirnento) von dcin an der iirgativen,
Liclit der Aoschwellung (ringorgo) getrerint wordeii. Die
ausfiilirlichstc Uiitcrsuchuiig dieser Licliterscheinui,geii i i i
Luft und Gaseii hat V a r a d a y in der 12ten uud 13teii
Reihe seiiier Ex~eriinerital-Untersuchangeii gegebeii uiid
~
1 ) Novi prolectiis in hisforiir efecfriciiiifis* Lips. 1543.
2 ) KIcttric. nrtificiirfr* Torino 1772, p. 52.
575
dabei die inerkwiirdige dunkle Entladuog entdeckt. Die
erste Beobaclitung der ungewdhnlicheu (leuchtendcn) Entladung in W a s s e r ist von B e c c a r i a I ) .
In den philosophical transactions for 1785 ?) hat C a d o g a n M o r g a n
die wichtige Erfahruag hinzugefiigt, dafs diese Entladung
desto schwieriger erfolgt, je besser lcitcnd dns W a s s e r
ist, indein die Funken leichter in kaltein W a s s c r erlialteri
wurden, als in heifsem, und g- a r nicht in W a s s e r , dein
eiue Saure hinzugesetzt war. Ich wcrde im Folgenden auf
diese aufsere Erscheinungen d c r discontii~uirlichenEntladoug nur beiliiufig eingehen, da sie keineswegs die nothwendigen Begleiter der disco~~tinuirlichen
Entladung sind,
die sich in den veranderten Lcitungsgcsetzen ausspricht,
ehe noch das Auge von der veranderten Entladuog unterrichtet wird. Gerade diese deui Auge verborgenen Uebergiiagc der gew8hnlichen Entladungsart in eine audere siiid
deln Beobachter am gef3hrlichstei1, und sie siud es, auf
welche ich die Aufmerksamkeit am ineisten zu lenkeu
wuusche.
A e o d e r u o g der Entladung darcli e i o e o m e t a l l i s c h e o
S tromIei ter.
Untersucht man die ErwSrmung, welche die Entladnng
eiuer leydencr Batterie an einer c o n s t a r ~ t eStelle
~ ~ des Scltliefsungshogens erregt, zu melchein beliebige, nacli Stoff und
Diineiisionen bekaiinte l h i h l e hinzugesetzt werden, so geniigeu belianntlich zwei Beobachtungen, urn alle iibi igen
Versuche, die aufserdem noch durch die Ladung der Ratterie geandert werden kdnnen, auf das Gcnaueste zu berechnen. Ich stcllte die einfachsten Versuche dieser Art
a n , indein icli die Batterie unge%~dert liefs ( 4 Flaschen
jede von 2,6 Quadratfrifs innerer Belegung), dieselbe stets
mit gleicher Elektricitatsmenge lud (22 Einlieitcn tler Maafsflasche, deren Kugeln 4 Linie voii einander entfernt standen ) u i i d zuin Scli I i d s u ngsb 08 en, i 11 a u fe i ti a 11tl e r folgeud e ii
1) l%b-ttric. urti&iulc*
2) Abridged by
Torino 1772, p.
H u t t o n etc.
*
15, 673.
&LO.
576
Versucheu, siebeii Drahte binzusetzte, die ails deinselbeii
Dlatin zu verschiedeiier Dicke gezogeii waren, uiid itn
Schliefsu~igsbogeii geiiau 2 Zoll einnahme~i. Die a n constaiiter Stelle des Bogeiis uotersuchte Erwiirinung sollte
daher allein a b h ~ t i g e n von dern tIalbincsser r des zugesctzteri 1)rahtes nach d e n einfachen Ausdrucke 0 = - 5 b-
‘+3
i n welcbem icli aus dem ersten urid vierteii Versuchc die
Constai~tenbestiinint liatte (log. a= 1,8O3!22 log. b=G,72617).
Diefs war nber nicht der Fall, wie die folgcnde Zusaniineiistcllung zeigt, i n welclicr die Erwarinungen Mittel aus drei
Beobaclitungcn des clektrisclicn Tlierinorneters sind.
IIalbrtiesser der einErwBrnoun; iin
L n Ierscliied
geschaltelrn
Sclliit.rslr~,gshogct~. in l’bcil. J. bwechn.
D r i I1 Ie.
Bcobnclitet. Rc~rerliiiet.
KTertlies.
0,06683par.Lio.
5952
5000
4053
2857
2089
1850
56,s Lin.
5.53
52,2
48
33,4
248
166
56,s
55,26
52,40
IS
38,46
28,63
19,19
-0,132
0,134
0,135.
I n Rezug auf die Berechnring des letzten Versuches ist
zii bemerken, dafs, weil der h a h t dabei zerstiirt wurde,
iiacli ftiiheren Versuchen iiur 0,77 der angehauften ElektricitZtsinenge abcr init der ganzen Diclitigkeit in Rechxiung
gesctzt werdeii mufste. Die Tafel zeigt, dafs \-on den 7
nach abnehineiider Uickc geordneten PIatindr8hten, die zu
dem constaliten arif E r w ~ r i i i u u guntersuchten SchlicTsnugsbogeti hinzugesetzt wurdeii, die 4 ersteu die augehiiufte
Elektricitat gcuau nach den friihrr erinittclten Gesetzen leiteteii, dic letztcn drei 1)rahtc nber bedeiitcnd davaii abwicheu. Uci diesen 1)I~iliterisitid die beobachteten ErwHrmuiigen naho urn eiii Achtel des WeItlies klciner, als sic iiaclr
den Leitungsgesctzc~i seyu sollten. 1)em Platin wurdr,
w c n u wir cs nach dieseii Gesetzeu beurtheilteu, in deli drei
577
letzten Versnchen ciri verlnderliches, bedeutend gcringeres
Leituugsvermiigen z ~ h o i n ~ n e nals
, das constante in den vier
ersteu Versuchen, und zwar wiirde das Leitungsvermijgeu
im 6. Versuche grijfser gefunden werden, als im 5 . , also
nicht unbedingt lnit der Erhitzung des Platindrahtes abnehmen. Die Versuche sind eiue Folge des in meiner obeii
erwahnten Abhandluiig erwiesenen Satzes, dafs ein elcktrischer Strom, der Metalle mechanisch verandert otlcr sie
zum Gliihen uud Schlnelzen bringt, sich darin in ganz verschiedener Wcise foi tpflanzt, als in dein Falle, wo er keine
solche W’irkuiig hervorbriugt. 1111 7. Versuche wurde der
Ylatindraht jedesmal gliihend zersprengt, und im 6. wurde
er in ganzer Laiige rothgluhend. Auch im 6. Versuche, wo
keine leuchtende Erscheinung die veriiiiderte Entladungsart
anzeigte, kounte nach afterer Wiedcrliolung die, als Merkma1 fur diese Entladuug augegebene, stumpfwiiiklige Einbieguiig des Drahtes bemerkt werdeo. Dafs der Einflufs,
den die Dimensiooen des Drahtes auf die Entladungsart
des Strokes haben, auch voiii Stoffe des Stromleiters geubt wird, folgt aus der Erfahrung, dafs sehr verschiedeue
elektrische Anhaufuiigen niithig sind, um Drahte verschiedenen Stoffes zuin Glilhen zu bringen. Die gewonnene
Erfahrung liifst sich so ausdriicken. Die, durcli die Erwarmuug genicssene, Starke des Stroincs hangt voii drei Factoren ab: son der Menge, von der Dichtigkeit der i n der
Balterie angehauften Elektricitat, uiid von d e n Leitungszustaude des Schliefsuugsbogens. Die fiir die Stromstarke
gefundenen Formeln gelten nur so lange, als die Entladung
in Bogcii contiiiuirlich geschieht, und diese Art der Entladung wird, weiin die Ladung der Batterie constant erhalten wird, durch Stoff und Dimensiouen des Schliefsungsbogens bestimmt. Das Eintreten der ungewiihnlichen Entladung ist nicht iniuier an dein von ihr erfafsten Stucke
des Scliliefsungsbogens durcli eine l u k e r e Erscheinung sichtbar, wird es danu aber bei geringer Verstarkung der Ladung der Batterie. Urn sich daher vou einem gegehenen
Drahte zii versichern, dafs er einc gegebene Batterieladung
Poggendorffs Anna]. Bd. XCVIII.
