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Die Hochdruck-Influenz-Electrisirmaschine.

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W.Hempel.
487
Die Widerstiinde der fiinf Rollen wurden gefunden durch
Vergleichung mit Quecksilberrahren zu:
bei loo:
Wurzburg
m
Nr. 11
71
n
91
9,
19
Berlin
S.-E.
' Hg O0 (nach der
(Strecker)
Umrechnung)
26
24
1,00415
1,00324
0,99949
1,00499
1,00418
1,00048
6
10
11
6
0,99837
0,99679
3,00688
1,99516
0 99905
0,98147
3,00963
1,99652
+ 26 + 24
+ 10
DiEerenz
0,00097
0,00068
0,00068
Bohreu Nr. 17
und 124.
]
Verglelchuog mit
Bohr Nr. 122.
Vergleichung mit Nr. 17 + 124
9,
?,
77
122.
1 S.-E. (nach der Umrechnung):
= 0,99909
= 0,99932
Mittel 0,99920
m
mm
-a,
Hg von Oo; Vergleichung mit Nr. 17 + 124
,,
7,
1,
97
,t
97
77
7,
122
XI. Dde Hochdruck- In~uen%-ElectMrmct8cibarte;
urn WaZther Hempel.
(Eiarru Tar. IV Fig. 8
U.
9.)
Im Januar 1884 habe ich in den Berichten der deutschen
chemischen Gesellschaft einen Aufsatz veroffentlicht ,,iiber
den Einfluss, welchen die chemische Natur und der Druck
der Gase auf die Electricitlitsentwickelung der InAuenzmaechinen hat". Ich hatte damals gefunden, dass die Electricit'dtsmenge, welche eine Influenzmaschine erzeugt, sowohl
abhhngig ist von der Natur ale dem Druck des Gases, in
welchem sich dieselbe befindet. Die Fortfuhrung dieser
Untersuchung ist bedeutungsvoll geworden, weil es sich herausgestellt hat, dass Maschinen, welche die Anwendung
haheren Druckes gestatten, ganz betrgchtlich mehr Electricitat liefern als die jetzt gebrsuchlichen.
Fig. 8 zeigt die Anordnung der Maschine, wie ich solche
zu meinen anfhnglichen Experimenten benutzte. In Bezug
488
W. Hempel.
auf die Anordnung der Scheiben, Belege und Sauger unter
sich, ist die von T o p l e r gefundene Construction gewiihlt,
nur ist die Axe nicht horizontal, sondern vertical gestellt.
Die Axe ist luftdicht durch einen eisernen Teller A gefiihrt,
bei a in einer Stopfbtichse, bei b auf einer Spitze gelagert.
Der Antrieb erfolgt durch einen kleinen Schnurlauf c und
den Riemen d. Die Polkugeln e und f der Maschine sind
an allseitig im Raum beweglichen Haltern, welche mittelst
grosser Hartgummischeiben in dem eisernen Teller isolirt
eingesetzt sind.
An dem eisernen Teller sind an dem ilussersten Rande
zwei ringsumlaufende Wande gegossen , die eine tiefe R i m e
bilden, in welche die Glasglocke B eingesetzt werden kann.
Der Eisenteller tragt ausserdem zwei Hahne g und einen
Tourenzilhler h, um vergleichende Messungen zu ermoglichen.
Aller todte Raum unter der Glasglocke, welcher nicht
von den Glastheilen der Maschine eingenommen wird, ist
moglichst mit Paraffin ausgegossen. Bringt man in die
R i m e des Tellers etwas Quecksilber, so ist die Maschine
vollkommen gasdicht eingeschlossen , trotzdem lilsst sie sich
ohne Schwierigkeit offnen.
Setzt man ferner unter die Glocke concentrirte Schwefelsaure, so befindet sich die Maschine nach kurzer Zeit in
einer absolut trockenen und staubfreien Atmosphhre, was
den grossen Vortheil bietet, dass sich dieselbe immer sofort
anregt und selbst in der schlechtesten Laboratoriumsatmosphare hrauchbar bleibt.
