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Die magnetische Compensationsmethode (Nullmethode).

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317
VII.
Die nmgnetiscie Clompeneatioll~l)rethade
(.W”llme&&J;
oon h.L. K u l p ,
Assis~ent d.
Phydk
an d. techniscbcn Srhulc
LII
Darmatadt.
ol F i r kurze gleich lange Sllbe, sowie auch fiir Hufeieenmrgnete YOU
nicbt ZP groher Weite.
D i e s e Melhode bat dea Zweuk die xnagndiscben Krifie
(Actionen) Pcrsckiedener Mbgnete unter sicb ZII rergtdchen,
und zwar auf eine geeaue und bequeme Web. In den
vemhiedenen phyeikaMen Cabmecten M e t sicb eiue
Menge von Magneten vor, v m denen men in vidm Fallen
immer nur weifs, dafs ein Magnet schwkher als dm deer
und letzterer wieder sttirhef ah ein dritter Magnet ist. Hat
doch der Optiker Kenntnifs von den Brennweiten umd K r h lnullgshalbmessern seiner Linsen und Hohbpiegel, warum
son der Mahnetiker
wenn ich ihn so nennen dad
nicbt die relativen lelkken seiner Magnete der Zahl nach hennen lernen. Es wird daher auch von einigem Interseyn,
ein rascbes ziigleich wissenschaftliches Verfahren anzageben,
welches diem bewerkstelligeu iind genaae Resultate liefern
wircl: urn so lnebr da die Fomel iiber die Traghraft der
Magnete, welche H a c k e r aufbtellle, diircb die vou mir angegebene Methode einer Controle rinterworfen werden kann,
die ich mir hiermit vorbehalte. Weiter wird die magnetische Compensationsmethode gut aufgenommen werden, und
r Beachtung wiirdig eeyn, in Betracht der jungen Leute,
we che in physikalischen Cabinetten arbeiten, woe% mitutlter
an schicklich ausfiibrbaren Versuchen mangelt , was haupt&chlich in der Lehre vom Magnetismus Aihlbar wird. Urn
diese magnetiscben Versuche ausfilhren zu kbnnen sind folgeode Magnetaube erforderlich:
1) 4 Sttrbe von 58 Millim. Liinge und
2) 4 Stibe in Hufeisenform von 5 Centm. innerer Weite.
Die Stabe unter 2) sollen durch eipc p a s ~ n d e Vorrichtung zii einem magneti8cben Magazin schnell zoeammen-
-
“’Pe
-
3t8
gesetzt und mit Leicli tigheit wieder auseiuander genommen
werden ktbnnen.
Das Wesen der Methode besteht darin, dafs man den
Magnetstab a (Fig. 16 Tat. I) in eine solche Lage bringt,
da€s seine Lgngenrichtung senkrecht ist auf der Kichtung
der Magnetnadel, wodurch eine Ablenkung von a‘’ erhalten
wird. Bringt man nun einen zweiten Stab c, von gleicher
Liinge, auf die entgegengesetze Seite der Nadel, wie Fig. 16
zeigt, und zwar in eine solche Entfernung, da€s die Nadel
auf Null wieder zuriickgebracht wird, so sind in diesem
F d e die &&he der Resultirenden stimmtlicher magnetisclien
Actionen auf den beiden Seiten der Nadel einauder gleich.
L)ie Gr6fse der Kesultirenden R in Bezug auf den Stab a
und die Nadel b ist:
wo dl das magnetische Moment des Stabes, ,u die gemeinschafiliche Quantittit des Magnetismus der Nadel imd z die
Entfernung der Mitte der kleinen Magnetnadel von der
Mitte der Dicke des Mapetstabes bedeutet. Far den zweiten Stab c hat man die Gleichung fIir die Resultirende R’
der magnetischen Actionen:
R’=---,
p ti’
2:
in welchet Relation die vorkommenden Buchstaben die
gleiche Bedeutung haben In unserem Falle ist nun R = R’,
sonach :
oder :
M
xa
_--
lw-
I:’
d. h. die magnetischen Momente der St&e verhalten sich
direct wie die Kuben der entsprechenden Entfernungen von
der Mitte der Magnetnadel. Das magnetische Moment des
Stabes a ist:
mb=I
und das des Stabes c:
m’d’ =111:
319
wenu m und m' die gemeinscbaftlicben Quantiteten der
magnelischen Actionen beider Stabe , 0 tind ' 6' ibre Llrngen
lmdeuten. Man hat:
III=mS
# = m'a'
folghcb:
-91W'_-
Ill
J
11,' I)'
oder
da ii= 3: so ist das VerhlCltnifs der magetiscben Momente
gleich dem Verhtiltds der gerueinschaftlicben Quantitate13
des Magnetismus beider Stabe ; bieraus folgt weiter:
xa
_ni --_ r:
m'
d. h. die genieinschaftliden Quantitlten dea Magpetismus
beider Stlbe verbalten si& direct wie die Kuben der Entferuungeu \on der Nadel. Stellt es sic& nun bei zwei kur
zeu Magneteu so heraue, dafs s s,,also m= m' wird,
so nenne icb solche Stlbe: aequiralente Magnete, aucb El;
salzmaguete Um die Melhode fiir kiirze Sliibe bequem ansftibren zu
ki)nneu, bediene icb mi& ader magnetiden Bank a, dereu
Einricbtuug uud Gebrauch eptiter mitgetheilt werden SOU.
Zwei von den kleinen Magnetsuben hielten die Nadel
auf Null, als der erste in eine Entfernung von 14,5'" und
tier andere in eine Entfernung von 16,4'". von dsr Nadel
gelegt
wurden, S O M C ~ :
.-
-
I
_
m 1- 4 , 5 5
m'- 16,4s:
oder wie 1 : 1,506 werden sich die relativen Stbken der
InegnetiMhen Actionen beider Stlrbe zu einander verbalten.