37
in normaler Weise leite, und auf i h n die Leitungsgesetzt?
anwendbar seyen, ist es nathig, die Ladung der Batterie
zu verstarken, uud darauf zu achten, ob riicht der Draht
erschiittert werde oder eine Einbiegung erhalte.
J e besser das Metall eines Drathes die Elektricitiit i n
normaler Entladungsart leitet, desto dunner nius er seyn,
urn eine gegebene Batterieladuug iu ungewahulicher Weise
zu entladeo. Es wird diefs durch die verschiedene Batterieladung sichtlich gernacht, welche Drahte verschiedenen Metalles bediirfen, uln ins Gliihen zu gelangen. Wendet man
daher bei gleicher Batterieladung verscbiedeuartige Drahte
zur Entladung a n , so kann es kouinien, dafs der aus besser leitendem Stoff die Entladung normal leitet , wahrend
der andere schon die ungewahnliclie Eutladung veranlafsst.
Diefs ist bei der Bestimmung des LeituogsvermBgens der
Metalle zu heacliten, wobei zur Verineiduiig grofser Llngen, gewohnlich dunne Drahte gebraucht werden. Da bei
der ungewi)hnlichen Entladung der Verziigerungswerth grafser erscheint, als bei der gew8hnlichen, so ist die Folge,
tlds in tlein Falle einer zwiefachen Entladungsart, der Uaterschied im Leitungsverm8gen der gepriiften Metalle grafscr gefunden wird, als er ist. Die g r i h r e Leichtigkeit,
init welcher die ungewiihiiliche Entladung in den schlechteren Leitern zu Staude kotnmt, erklart eine auffallende
Ersclieinung bei der Theilung dea elektrischen Stromes.
Hat sich namlich der Strom zwischen Zweige von selir
verschiedenein Leitungsvermtigen zu theilen, so geht er,
iiach dem bekauntcn Gesetze der Theiluiig, fast vollstandig durch den bessereu Leiter. Diefs ist so lange der Fall,
als die continuirliche Eotladangsweise statt hat; tritt bei
gesteigerter Elektricitatsmenge oder verringerten Dimensionen dcs guten Leiters, i n diesein die discontinuirliche Entladung auf, so k a n n ein grofser Theil des Strolnes durch
den schlechten Leiter gehen. So sah vau M a r u m einen
36 Zoll langen Eisendraht, der durch eine starke Ladung
seiner Batterie ins Gliihen versetzt wurde, Nit einer breiten Lichtltiille utogeben, und Erfalirungen bei Blitzschllgen
5f9
gebeu dafiir Belege, dafs ein Theil des Blitzes, such bei vorhandener Leitung durch zusainmenhaagendes Metall, durch
den vie1 schlechter leitenden menschlichen Kthper uod durch
Luft gebt. Ich nerde weiter unten hienu eineu Versuch
in verdunuter Lult anfiihren.
Aenderung d e r Entladuag durch e i o e o fliissigen
El tr om1 e i ter.
Die Genauigkeit, welche bei metalliscber Schliefsung den
Messungen der Stromstarke am Thermometer gegehen werdeli kann, ist nicht zu erreichen, weiin die Schliefsung an
einer Stelle durch eine Fliissigkeit unterbrocheii ist. Deniiocli eignen sich diese Versuche gain besonders, den Einflub des Stromleiters auf die Entladungsart zu zeigeii, da
die Stromstarke hier , je nach der Entladungsart , aulerordentlich verschieden ist, uiid die Entladungsart sehr leicht
wechselt. I m vorigen Abschnitte habe icb den Leituugswerth des veranderlichen Stiickes der Schliefsung durch die
Dicke eines uiid desselbeu Metalles geandert; hier war es
bequemer , die Aenderung am Stoffe setbst , ohne Aenderung seiner Dimensionen vorzunehmen, indem das Leituugsverm6gen VOII destillirtem Wasser durch Zusatz von Kochsalz allmahlich gesteigert wurde. Ein Trog aus Guttaperchit,
8; Zoll lang, 1; 2011 breit und hoch, wurde mit 15 unZen destillirten Wassers gefiillt. Zwei dicke, mit GlasrOhren bekleidete und an eineni Glasstabe befestigte , vertical
iu das Wasser gehangte Kupferdrathe trugen am untereii
Ende Klemmen, mittelst weIcher zwei, fast eine Linie dicke,
Platindrahte horizontal einander gegeniiber gestellt waren.
Die ebenen Endflacben der Platindrshte waren & Linie von
einander entfernt. Diese Vorrichtung wurde in den Schlie\
fsungsbogen einer, aua drei Flaschen bestebenden, Batterie
eiogeschaltet, die stets mit derselben Elektricitiitsmenge
(14 der friiher angegebeneu Einheit) geladeu war. Ein in
der Schliefsuug befindliches Thermometer gab die Stromstiirke bei der Entladung an. Vor jeder Beobachtung wurden die Elektroden aus dem Wasser genommen, die ein37 *
550
ander zugewaiidten Platinflschen mit Fh?fspapicr getrocknet
und mit Sandpapier gerieben. In der folgenden Ta fel sind
die einzelnen Beobachtungen verzeichnet, in der Ordnang,
in welcher sie erhalten wnrden; die erste Spalte giebt das
Gewicht des getrockueten Kochsalzes an, das im Wasser
gelbst mar.
in 7200 Grao W a o ser geliistes Chlornatriom.
