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Electrische Flsigkeitsbewegungen.

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M. u. Wuhu.
I.
S e t z t man eine horizontal gestellte Metallplatte in leitende
Verbindung mit dem einen Pole einer .Holtz’schen Influenzmaschine, deren anderer Pol mit einer senkrecht zur
Platte gestellten Spitze verbunden ist, 80 stromt, bei ge6 5 e t e m Bchliessungsbogen, die Electricitit durch die
Spitze auf die Platte iiber. Giesst man jetzt auf letztere
schlechtleitende Fliissigkeiten, wie Olivenol, Brennal oder
Petroleum, so bringt der Strom beim Durchgange durch
dieselben verschiedenastige Bewegungen hervor.
Betrlfgt die Entfernung der Spitze von der Platte ein
his zwei Centimeter und ist die darunter befindliche Oelschicht nicht allzudick, so entsteht zuerst beim Uebergange
des Stromes eine scharf begrenzte naberormige Vertiefung, aus welcher d e s Oel entfernt ist, so dass die Electricitat freien Durchgang hat. Wird die Entfernung der
Spitze von der Platte allmiihlich grosser, so nimmt der
Durchmesser der Vertiefung auch demgemllss zu, bis dann
die Fliissigkeit von den Randern ins Innere der Vertiefung hineindringt und den Boden derselben nach und
nach ganz bedeckt. Sobald sie jedoch den Rand iiberschreitet, wird sie vom electrisohen Strome erfasst und in
heftige Bewegung versetzt, so dass am Ende die game
Erscheinung eine lebhaft bewegte scharf begrenzte Fliissigkeitsfigur darstellt.
Beim ersten Anblicke ist es schwer, sich ein getreues
Bild des Vorganges zu machen, denn alles geht zu wirre
durcheinander. Bei langsamem , gleichmiissigem Drehen
der Maschine jedoch kommt etwas Ordnung in die Figur
hinein. Die hie nnd da unregelmiissig aufgetretenen Drehbemegungen schwinden und die zahlreichen kreuz und quer
durcheinander laufenden Linien von dlen moglichen For-
M. 21. W&.
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men lhen sich in eine gewirieae A
d gleichlaufender
Geraden aaE, wd& eich in gloich&dge Bewqpng von
den Orten, wo die FlthigkeitrwLicht am dichten, zu
denen, wo sie sun dmnsten ist, hiabewegen, nm hier allmHhlich on vslschwinden. Jede dimes p a d e l e n Linien
wird dureh eine grosee Menge trichbd6rmiger Vertiefungen gebildet, welche innerhslb der Linie sich in besthdiger Bswepng erhalten, ale ob sie von ihren seitlichen Nachbarn bald angmogen, brld abptorsen wlirden.
Der D u r c h m m der Figur
w-ntlich von der
Entfernung zwiechen Spitze und Platte ab and acheint derselbe dieeen Entfernungen ndm u proportional zll sein, so
dass der electrische Strom eich in Kegelform von der
Spitze aue verbreiten m d e . Die IntsnsitBt des Stromes,
sowie der ZuetPnd der atmospBPrirohen'Luft sind jedoch
ebenfalle von bedeutendem Einflu~~.1st letzterer weniger
giinstig, so verachwindet die E r e w e , welche vordem die
Figur scharf begrehe, nnd die BHnder llind m e h oder
weniger verschwommen. Es iat m bemerken, dass die
Grendinie nicht nothwendigerweiee ein h i e sein muss,
sie iat auch manchmal eine Ellipse oderehe andere Curve,
j e nach der Vertheilung des Oeles a d der Phtte.
Die Gesammtgestalt der Figur ist jedoch unbedingt
an jene der unter der Fltissigkeit &h begndenden Metallplatte gebunden. Bildet man z. B. mittelat Stanniolstreifen, welche man a d eine Glaaplatte klebt, irgend welche
beliebige Figur, deren verachiedene ! b i l e leitend mit einander verbunden sind, giesst Oel & a d und h a t die
Electricitit a d die so bereitete plrtte aasstr6men, so
gergth dss Oel, welohes sich Uber den h i f e n behdet,
in Bewegung, wihhrenddem alles andere in vollkommenster
Buhe verharrt, and es tritt so die a d daa Glaa gaeichnete F i p in der @3wten Deutliehkeit an der Oberfhhe
der Fltieaigkeit Benor.
Bringt man irgendeinen Gtegenstaad ins Innere des
von der Spitze und der Greozlinie der Figur bestimmten
Kegelmmtels, so entsteht gleich auf der Figur selber das
70
J!! v.
FVUhU.
nicht bewegte Schattenblld dieses Gegenstandes. Besonders
hervorzuheben ist die starke Anziehung, welche der Gtegenstand suf sein Schattenbild auslibt, so dass bei geringer
Entfernung die das Schattenbild bildende Fliissigkeit sich
in dilnnen F a e n erhebt und mit dem Gegenstande in Beriihrung tritt.