Es hat sich gezeigt, dsss die €+laser so hergestellter
Maschinen nicht lackirt zu werden brauchen, sodass dann
alle Theile der Maschine gegen das Ozon, welches die Maschine bei ihrem Gange in Luft erzeugt, vollkommen widerstandsfahig sind. M a s kann ferner, unbeschadet far die
Wirkung der Maschine , gewohnliches Fensterglas, was fiir
die gebrauchliche Construction ganz unbrauchbar Rein wiirde,
zur Herstellung der Scheiben benutzen, da dasaelbe in vollkommen trockener Luft ganz ausreichend isolirt.
Drt die Papierbelege der Maschine bei vollkommener
Trockenkeit jedoch die Electricitat nicht mehr leiten, so
W. Hempel.
489
miissen diese mit etwas Graphit eingerieben werden, um sie
dadurch schwach leitend zu machen.
Die beschriebene Einrichtung gestattet die Anwendung
verschiedener Gase, schliesst jedoch die Benutzung hBheren
Druckes aus.
Fig. 9 zeigt die Anordnung, welche gewtlhlt wurde, um
das Verhalten der Maschine unter verschiedenem Druck zn
studiren.
Um Messungen zu ermiiglichen, die nicht von der Reibung in einer Stopfbiichse beeinflusst wlirden, wurde die
Maschine auf einem eisernen Teller A unter einer eisernen
Glocke B (dieselbe ist in der Zeichnung abgehoben dargestellt) so aufgestellt, dass die Bewegung derselben durch
eine kleine Dynamomaschine C erfolgt, welche von aussen
durch eine Batterie D in Gang gesetzt werden konnte. Es
war so moglich, die Zapfenreibung bei den wechselnden
Drucken constant zu erhalten und eine wirklich vollkommene
Dichtung des Hohlraumes unter der geschlossenen Glocke
herzustellen. Aller Raum unter der Glocke, welcher nicht
fur die bewegten Theile der Maschine nothig war, wurde
theils mit Paraffin ausgegossen, theils rnit passend hergestellten Paraffinstticken E ausgesetzt. Die eiserne Glocke
wurde mit einem zolldicken Mantel von Paraffin im Inneren
iiberkleidet, dieselbe konnte ferner durch vier eiserne Schrauben P fest auf einem auf dem Teller A aufliegenden Gummiring aufgepresst werden. Der eiserne Teller enthielt zwei
Ventile 9, deren eines mit einer Druckpumpe G, das andere
mit einem Manometer H in Verbindung stand.
Die Zuleitungen zu den Polkugeln e , f waren mittelst
langer Glasrohren isolirt durch den Teller gefuhrt. Zur
Messung diente eine Leydener Flasche I , welche in einem
mit Paraffin ausgegossenen Kasten stand. Die Leydener
Flasche war durch Driihte mit den Polkugelhaltern verbun den.
Ausserdem befand sich in der Maschine ein Tourenzahler h , welcher durch Drahte in Verbindung rnit einem
Element K und einer electrischen Klingel L stand und so
eingerichtet war, dass alle 100 Umdrehungen durch Schliessen
490
W. Hempel.
eines Contactes ein Glockensignal erfolgte. Die Verbindung
zwischen der Dynamomaschine und der Axe der Influenzmaschine war durch Schnurliiufe und Riemen hergestellt.