3 Grau
6
9
12
21
Erwarmuog i r n Sclilkhmgsbogeo.
Mittel.
91 86,5 85,3 70,s 83 7l,8
14,s 15 11,7 9,l 12 13
6
5,7 6
5,7 5,6 6
6 3 7,3 6,8 7,O 7,7 7
8,7 8,7 9
8,8 9,2 9
15 15 15,3 15 15,2 15,2
24,3 24,6 23,4 23,s 23,s 23,7
81,3
12,6
5,s
7
8,9
15,1
48
23,o
Der Gang der Stromstiirke in diesel1 Versiichen ist selir
auffalleiid. Im Gegensatze zu der Erfahrung , dafs reincs
Wasser ein unvollkoinolener Leiter der Elektricitat ist, dessell Leitungsvermageii durch Ziisatz von Kochsalz cine
grofse Verbesserung erfahrt , sieht man in den ersten beiden Heillen durch eincn geriiig.cn Zusatz voii Kochsalz
(0,041 Proc.) die Stroinstlirke von 81,3 zu 12,6 sinken.
Die hegleiteude Entladnugserscheinung giebt keinen Aufschliifs fiber deli ('Jrund dieser Ahnahme, da sie in beideii
Reihen dieselhe war, ein blendender Funke der init duinpfein Kalle' durch das Wasser ging. In der dritten Reihe
erschien weder Funk6 noch Ger~uscli,es war eine sichtliche Aenderung der Entladung eingetreten, uiid damit ciii
weiteres Sinken der Stromstiirke his 5,8. .Van hier an
hlieb die Entladungsart die iiormale, continuirliche, und
die init der Menge des gelosteii Salzes steigcnde Stromstsrke den bislierigen Erfahrungen entsprechead. Betrachten wir die Beobachtungsreihe i n umgekehrter Ordnung,
als in welcber sie angestellt war, so folgt, dafs wenn eine
bestimmte elektrische Anhsufung durch eine Salzldsung
entladen wird , deren Leitungsverm6gen durch Entziehung
58 1
des gelosteii Salzes successiv verriogert wird , der Entladungsstroni so lange an Starhe abniinmt, als die contiuuirliche Entladungsart statt fiudet. Bei einem gewissen Grade
des verininderten Leitungsveruiiigeiis der Fliissigkeit wird
die Entladungsart geaiidert, und damit tritt eine Verstar)rung des Stroins eiii. Bei fortdauernder Verminderuag des
Leitungsvermogens uinimt auch die Aenderuiig der Entladungsart zu und der Strom erreicht, wenn das Salz vollstlndig aus dew Wasser eiitfernt ist, eiiie so auffallende
Starke, dak sie auch der fltichtigsteu Beobachtuug nicht
entgeheu kaun. Durch die am schlechtesteu leitende Flussigkeit ist in den hier mitgetheilten Versuchen eine Stromstarke hervorgebracht worden, die bei normaler Entladungsart iiur durcli eine sehr vollkoiniucn leitende Fliissigkeit hltte erzeugt werden kbnnen. Wahrend also bei
dem lnetallisclicn Stromleiter der Wechsel der Eutladungsart, bei Vennindening seiiies Leitungswerthes, nur in der
Nichtubereinstiminung der genau eriiiittelten Werthe der
Stromstarke mit den nacb deli 1,eituogsgesctzen berechneten hervortrat, ist bei Anwendung eines fliissigen Stromlciters die vcranderte Eutladung durch die im entgegengesetzten Sinii verguderte Stromstarke unmittelbar deutlich. Aber noch durch einen anderii Umst,aiid ist der flussige Stroinleiter zur Demonstration der verschiedeueii Eiitladungsarten besoiiders geeignet. Wenn bei dem metallischcn Stroinleiter die Bedinguugen zur ungewbhnlichen
Eiitladuug vorhanden siud, so ist es nicht iijijglich, die
uormale Eutladung herbeizufiihreii, und so direct den Unterschied des Einflusses beider Eiitladungsarteii auf die
Stromstarke zu zeigen. DieCs ist bei dem flu~sigeiiStromleiter sehr leicht, ja es inacht sicb vou selbst, menn man
cinen Versuch iilter wiederholt. Icli habe obou bei der
Bcschreibuug der Vcrsuchsweise gesagt, daCs vor jedein
Versucbe die Elektrodeii aus dem Wasser gehoben, getrockiiet uiid die einander gegenuberstehendeu Platinflacben
init Sandpapier gerieben wurdeii. Unterlafst man diese
Vorsiclitsmafsregel nach eirieni Versuchc, der eiue Fun-
582
keuentladung im Wasser gegeben hat, so ersclieint bei der
Wederholuiig des Versuches die Stroinstarke gewbhnlich
kleiner, aber nach afterer Wiederliolung bleibt der Funke
uufehlbar aus. Als die Elektrodeu im destillirten Wasser
steben blieben, gaben die drei ersten Versuche die Stromstlrken 76 67,5 60,8, bei dem vierten und jedein folgenden
Versiiche wurde weder Funke noch Erwiirmuug beobachtet. So erhielt ich im Mittel aus mehrereii Versuchen, in
welclien die Elitladung iicht- und gerauschlos statt faiid
in destillirteui Wasser, statt der
Stroiiistarke . . . . . . , 81,3 keine wahruehmbare,
in Wasser mit 0,041 Proc. Koch12,6 die Strolostiirke 3,6
salz statt der Stromstarke
Deutlicher ist der Unterschied der contiuuirlicben und discontinuirlichen Entladungsart wohl kaum aufzuzeigen. Zugleich ist durch diese Versuche nachgewiesen, dafs bei der
Fuukenentladuug in der schwachen Kochsalzlbsung die Ent
ladung, trotz der gleichen Erscheinung, i n anderer Weise
vor sicli geht, als im destillirten Wasser, da durch Verwaiidluiig dieser Elitladung in die continuirliche zwar eine
grofse Verriiigerung der Stromstiirke bewirkt wurde, diese
Verringerung aber vie1 kleiner war, als im destillirten
Wasser. Es fand daher entweder im Salzwasser die Eutladriiig tlwils continuirlich theils discontinuirlich statt, oder
sic bildete, was wabrscheinliclier ist, eiiic von beiden Arten verschiedene Eutladungsart.
I)en Grund der merkwtirdigen Aenderung der discontiuuirliclien Entladung iu die continuirliche durch die Wirk u n g ciner vorangegangeuen Elitladung suclite ich anfaugs
i n der Hildung von Salpeterssure in dem Lufthaltigen Wasser, uiid dein durch Cayillaranziehung bewirkten Anhaften
derselbcii an deli Elektrodenflacheii. Aber dagegen sprach
die Erfaliriiiig, dafs die continuirliche Entladring auch nach
Verlauf voii zwei Stunden statt fand, wenn die Elektrodeii
wahreiid der Zeit iin Wasser geblieben wareu, dafs die
Elelitrodcii dariii heftig gescbwenkt werden durften, uiid
d.ifs dic Erscheinung iiicht geandert wurde , weiiii auch
.