Ein Controlversncb kfst sich leicht anstellen. A d der
linken Seite (Fig. 16, Taf. I) gab der erste Stab eine AblenLnng von loo iu der Entfernung von l1,5" ; der Methode
nacb wird nun der zweite Stab auf derselben Seite eine
320
gleiche Ablenkung in, der Entfernung 16,4"" geben mUssen,
was auch der Versuch besutigte.
Dieses Verfahren kann man bei kurzen gleich langen
Stthen, sowie auch bei Hufeisenmagneten von gleicher und
nicht zu grofser Weite anwenden, hauptslchlicb aber bei
der Aufsuchung der Ersatzmagnete , behufs der Darstellong
kleiner magnetischen Magazine.
b.
Fir lange und gleich lange Magnetsttibe.
Sind die Stiibe lang, so nehme ich in diesem Falle die
Schwingungsmethode zu H u e und verfahre wie folgt.
Eine kleine Magnetnadel a von 22"" Llnge und 2'" Breite
hlngt an einem Coconfaden (Fig. 17, Taf. I ) nach deren
Scbwingungen, die langsam genug erfolgen - denn meine
Nadel brauchte unter dem Einflusse der Erde zu 60 Schwingungen 65,80 Secunden - man wohl im Stande seyn wird,
einen Metronomen in Uebereinstimmung mit den Schwingungen der Nadel stellen zu kbnnen. Bringt man nun in
eiiie gewisse Entfernung r den imziehenden Pol eines Magnetstabes 6, so werden dadurch die Schwingungen der Nadel a bescbleunigt; wird nun auf der entgegengesetzten
Seite der gleiche Pol eines anderen Magnetstabes c der Nadel a gegentiber gebracht, so werden dadurch die Schwingungen der Magnetnadel a ven6gert werden. Schiebt man
niiii diesen 1e:zten Pol bin und her, bis die Schwingungeu
der Magnetnadel a weder beschleunigt noch vergr6fsert werden, also mit den Schlllgen des gestellten Metronomen zusammenfallen, so sind auch hier wieder die Resnltirenden
der magnetischen Actionen einander gleich. FUt den Stab
b ist die Resnltirende:
R - !'In
rA'
wo p die Quantitiit des Magnetismus der Nadel, m die des
Magnetstabes uiid r die Entfernung dea Stabes von der
Magnetnadel bezeichnet. Die Resultirende R' fur deu zweiten Magnetstab c wird seyn:
In'
R'=
,
t:
in w-er
+$&he
Andmcke die v o r k o m m h Bucbstaben die
BedeutPng haben. Ea ist nun anch ,bier R e 8,
SeMah:
oder :
d. h. die maguetischen Kriifte beider Magnetstabe siud den
Quadraten ihrer Entfernungen proportional.
D m i t auch bier die Aueflibrung rasch erfblgen kann,
80 bediene ich mich wieder der magnetischcfi Bdk; die ich
mir construirt habe, und spiter, wie schon einmal erwibhnt,
niher beschrieben werden SON.
Fur diese Versuche bedarf man;
1) 2 Sttibe a I Meter L h g e rind
2) 6 Stibbe a 0,3 Meter L w e . Die Stbbe unter 2 )
kbnnen zu einem Magazin vereinigt werden.
Fur zwei gleich lange S t a e betrugen die Entfernungeu
VOII der Nadel, in welchpn sie die Schwhguqgep der Nadel
250 pod 26W"" von
weder beschleunigten noch ve-gerten,
tler Mitte der Nadel an gerechnet; sonach ist dos Verhibltnifs der magnetischeu Kriifte:
oder: wie 1 : 1,081 werden sich die relativen Krifte der maguetiscpen Actidhen verhalten.
c ) Folgerungeu.
(1,
die Vergleicbang mehrerer Magnetsttibe mit Leichtigkeit ausflibren zu hbnnen, wtihle man eineu Normalstab,
driicke dessen Sttirhe aus iu der Starke der horizontalell
Componente H des Erdmagnetismus, nach Relation :
d -k2
m = -- - x B
Y
eine Sttirke, wekhe wir die absolute Snairke der magetid e n Aotiou des S u e s menen wollen. Is dieset Formel
Poggendorfi'r h l .
Bd. CXXXllI.
ai
322
ist k die Scbwingungszahl der Nadel unter dem Einfliisse
der Erde uncl n die Schwingungszabl derselben mter dem
Einflusse der Erde und des Pols, in einer iind derselbeu
Zeit T. Setzt man den Ausdruch:
so wird:
m=rrxR
oder:
m = a x Px cos i.
wo P die magnetische Erdkraft und i den Winkel der magnetiscben Inclination bedeutet. Fur zwei Stabe fand man nun:
und hieraus :
m'=?x,.
r'
Berucksichtigt man den obigen Werth f(ir m, so wird:
m' =r : . a . P . c o o i
T2
eine Formel f i r die Stsrke der magnetiscben Action eines
Stabes, ausgedriickt in der Stsrke der magnetischen Erdkraft.
Fiir t = 1 ist:
m' =r; a P cosi.
. . .
VIII. Ueber einige eigenthumlichen- elektrcmoagnetischen Erscheinumgen, und uber die W e ber'sche Hypothese vom Elektrodlqnetbmus;
eon Dr. E. Villai*i.
Profewor am Kgl. Lyceum in Florenz.
D i e Thatsachen, welche a d eine moleculare Bewepug
bei den magnetischen Erscheinungen hindeuten, sind Iufserst
zahlreich, im Ggensatze zu der Voretellung von der Bewegung der sogenanntan magnetischen Fluida. Ich babe, wenn-
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