Um zu ermijglichen, dass die Dynamomaschine in jeder
Stellung durch einfaches Schliessen der Kette in Gang gebracht werden konnte , war dieselbe als Zwillingsmaschine
construirt , sodass also zwei kleine Dynamomaschinen zu
einer verbunden waren. Die Anker derselben sassen auf
ein und derselhen Axe und waren so gegeneinander gestellt,
dass die eine Maschine im Maximum ihrer Wirkung war,
wenn die andere sich auf dem todten Punkte befand. Die
beschriebene Einrichtung gestattet, die Influenzmaschine unter
der Glocke in verschiedenen Gasen unter wechselndem Drucke
beliebig in Gang zu setzen, die Tourenzahl der Glasscheiben
zu zahlen und die producirte Electricitiitsmenge zu messen.
I. Versuche m i t der Influenzmaschine,
Fig. 8 entsprechend.
Die Electricitatsmenge wurde in der W eise gemessen,
dass man ziihlte, wie viele Entladungen bei gleicher Tourenzahl der Maschine und gleichem Abstand der in Luft befindlichen Polkugeln eine Leydener Flasche gab.
Die Maschine hatte lackirte Scheiben.
Dabei zeigte sich, dass bei der Benutzung von Wasserstoff die Sauger der Maschine im Dunkeln nicht leuchteten,
wahrend dies in allen anderen Gasen in sehr auffalliger
Weise erfolgte.
1. Die Maschine gab mit Wasserstoff bei 850 Umdrehungen in der Minute neun Entladungen, wiihrend sie sich
in Luft bei 850 Umdrehungen 45 ma1 entlud.
2. I n Kohlensiiure erfolgten bei 850 Umdrehungen im
Mittel 47 Entladungen, gleichzeitig wurde ein Theil der
Kohlensaure in Kohlenoxyd und Ozon zerlegt.
3. Die Maschine gab ferner bei 400 Umdrehungen pro
Minute beim Laufen in Luft von gewohnlichem Druck fiinfzehn Entladungen bei einer Atmosphiire Ueberdruck 32. Bei
einer Verminderung des Druckes urn
Atmosphke unter
W. Hempel.
49 1
den herrschenden Luftdruck konnte die Leydener Flasche
uberhaupt nicht mehr geladen werden.
Ein Versuch, grossere Quantitaten von Electricitat dadurch zu erhalten, dass man die Maschine unter Petroleum
laufen liess, was ein ausgezeichneter Nichtleiter fur Electric i a t ist, schlug fehl. Moglich, dass unter Anwendung von
schleifenden Federn an Stelle der saugenden Spitzen der Influenzmaschine ein Erfolg erzielt werden konnte, da es wohl
denkbar ist, dass das Petroleum so gut isolirt, dass die Spitzen
nicht mehr im Stande sind, die Electricitiit zu ubertragen.
11. Versuche mit der Hochdruckinfluen9maschine,
Fig. 9 entsprechend.
Die Leydener Flasche, welche 'zur Messung verwendet
wurde, hatte etwa 1236 qcm E'lilche pro Beleg, der Abstand
der Polkugeln betriig 15 mm.
1. V e r s u c h s r e i h e i n a t m o s p h a r i s c h e r L u f t .
Die Maschine hatte lackirte Glasscheiben.
Ueberdruck Zahl der BUUMn* welche
in
zur Bewegun&
Atmosphken Djnsmornaaohine
disnteu
'
Zeit, in welcher Zshl d. Entiadungen,
Zahl der
400 Umdrehungen welche die LeJdener
Urndrehuugen
erfololgten
Fiasche bei 400 Urnin Secunden
drehungen ergab
0
5
400
54
1
5
52
2
3
5
4
5
6
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
5
5
6
7
6
6
5
2
1
0
4
4
4
58
62
72
68
77
91
85
79
74
82
71
66
Die nachfolgenden Versuche sind mit unlackirten Glasscheiben ausgefuhrt.
W. Hempel.
492
Luft.
2. V e r s u c h s r e i h e i n a t m o s p h a r i s c h e r
Ueberdruck
in
Atmosphiiren
1
1
-206 mm
-330
11
756 11
Temutratur 15O.