. .
.
~
583
das Wasser vor dem Versuche laiige Zeit im Kochen erhalten wordeii war. Es gab kein aiideres Mittel, die durcb
eine vorangegangene Entladung verloreue Funkenentladung
wieder zu erlialteii, a h die Elektroden aus dem Wasser
zu nehmen; bhfig genugte danach das Trockueo mit Fliefspapier, oder freiwilliges Trockneii , dem die Elektrodeu
einige Zeit lang ausgesetzt wurden, unfehlbar aber wirkte
das Reiben der Elektrodeufl~chen mit Sandpapier. Der
Grund der Hinderung der Funkenentladuug war deuinach
ZII suchen in dem Zustaude der Reillheit, den iiacli Far a d a y ' s schiiner Entdeckung die Elektroden annehmeii~
die einen voltaischen Stroin in eine zersetzbare Flussigkeit
leiten, wonach die veraaderten Metallflachen vollstandig
von der Flussigkeit genafst werden (experim. research. 588.
633). ') Hatte eit& solche Aeuderung des Oberflachenzustaudes der Elektroden aucb durch den Entladungsstroin
der leydener Batterie statt gefunden, so dieute das Abreiben mit Sandpapier dazu, den fruheren Zustaiid der Oberflache wiederherzostellen, und das Beuassen durch die Flussigkeit zii erschweren. Hierzu gab es nber ein eiofacheres
Mittel: das Bestreichen der Elektrodeii mit Oliveniil; und
diefs bewahrte sich auf das Vollkommenste. An deli PI+
tinelektroden, welche, nach vorangegangeuen Eutladungen
nur die conti~iuirliclieLaduhg gestatteten und dahcr im
Thermometer keine merkliche Erwarmung Iiervorbraclitcn,
nurden die Endflgchen mit einer dunnen Oelliaut bekleidet, indein sie mit einein frisch gealten Papiere geriebeu
nurden. 10 das Wasser gebracht, gaben diese Elektroden
in zehii kurz nach einander augestellten Versuchen die Fuukenentladung, und dabei wurden im Thermometer folgeadc,
durcb ihre Uebereinstilnmuog bemerkenswerthe Stromstlirken beobachtet: 91 89 85 86 84 84 82 86 89 83. Hierauf y u r d e n die Elektroden aus dem Wasser genominen
und init Fliefspapier von ihrer Oelhaut befreit. Die nachsten drei Beobachtungen gaben die Stromstiirken 71,5 0 0;
i u deli beiden lctztcn Fiillen war wiederum die normale
Entladung cingetreten. L)ic Oclliaut wirkt einc I#iigcre
I ) Ann Bd 3%,S 158 und 175.
P.
584
Zeit bindurch, wird aber durch wiederliolte elektrische Entladungen entfernt. Ich liefs die uiit Ocl bestricbenen Elektrodeii im Wasser, und entlud durcli sic die Batterie in
langen Zpischenr~umen. Nach der zehnten Entladung, die
7 0 Stundeii iiach der ersteii statt fand, hlieb die Wirkuiig
des Oeles nus: Die Wirksamkeit des Oels wird noch vie1
auffnllender, wenn man sie unter Umstanden priift, die
sonst keine Funkcnentladung zulasseii. Es ist seit C a d o g a 11 M o r g a n 's Versuchen bekannt , dafs , uin bei gegeheirer Entfcriiuiig der Elektrodeii Funken in einer Fluseigkeit zii erzeugcn, eiiie desto starkere Ladung der Batterie erfordert wird, je besser leitend die Fliissigkeit ist.
In deu obeu mitgetheilten Versuchen war die Dichtigkeit
der Elektricitiit so gewiililt, d a k iiur in der schwkhsten
SalzliJsung cine discoiitinuirliche Elitladung stattfand. Es
war daher bei Auwendung der starkeren Salzltjsungen kein
Funke erschienen. Als bingegen die Flacbeo der Elektrodeli. mit einer Oelhaut bedeckt wurden, erbielt ich Funken
in alleri angewnndteu Lbsungen I ) . Uer Uiiterschied der
Stromstarkcn bei continuirlicher und discontiiiuirlicber EntIadung war desto geringer, je coiicentrirter die Losung
war, was dahin deutet, dais es mehr a n d weniger discontinuirliche Eiitladungen giebt; So fand ich
continuirliclie
Jiscontinuirliclie En&
bei Wasser mit 0,16Proc.
Kochsalz die Strouist.
7,3 i , 3
43
40,7
bei Wasser mit 0,66 Proc.
Kochsalz die Stromst. 20 19,6
26,7 31,7
Uiesc Versuche, die weiter auszufiihren, liier iiicbt der
O r t ist, best~tigenauf lehrreiche W e i s e die Vermuthung,
die ich friilier (Pogg. Ann. 78, 4-15) iiber deli Mechauisiiiiis der discontinuirlichen Entladuugsart geiiufsert habe.
I)
Nocli wirksamer als Olivenbl ist starres Pelt. Als die Fliichan dcr
Elelitroden mit Butter oder Schweineschmalz bcstrichen waren, ging die
liier gebrauchte Ladung der liatterie in Funken durcli cine Salzliisung
n i t 9,4 Proc Kochsalz (cine sthikere Liisung habe ich n i c l i t versucht).
1 ) E'iiilkc
~
w a r riithlich und das ilm brglcilerrdc Gcrliiiscli schwacll.