Diese Figuren lassen sich auch in mehr odes minder
getreuer Weise fixiren, indem man den electrischen Strom
auf einen fliissig gemachten Nichtleiter richtet, wie z. B.
Talg, Harz, Paraffin u. s. w. und letztere unter dem Einflusse des Stromes erstarren lbst.. Hierbei erkennt man
recht deutlich, dass Paraffin meistens ein sehr schlechter
Leiter ist.
Um etwaige Unterschiede in den Bewegungen aufzufinden, welche durch das Ausstromen entgegengesetzter
ElectricitiLten hervorgebracht werden, kann man zwei verticale Spitzen mit den Conductoren der Holtz’schen Maschine verbinden und so die beiden Electricitiiten zu
gleicher Zeit parallel zu einander auf dieselbe Metallplatte
hiniiberfiihren. Ein merklicher Unterschied in den respectiven Bewegungen tritt jedoch nicht hervor. Zwischen
den beiden Figuren erhebt sich eine neutrale Fllissigkeitsschicht, welche sich nicht entfernen liisst, auch dann nicht,
wenn man durch AnnBhern und Verstellen der Spitzen es
absichtlich dahin bringen will,dass die Figuren ineinander
iibergreifen.
Zerlegt man eine Spitze in mehrere andere, so bildet
jede fdr sich {eine getrennte Figur und die so entatandenen Elementarfigwen hslten sich ebenfalls getrennt von
einander.
Wird die Oelschicht der Doppelfipr etwas dicker, so
merden Luftblbchen vom Strome mit hineingerissen, welche
sich d a m im Innern des Oeles gewissen Linien entlang
bewegen , die an die magnetischen Kraftlinien erinnern.
Dem Riicken der neutralen Oelschicht entlang, welche
beide Figuren trennt, zieht sich dann eine wellenfdrmig
M. v. Waha.
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sich bewegende horisoatrle Linie, in wdcher diese LPR
blhchen sich t h d f l w h x11 v m i d p n &hen.
Diem3 l3kdmmq
'
en k b e n lohop h c h eine relativ
schwache ElmkiaitWquelle hemqphw&
werdea 8etzt
man z. B. die beiden Bsl~geei.rr ptdenen Leydener
Flasche mit nwei isolirten MeWtpMb in Verbindung,
welche mit einer d b n e n OeMcht bbemogen h d , so
h a t sich die successive Entbdmg der Plnsche Vera=schaulichen, indem man den beMsa Phtten abwecheehd
eine mit der Erde verbundene 0pitse n8hert.
II.
Was jetzt die Bewegung der Fhhigkeit anbehngt, so
kann sie unm8glich dem von der 8pit.m ktgorrchleuderten
Lufistrome allein zuzuschreiben sbia. Bin directer Versuch xtit der W a g e zeigt auch deutlich, h a dieser Luftstrom wirklich existirt und d d dtmmlben ein zwar
merkbarer Dnrck auf die daruater h g i d e Platte ausgeqbt wird, dare dieser 8trom aber bei d
m nicht ausreicht, um die lebhaften Bewm emeugen, welche
in der Fhrsigkeit henortreten. Sine WlLrung des Vorganges lie@ jedoah nahe.
Die niehffeitende FlUssigkeitmhicht emtet hier den
Isolator einer Frsnkh'schen W, d m n Beleqp dnrch
die Metallplatte einereeita and die akr die Fltbsigkeit
sich ausbreitende Luftoohicht andemernah gebildet werden.
Ereterer wird die Eleotricitpt direct, lebtewer mittelst der
Spike unter dsm Einflasse der MehUpWe mgefflhrk Die
M e h u n g , welche die auf beiden &6m1 der Fltbsigkeit
gelagerten Electriciten aufeinander mstlben, iet aber
~
hin ausgleich stark und muss sich iduher B M smeen
gleichen. Wegen der Beweglichkeit der Fltkuaig]Ceit jedoch
kann die OMLafbchicht an 19tellen grlhoter Attraction
in dieselbe eindringen; daher die Mchterfbrmigen Vertiefungen, welohe moistens in eehr Asiw Spitsen aaalaufen.
zniachen
Auf welche Art die electride A-mg
letzteren und der Metallplatte stattflndet, ob auf iihnliche
12
M. v. Waira.
Art wie in der Luft durch Fliissigkeitsfiden oder durch
itusserst feine Luftcanitle, welche bis zur Platte dringen,
mag dahingestellt bleiben; sicher ist, dass man zum oftersten in der Fliissigkeit eine Unzahl ganz kleiner Korper
sntdeckt, welche sich lebhaft von oben nach unten und in
umgekehrter Richtung bewegen und daher wenigstens zum
Theil den electrischen Ausgleich vermitteln.