1
Zahl der BunsenZeit. in welcher Zahl d. Entladuugen,
elemeute* we1che
Zahl der
'400Umdrehuweu welche die Leydener
2~ BeWep1lug.d. Umdrehuiigen
erfolgteu
Plaeche hei OOO Uml)ynamom=hlne
in Seaunden
drehungen ergab
dieliten
,
6
6
5
400
74
I)
Flsache konutenicht
geladen aerden
17 Funken
Der gersde hemschende Luftdruck
+
-1+
1Atrn.
2
3
2
1
0
400
400
400
4 00
400
400
11
11
11
11
11
95
88
120
98
84
58
31
42
46
48
34
14
ii
13
91
11
11
ii
3. V e r s u c h s r e i h e i n W a s s e r s t o f f .
1
ueberdruckZahl der Buusenin
Atniospharen
0
+1
2
3
374
3'I2
3
2
1
0
-' I 2
I
Zeit, In welcher Zahl d. Entladuugen,
welche
Zahl der
40 Umdrehnngen welcha die bejdeuer
zur Beweguug d. Umdrehungen
erfolgten
Flasehe bei 400 Um.
Dyun$h:;nle
in Secunden
drehuugeu ergsb
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
6
~
400
400
400
400
400
400
490
400
400
400
6 Funkeu
63
75
83
92
84
86
84
72
6s
58
18
27
34
34
36
33
27
18
8
91
ii
11
11
ii
11
ii
11
11
Erfolgte keine Ladung mehr
4. V e r s u c h s r e i h e i n Kohlenstiure.
400
400
400
400
59
96
101
204
1
1
8 Funken
35
91
47
11
48
1,
Die Gaereibung war bei 2*/, Atmospharen so stark, dass die Dpamomaschine die Influenzmaschine kaum iioch eu bewegen vermochte.
6
2
400
96
48 Funken
2
1
0
6
6
6
400
400
400
42
44
32
8
11
n
11
J. Elster
u.
H. Geitel.
493
Diese Versuche lehren, dass die chemische Natur der
Gaee einerseits einen Einfluss auf die Electricitatsentwickelung der Influenzmaschine ausiibt , dass aber andererseits
mit wachsendem Druck eine enorme Vermehrung der producirten Electricititsmengen eintritt.
Zur Verwerthung der durch Influenzmaschinen erzeugten
Electricitat wird man zweckmiissig eine Einrichtung wahlen,
wie es Fig. 8 zeigt, nur mit dem Unterschied, dass man an
Stelle der Glasglocke eine eiserne Haube nimmt, die sich
mit starken Schrauben luftdicht aufpressen liisst.
Die vorliegenden Untersuchungen sind mit dem rohen
Messapparat einer Leydener Flasche angestellt um einen
Ueberblick uber den Verlauf der Gesammterscheinungen zu
erhalten, wiihrend die sich hieran anschliessenden rein electrischen Bestimmungen der Dielectricitiitsconstanten der Gase
bei hohem Drucke weiteren Untersuchungen vorbehalten
bleiben muss.
Hr. O s k a r L e u n e r , Mechanikus des Polytechnikums in
Dresden, hat die silmmtlichen Apparate in ausgezeichneter
Weise hergestellt.
Die Influenzmaschinen haben infolge der unleugbaren
Vortheile , die mit der schnellen Herstellung grosser Electricittltsmengen verkniipft sind, iiberall Eingang als Unterrichtsmittel gefunden. Indessen wird ihr Werth in padagogischer Hinaicht dadurch nicht unbetrachtlich hersbgedriickt,
dass ihre Theorie fur den Anfauger erhebliche Schwierigkeiten
bietet. Um letztere zu beseitigen, empfiehlt es sich, dass man
vor ihrer Einfiihrung zuerst an einem ubersichtlichen Apparat
die gegenseitige Verstarkung der Ladung zweier entgegengesetzt electrisirter Conductoren nachaeist.
Zum Verstindniss des einfachen Apparates, den wir uns
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