585
Das W e s e n dieser. Eutladungsart wurde dahin bestininit,
dafs die Entladung, die bei der normalen .Art von eiiieiii
Querschnitte des Stromleitps zu dein iiachst folgenden continuirlich fortschreitet, an eiueiii Qiierschnittc stockt, der
dadurch cine griifsere elektrische Dichtigkeit erhalt , als
friihcr, und dafs sicb in Folge davou die E n t l a d u ~ i gvoii
diesem Querschnitte zu eiuem entfernter liegenden stofsweise fortpflaiizt. Bci grofser Dichtigkeit der in der Ratterie angelibuften Elektricitat fiiidet diese Entladungsweise
in jedem Kijrper uiibedingt statt. W i r sehen nun in den
iiiitgetheilten Versuchen die Bedingung zii dieser Entladung in destillirtem W a s s e r durcli dfe Dichtigkeit der angehaufteii Elektriaitat gegeben, aber deunoch die Entladung
iiicht statt finden, wenn nicht cine aufsere Veranlassung
des Stockens der Entladuiig hinzukommt. Diese in gewisser Beziehung zuflllige Veranlassung giebt die vorhandene
Unreinlieit der Elektrodenfllchen, d e r z u f o l p diese Flachen
mit dem ndchsten Querschiiitte der Fliissigkeit nicht in unmittelbare Beriihrung kameu. W i d diese Veranlassuiig
durch cine W i r k u n g der discontiriuirliclieii Entladung selbst
gehoben, koinint die Elektrode in iiinige Beriihruiig mit
d e r Flussigkeit, so tritt wicder die continuirliche Entlad u n g ein. Ein weit kraftigeres Hindernifs fur die Forb
sclireitung der Eutladung, als die naturliche Unrcinbeit der
Metallflbche, und dalier cine wirksainerc EinIeituiig der discontinuiilichen Entladung, bictet der dunnste TJebeizug mit
eiiier O e l h a u t , wobei es sehr inerkw.lirdig ist, dal’s auch
jn den Salzlosungen, fur wclche die gebrauchte Dichtigbeit der Ladung tief unter der GrOfse stand, init welcher
die Entladung in d e r Liisuog intcrmittircii wiirde, eiae discoutiauirliclie Entladung cititrat, wenil die Oclhaut das
erste Stockeii d e r Eutladung veranlafst batte. Diese Thatsache schliefst sicb dcr friiher von inir angefiilirten Erfahrung an, d a k wenn cine in Luft intermittirende Eiitladung
(ein Vuuke) cine Metallflache trilft , die Entladung auch
noch in einer lnefsbaren Tiefe im Metallc discontiuuirlich
stattfiudet, rvie sich a11 der. daselbst nach I~tigercrEinwir-
586
liung sehr deutlichen Vertiuderung des Metalles zeigen
Isfst. Auch sdieiut inir damit, wie hier beilaufig erwahnt
w i d , die Ursache vou Erscheinungen deutlich zii werden,
die aiidern Gebieten der Elektricitatslehre angeh6ren. An
citier mlchtigen voltaischeu Batterie, wie mir Hr. M a g n u s
vor Iiingerer Zeit zu zeigen die Giite hatte, ist ein mit
dein einen Pole verbundeues Geldstuck leicht zu schmclZen, wenn demselben das Ende des andern Poldrahts bis
zu eiiier kleiiien Eutfernung genahert wird. An einem Magneto-Inductionsapparate kann man sich leicht davon iiberzeugen, dafs von zwei diinnen in der inducirten Schliefsuiig
eiiigeschalteten Platiutlr2htea, das Ende des einen (mit dein
iiegativeu Pole verbundenen) Drahtes ZUUI Gliihen uud
Schinelzen kommt, wenn es etwa ,lo Linie von dem anderii
Drahtende entfernt ist, wahrend beide Driihte dunkel bleiben bei Beriihruiig ihrer Enden. Ich glaube, dafs in diesen Versuchen der I,uCtzwischenraum dieselbe Rolle spielt,
wie die Oelhaut in den Versuchen an der leydener Batterie. So wie eine elektrische Ladung, die in einer Salzliisung continuirlich entladeu wiirde, durch die Oelhaut a n
den Elektrodeoflachen veranlafst wird, discontinuirlich iiberzugehen, so wird in den Schinelzversuchen der Luftraum
twischen den Elektroden die Veranlassung eitier discontinuirlichen Entladung in der nacbsten Metallstrecke, und
i n Folge davon des Gliihens und Schmelzens derselbeu.
A e n d e r i i o g d e r E n t l a d u n g d i i r c h v e r d i i u n t e Luft.
Es ist lange Zeit eine Streitfrage geweseti, die viele
zitin Theil schwierige Versuche veranlafst hat, oh die Luft
tlurch Verdunnung an Leitungsvermiigen fur Elektricitat
gcwinne odcr verliere. Die Schwierigkeit der Beantwortung
dieser Frage entstand dadurch, dafs die Verschiedenheit
tlcr elektrischen Entladung nicht berucksichtigt wurde. Die
Luft hat in Bezug auf die con~inuirliche,liclitlose, Entladung, die gewiihnlicli Zerstreuung der Elektricitst genannt
w i d , eiii s d i r geringes Lcitungsveriniigeii, d a b wit Verrl u II II 1111g (I(, r Lu ft a b nitiinr t. A b c r (I i c (I isco n t i u u i rlich e,
587
Ieucbtende, Entladung kommt in Luft leicht zu Stande,
leichter als in Wasser und Metall, und zwar urn desto
leichter, je diintier die Luft ist. Eiiie Elektricitltsmenge
von gegebener Dicbtigkeit, die in eiiietn Luftraum von gewiihnlicher Dichte nur die Zerstreuung erfahrt, kann bei
Verdunnung der Luft entladen werden, weno durcli diese
Verdiinnung die Entladungsart vereridert wird. Dieser sehr
bekannte Fall ist gaoz analog dem im vorigen Abschnitte
behandelteo, wo in einer starken Salzlbsuug die Entladung
continuirlich erfolgte, und disco.mtinuirlich in einer verdiinnten Ldsung. Aber bei dvr Luft tritt noch die Verwickeluag hinzu, dafs es nicht-nur verscliiedeiie Arten der discoutinuirlichen Entladung gieht, die je nach der Verdunnuog der Luft wechselu, sondern dafs, bei gewisser Beschaffenheit der Elektrode , die Entladungsart durcb die
Richtung des zu entladeiiden Stromes bediogt wird. Von
den verschiedenen discou tinuirlichen Entladungen in Luft
werden die sogenannten Funken-, Biischel- und Glimm-Entladungen it1 verschiedenen, und zwar in dieser Ordnung
ziinehlneiideii Zeiten ausgefuhrt, so dafs, weiin eine gegebelie Elektricitatsmenge durch Funkeu entladen wird, im
Schliefsungsbogen die stgrkste, wenn durch Glimm-Entladung, die schwachste Stromstgrke bemerkt wird. Wenii
ein SchlieCsuugsbogen durch einen Luftraum von gewiihiilicher Dichte unterbrocheii ist, den die angewandte elektrische 1,adung uiiter Funkenerscheinung durchbricht, so ist
die Stroinstlirke iiur wenig geringer, als wenn der Luftrauul fehlt. 13ei allrnahlicher Verdiinnukig der Luftlnasse
wiirde die Stroinstarke zuiieliineti, wenn nicht diese Verd ii ti n nng zugle i ch b ew i r k t e , d a fs die F uii k eti en t la d ung in
eitie andere Entladungsart iibergelit, die einc geringere
Stromstarke zur Folge hat. J e nach Gestalt und Entfernuug der Elektroden uberwiegt bei gegebener Luftdichte
die eiue oder andere Wirkuiig auf die Stromstarke, die
aber , selbst bei grofsen Unterschieden der Luftdichte, sehr
klein bleibt utid nur einer Reihc von Beobachtungen ent~iomtneiiwerden kanu. Weiw hingegen hei fortgesetzter
588
Verdiiauung, w a s unter gew8linliclien Umstauden stets geschieht, die Glimmetitladuiig eintritt, so ist datnit eine nieinnls zu verkennende Scliwachuug der Stromstarke gegebco.
Dieser G a n g der Stromstarke bei detn I)urchbrechen eiiier
Luftscliiclit verschiedeticr Dichte durch cine coustante Batterieladung ist in der folgeiideu Versuchsreihe sichtbar,
welche der bcquenieren Ausfiihruog wegen , in umgekehr ter O r d n u n g angestellt worden ist. Es wurde niit der
griifsten Luftverdiinnung begonnen und so huge niit Zulasaen von Liift fortgefahren, als die Ladung 1euchte:id
iibcrgiug. Die-Ratterie hestand aus drei Fleschen, die stets
init dcr Elektricitatsuienge 10 der fruher augegebenen Einlicit geladen wurde. Die Elektroden waren Messiugkugelli
voii 4;- Linien Durchmesser, die 5 Liuien von einander entfernt, a n Messingstielen in einem Glasc~;lindervon 3%Zoll
Hidie, 1 Zoll 5 ; Linie W e i t c ’ einaiider gegenuberstaiideu.
Die Stromstiirkeii siiid Mittel aus drei Beobachtungeu des
Thermometers.
Qoecksilberdruck der
1,uft.
1
Linien
Srromstirlie im
5
10
20
40
60 80
100.
Sclilie-
Lungsboge~~
29,2 34,2 36,6 37,s 39,s 37 38,5
keiiie
Tktl.
Bei Veranderuiig dcr Laftclichtc voii 80 bis 20 Lin. Drrick
crlitt die Stromstarke im SchlieEsungsbogen eine n u r geriiige
Acndcrung, nalim dann stetig ab, und wurde bei Verminderuiig des Druckes von 5 bis 1 Lin. bedeutend verringert.
1)iese Scbwiicliuiig w a r noch etwas griirser, als sie erschieii,
da iiur bei 1 I h Luftdruck die Batterie vollstandig ciitladen
wurde und bci den iibrigen Versucheii eiri kleiner Riickstaud
darin blieb. DaTs die Abnahiiie d e r Stromstiirke iriit Verdiinn u u g der Luft wirklich der ~2cnderungder Eutladuugsart
zuzusclireiben ist, und nicht durch die Aniiahme eines abiiehmenden Leitungsveriniigens der Luft erklart wird, laEst
sicli leicht zeigcn. W a r e dicse Aiiualiine begriiudet, SO
niiifste derselbe G a n g der Stromstsrke beiiierkt werden,
was auch fiir Elektroden aiigcweiidet wiirden. Icli nahui
zur obercri Elcktrode eiiieii Platiurlralit von Milliriieter
589
Dicke, der durch die Deckplatte des Glascyliiiders liindurch
ging uud in der Flache der Platte endigte, so dafs nur
ein Querschnitt des Drathes wit der Luft im Cylinder in
Beriihrung kam. Eine gleiche Elektrode wurde aogebracht
aii einer Glassclieibe von 1 Zoll Durchmcsser, die suf dem
unterii Metallstiele im Cylinder befestigt wurdo. Die Entfernung der beiden kleinen P1atinfl:ichcii vou einander, zwischen welchen die Entladung durch Luft statt fand, bctrug 5 Linien, die Ladung der Batterie war die friihcrc.
Quecksilberdiuck der Lult.
Strornstsrke
Qnecksilberdriick. Linien
StromslSrke
Linien
1
5
10
20
40
35,3 36,2 35,4 35,6 34,8
80 120 IGO 200 240
33,7 33,8 33,& 32 keine Entl.
Die Stroinstarke , die bei 200 Liriien Druck 32 betrrrg,
stieg durch Verdliunuug der Luft, und betrug bei 1 Linie
Druck 35,3, sic befolgte also den entgegengesetzten Gang
von dein in der vorigen Reihe. Der Gruiid hiervon giebt
die Erfahrung, die ich in den Berichten d. Akad. 1855,
S. 400 initgetlieilt habe I), dafs kciue glirnmende Entladung
statt fiudet, wenn in sehr diinner Luft die negative Elektrode eiue geringe Ausdehnung besitzt. Es fie1 deuinach
hier die Bedingung der Schwachung des Stromes fort: die
Verwaiidlung der Funken - Entladung in die glimmentlc.
Dieser, j e iiach der G r a t e der ncgativen Elektrode, cntgegengesetzte Eiiiflufs der Verdiinnung der Luft auf die
Strotnstlrke lafst sicli bequeincr aufzeigen, wenn man zwei
verschieden grofse Elektroden anwendet, uiid die Entladung
ahwechseltid in entgegengesctzter Richtung durcii den Cylinder gehen Itifst. Es wiirde zur ohercn Elektrode clic
kleine Platinfliclie in der 1)ecLplatte dcs Cylinders, ZUI'
unteren die friilier gebrauchte Messiogkugel geuomnicu,
zwischen beidcii ein Zwischenraum von 5 Linien gelassen.
Die Ladung der Battcrie war die friihere. Bei jeder Luftdichte wurde der Cylinder geschlossen, auf eine isolirende
Platte gestellt, und das Innere der Battcrie erst init dcr
oberen, dann init der uutereh Elektrode in V e r b i n d u ~ g
1) Ann. Bd. 96, S. 190.
590
gcsetzt. Folgende sind die aus drei Beobachtungen bergeleiteten Stromstarken.
Lulidruck in Linien
1
Strornslirke bei positiver FIBcIie 23,4
>>
)>
u
Kugel 32,5
Lufidruck in Linien
80
Strornstjrke bei positiver Flriche 30
),
n
Kugel 30,4
5
10
26,9 30,9
32,2 31
120 160
309 30,7
30,s 30,6
20
40
30,4
30,!2
30,3 29,6
200
keine Eotl.
keine End.
Durch Verdiinnuug d e r Luft ist die Stromstiirke 30,7,
bei positiver Flache bis 23,4 geschwacbt, bei positiver Kugel bis 32,5 gestarkt worden. Eine Folge hiervon ist die
in ineiner friiheren Mittheilung untersuchte g r o k e Differenz
der Starke eines Eiitladuugsstroines, wenn seine Richtung
in sehr diittner Luft gewendet wird. Diese Differenz ist
je nacb der Entfernung der Elektroden n u r bis zu einer
gewissen Luftdichte inerklich; hier ist sie sclion bei Luft
von 10 Linien b u c k nicht mebr sichtbar, wlhreiid sie in
dein friiher gegebenen Beispiel, w o die Elektroden 10 Linien von einander entfernt waren, erst bei 30 Linien Uruck
verscbwand.
D e r oben angefuhrte Satz, dafs die discontinuirliche
Elitladung in v e r d h n t c r Luft leicbter als in Metal1 zu Staiide
kommt, wird durch folgende Versuche bewiesen. In detn
bisher gebrauchten Glascy1ii;der wurden die Elektroden
durch einen 2 Zoll langen 0,119 Linie dicken Platiiidraht
init eiiiaiider verbunden , uiid bei lnfiglichst verschiedener
Dichtigkeit der Luft im Cylinder die Stromstarken im Schliefsuiigsbogen bestimmt, welche durch Entladung von vier Flaschen erhalten wurden. Die Flascben wurdeu init verschiedener Elektricitatsinenge geladeii; neben der beobachteten
Erwarmung ist die berechnete (a) angegeben, die fur die
Einheit der Ladriiig gilt.
Elektricitatsmenge.
12
16
20
24 .
Liiftdruck 27; Zoll.
Erwarmung a.
24,8
42
0,69
0,66
0,66
65,5
96,6
0,67
Mittel 0,67
ldtdruck 1 Link.
ErwHrrnung u.
26
0,72
0,65
66,7
0,67
97,5
0,68
Mittel 0,68.
41,6
59 1
Die beiderr Mittel der Erwarmung zeigen, dafs die Stronistiirke im Schliefsungsbogen nicht wesentlich verschieden
war, der eingeschaltete Platindraht mochte in Luft von gew6hnlicher Ilichte oder von einer Linie Quecksilberdruck
stehen. W i e die Werthe von a lehren, war auch die
starkste der angewandten Ladungen noch init contiuuirlicher Entladung diirch deli Draht gegangen. Wenn diese
Bedingung iiicht erfullt ist, wird der Unterscbied der Stromstlrken sehr grofs, je nachdein die den Draht unigebendr
Luft dicht oder dunn ist. Urn, wie iiberall in dieser Abhandlung, bei zu vergleichenden Versuchen die Ladung der
Batterie constant erhalten zu kannen, wurde der Platindrabt
im Glascylinder durch einen duuneren ersetzt (0,012 Lioie
Dicke). Die Wiederholung der vorigen Versuchsreihe gab
folgende Stromstarken.
Elehtricitiitsmenge.
Luftdruck 27: Zoll.
E r u i r m u n g I ) a.
‘
Luftdruck 1 Linie.
Erwiirmung a.
19,7
0,55
19,4
0,54
0,50
345
0,54
32,l
62,7
0,63
645
0,45
104
0,72.
0,38
55
Die stetig abnehmenden Werthe von a fur die Versuche
bei vollem Luftdrucke lehren, gars hier die Eatladung discontiiiuirlich geschah, wie aucb der Anblick des Drahtes
lehrte, der bei Entladung der Elektricitatsuienge 24 dunkel gluhte. W a r die den Draht umgebende Luft bis 1 Linie Druck verdiiiint, SO ergab die erste Beobacbtung dieselbe Stromstiirke, wie vorher, ziim Zeichen dafs hier noch
die continuirliche Entladungsart stattfand; bei den folgenden Versuchen nahm die Strornstarke bedeutend zu uud
12
16
20
24
1 ) Beiliufg
sey bemerht, dars hier nur die Verhaltnisse der Erwirmungcn
bei diinner und dichter LuA, nicht die Erwiirmungen selbst rnit denen
der vorigen Tafel verglichen werden diirfen. Diesc wurden z w w an
demselben Thermometer beobachtet; es hatte aber zu seinern Schutze an
den Schliefsungsbogen ein Kupferzweig angelegt werden miissen, der das
Thermometer umgab. Der Zweig lratte be; den Versuchen der rorigen
l’ofel 29 Zoll Lange bei Linie Dicke, bei den liier angefiihrten 45 Zoll
LRnge bei it Linie D i c k
592
erreiclite i u der letzten Beobachtting fast das doppelte des
friiheren Werthes. Die griifsere Stronistarke konnte nur
dadurcli herbeigefuhrt seyu, d a b die Entladung gleichzeitig
durch den Metalldraht und die ihr unigebende diinue Luft
statt fand, wie auch der Augeuschein darthat. Es folgt
liieraus, d a t so lange eiiie gegebene Elektricitttsmeuge
sich in einem Dratbe continuirlich fortpflanzt , die Entlad u u g nur durch den Draht geschieht, und die ihtn unigebende dtinne Luft sich als Isolator verhalt; daCs hingegen,
wenn die Eritladung im Drahte discontinuirlich geschieht,
sie auch in einer Zweigbahu durch die Luft geht, diese
also die Rolle eines Leiters spielt. Hierdurcli ist aucli die
von ITa r r i s gemachtc Erfahrung erklarlich, d d s es einer
vie1 griifseren Ladung der Batterie bedarf, urn einen Draht
in diinner, als in dichter Luft zum Gluhen uiid Schmelzen
zu bringen. Als die E4ektricit%tsmenge 28 durch den zuletzt gebrauchteu Draht i n dunner Luft entladen wiirde,
erschien der Glascyliuder init Licht erfiillt, u i i d der I h h t
blieb , bis auf eiue schwache Einbiegung, unversehrt. Als
ich den Versuch bei vollem Luftdrucke wiederholte, wurdc
der Draht hellgluhcnd in niehrere Stiicke zerrissen.
Die Versuche dieser Abhandlung sind miiglichst einfach
gehalteu, uiid deshalb die Aenderungen der E n t l a d u n ~ s a r t
allein durch Dicke und Reschaffenheit dcr Stroinleiter bewirkt worden. Zuin Schlusse will icli eineii zwar vernickelten niid keiner Genauigkeit fahigeu, aber in mehrfacher
Bezieliung lelrrreiclien Versucb besclrreibeii , in welcliein
die Entladungsart i n freier Luft durch den Abstand d e r El&troden geiindert wird. D a b bei coustanter Dichtigkeit der
Luft die Entladungsart uud Stromstarkc geandert wird durch
die Eiitfernnng der Elektroden, ist an der Batterie mit IIulfe
voii zwei Metallspitzen zu zeigen, die in ' freier Luft in dell
Schliefsungshogen eiugeschaltct uud i n verschiedeneii Abstand von eiiiander gebracht werden. A n dem Conductor
der Elektrisirmaschine bedient inan sich zii gleichetn Zwecke
einer stumpfen Metallspitze, die den1 Conductor genahert
und durch einen Draht, in .deli 3ein elektrisches Thermo-
593
meter eingeschaltet ist, mit der Erde verbuuden wird. Be,
sonders auffallend wird aber dieser Versuch , wenil mati
dab& die Erfahrung benutzt, die G r o E s gemacht, uud nacli
sorgfiiltiger Beobachtung in einer eigeuen Sclirift I) beschriebeii hat, denufolge man von dem Conductor mittels
ciiies cigenthtimlich geforinten Metallstuckes kurze ulzd
lange Funken erliiilt, aber keine von dazwischen liegender
Lange. Ich schraubte an das Ende des Conductors eiuer
Elektrisirmaschiue einen im Winkel gebogenen Messingdraht, dessen freier, 8 Zoll langcr, 2; Linie dicker, Scheukcl horizontal lag und mit einer Rlessiugkugel von 1 Zoll
Durchmesser endigte. In der Verliingeruog des horizontalen Sclienkels war ein 2; Linie dicker Messiugdrabt in einer
Metallhulse verscliiebbar und endigtc, der Kugel gegeniiber,
i n eineiii Metallstuck, das die Form eines geraden Cylinders hat, nuf den ein abgestuinpfter gleichseitiger Kegel
aufgesetzt ist. Der cyliiiderfiirmige Theil des Metallstuckes
ist 8; Liuie breit, 21, Link hoch, die Seitenlinie des abgcstumpften Kegels betragt 7f Linie, der Ihrchmesser des
Abstuuipfungskreises la Linie. Die Metallhulse war auf
einein Glasstabe an der Kante eiues Tisches befestigt, so
dafs der Raum zwischen der Kugcl und dem Metalsstucke
von den1 Tisclie entfernt war. Von der Hiilse war ein
Drabt, in den ein elektrisches Thermometer eingeschaltet
war, zu der allgenieinen Ahleitung gefuhrt, init der auch
das Reibzeug der Mascbine vcrbunden war. Die Maschine
wurde gleicliformig so lange gedreht, bis die Flussigkeit
i m Thermometer ihren tiefsten Stand erreicbt hatte. Ich
erhielt in einer Versuchsreihe die folgenden Werthe der
Erwarmung bei allm&hlich rergr6rserter Entfernung des beschriebenen Metallstuckes von der Kugel am Conductor.
Entfernung der Elektroden.
Erw Srniung
Entkrnung der Elektroden.
Erwirmung
1 ) Elektrioche Pauaeo
Poggeodorfi'o Aanal.
Zoll
-
Zoll
10 7
21 3
410
von J o l i a n n F r i e d r i c h
Bd.*XCVIII.
1 1;
2 0 0
3i 4 4:
9 9 4
Grofs.'
2
0
4
0
Leiptig 1776,
38
594
Uiese bei zunehmender Entfernung der Elektroden beob/
acliteten Erwiirmungen (deren absolute Zahlenwerthe begreiflicli nur als ein Beispiel gegebeii sind und init der
Wirksainkeit dcr Maschine variiren) hefolgen eiiieii selir
ariffallenden Gang. W e n n die Fnnkeii zwischen zwei Kugeln iibcrgelicn, so niinmt bis zuin Ahstandc der Kugelii
von I Zoll, die Erwiirmuiig im Dratlre cher zu als ab, weil
init vergrdfsertem Abstaiide die iibergeliende Elektricitat
zwar an Menge geringer wird, aber a u Dichtigkeit zunimint.
Hier sieht inan in den ersten drei Beobachtungen die Erwarmung schiicll sinken, zum Zeichcn, dafs die Eiitladungsart, d e r erscbeiiiendeii Funken ungeaclrtet, sicli iininer mehr
dcr Biischeleiitladung iizhert. Bei I Zoll Ahstand erscheint
diese Entladuugsart aucli dem Auge, nnd dainit hiirt jetle
Spur yon E r w l r m u n g auf. l)as Ausbleiben von Funken
u i i d E r w i i m u n g dauert bei 1;
und 2 Zoll Abstand fort.
Bei 2; Zoll tritt wieder die Funkeiibiischel-, iind bei 3 Zoll
die reine Funken-Entladung ein, die his 4 Zoll die beohachteten Erwarmungeo erkllrt. Man hat also hier das iiberraschende Beispiel, dafs bei fortdauernd steigender Entferiiring der Elektroden die Funken- i n die Biischel-Entladung
uiid dime wiederiiin in jene ubergelit. Verwickclt sind die
Versuclie dadurch, dafs sic durch die specielle Anordnung
der Elektricitat a o f der Kugel bedingt sind, welche durch
die Niihe des gerade so und iiirht anders abgestumpftcn
Kegels hervorgebraclit wird, und bci vcrschiedencr Entfernung der Elektrodeii cine selir verschiedene ist. Aendert
man bei eiiicr Entfernung, melclie die Biischel-Entladung
gebcii, die elektrische Anordniing auf den Elektroden durch
AnnSheri~ngcines Lciters, so wird dainit die Entladungsart iind die Erwarmoiig gesndert. Aris diescm Grunde
konnte C, r o Es hei den Entfernririgen der Elektrodeu, welclre
kciiie Funken gaben, diese wieder erhalten, wenii er eiiieii
freinden Kiirper i n die Nahc des Schlagrauines brachte. In
den oben initgetheiltcn Versrirlien wiirde hei Entfernung
d r r Elektroden von I Zoll keinc Erwarinung erhalteii. Als
irlr eiii k l ~ i n c s Ilrcltt i n d e m hbstantle von 2 Zoll anter
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dem Schlagraume befestigte, wurde im Tlierinometer eine
Erwiirmung von 7 Linien beobachtet. Die Buschel- Entladung war in eine aus BIischcln und Funken zueammeiigesetzte Entladung iibergegangen.
V.
Versuche iiher die Unterscheidung dfferenter
Schdlst&ken ;
aon Th. R e n z und Aug. W o l f ,
Med. stud. -in Tiibingen.
(Mitgetheilt atis dern Arcliiv fiir plrys. Heilhnndr.)
W a h r e n d verschiedene Airgaben uber unser Vermbgen,
einander naheliegende Tonhohen (also die Schwingungszahlen tbnender Kiirper) zu unterscheiden , vorliegen, fehlen noch Versuche uber die Feinheit unseres Unterscheidungsveriniigens fur einander nahe stehende Ton- (Schall-)
sturken, rnit andern Worten, fiir die Iiitensit~tsrinterschiede
der Stiifse, welche das Gehbrorgan treffen. Diirch Hrn.
Prof. V i e r o r d t aufgefordert, unternahinen wir es in dieser Riclitung zu experimentiren.
Die in jeder Beziehung beste Metliode ware, wenii es
gelange, Tiine von verscbiedener aber uaheliegender Intensitat so hervorzubringen , dafs diese Intensitiiten objectiv
genaii geniessen werden liiinnten. Allein die Schwierigkeiten, diescr Forderung zu geuiigen, sind fur alle und jede
Gattung von Tonwerkzeugen so grofs , ja uniibersteiglich,
dafs wir auf dieses Verfahren verzichten loufsten. - Es
ist hieinit freilich die Aufgabe und die Bedeutuug der Versuclisresultate etwas verandert, denu es versteht sich, dafs
das, was fur die Feinheit unseres Uuterscheidmgsverlnbgelis
hinsiclitlich naheliegender Tongriifsen ' ) gilt, durcliaus nicht
1 ) In der Tonscale selbst werden wiederum Differenzen Iiiesiclrtlich der
Feinlreit unseres CoterscheidungJvermBgens nalreliegender Tonstirken vor-
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