Das Entstehen der Vertiefungen setzt schon eine ungleichmbsige Vertheilung der Electricitiit auf der Oberfliche der Fliissigkeit voraus, und diese Ungleichmissigkeit
wird durch den Vorgang noch befdrdert, wodurch sowohl
das Verschwinden schon bestehender und das gleichzeitige
Auftauchen neuer Vertiefungen als deren Bewegungen von
den Orten grosseren zu denen geringeren Widerstandes
hinlihglich e r k k t werden.
Ebenso mag man eine plausible ErkliLrung finden fur
das Verhalten der schlecht leitenden Fltissigkeiten auf
Ealbleitern, wie Papier, Seidezeug u. 8. w. Giesst man
nitmlich eine solche Fliissigkeit auf einen dieser Halb;
leiter, welchem die negative Electricitiit durch einen Draht
zugefiihrt wird, der in einer Spitze oder &gel endigt,
welche die untere Fliiche des Halbleiters beriihrt oder
doch nahezu so, wiLhrenddem die positive Electricitlit durcli
eine vertical iiber der unteren angebrachten Spitze auf
die so hergestellte Franklin’sche Tafel ausstrommt, so wird
die Flfissigkeit nicht mehr von der Mitte nach den RAndern hin weggetrieben ; sie hauft sich im Gegentheile Uber
dem unteren Pole an und zieht sich von den U n d e r n
nach der Mitte hin. Ihre Bewegung ist also der adinglich beschriebenen gerade entgegengesetzt und zwar ist
jetzt die Fltissigkeitsschicht in der Mitte der Figur bei
weitem am dicksten. Doch auch hier ist die Fliissigkeit
in heftiger Aufwallung und wird sie von zahlreichen Vertiefungen durchdrungen.
Wegen der schlechten Leitungsfdhigkeit des Halbleiters ist die -Vertheilung der Electriciat auf der unteren
Fliiche ganz anders als bei einer Metallplatte, wo sie sich
M,v. W&.
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vonugsweise naah dem Rande bin m v erbiten sncht nnd
daher die ETtbsi@eit &or von dAa Mittdpmdh w e e h t .
Hier jedoah irt die B%ctrieitW dm mteroa Beieges
vorsagmeise am cka Endpunktdoo D d i t a ~q p h h f t
Durch die Wirkaag dar Spiose i d e a wird die positive
Electriait& a d einea grbtwm~Enh hin verthoiit and
die dadurch eleotririrtwa F
l
W w d o n ~nothwendigerweise nsah dem MiWlpmktie hiyseogrrr.
Eine e& Folge ob@r Vcmuche iet wold die 0ntbehrlichkeit des &en Belegtw der Oondenaatoren und
dessen Ereeteang durah eiae du Behrere Spitsen. Bei
Vorleaungsversuchen mag diw Ekriohteng immerhin von
Nutzen sein. Emetzt man 1;. R den o k o n Beleg einer
Franklin’schen Tafel durch eine nahe an der Stte dereelben endende Spitze, so schhgt bsi der Entladuag ein
ziemlich starker Funke von der SpicSe a d das Ghu tiber?
der sich hier naoh rllen Richtungem hin verbtelt und verzweigt. Die so antstrrdane Li&t&gw hum man auch
Wren, indem man rorher die T h 1 mit Kohlenpulver beetreut.
Wirklicb schbn nerden aber die Lichteffecte, wenn
man ziemlich greese Koohfiaechen msweadig mit ehem
relativ Heinen %bnniolb&ge b&kt, inwedig mit einer
Spitze versiebt, die Lnft so mi&als maQlich awpumpt
und selbe dann ols Coideneatoren gebnaoht. Zu Vorlesungsversuchen mbchten die so bergestellten Plaschen
besonders ou emphhlen win.
Electrische Liohtbilder lamn sich leioht .mittelst Anwendung einer rialfaoh getheilten &BiQs als Beleg einer
Franlclin’den T h l hemtedlen, sowie m m denn auch die
durch SpitPen erhaltanon L i c h t s f f a benateem h n , um
verechiedene R X g m w h hn der Electricitlkt a d frappante
Weise zu veranmha~~lichen.
III.
Da, wie vorhin bme&t, die
Lnff zwischen
den beiden Balegan der Franklin’schem PlUsuigkeitatafel
~
~
74
iK. v. Waha.
gleich ist, so muss. geeignetenfalls, der untere Beleg dieser Anziehungskraft ebenso folgen, wie der obere.
Nimmt man daher als unteren Beleg anstatt einer
Netallplatte eine leitende Fliissigkeit, wie Wasser, so
tritt die Erscheinung in umgekehrter Art hervor. Zuerst geriith die Obertliiche des Wassers in unregelmtksige
mellenfdrmige Bewegung; dann erheben sich zahlreiche
Wasserkegel, welche alle oben spitz zulaufen und mehr
oder meniger hoch in die nichtleitende Fliissigkeit hinsufragen. h s t man die isolirende Schicht allmiihlich
dicker werden, so d r d die Zahl dieser Kegel immer geringer, wiihrenddem !die bleibenden an Ausdehnung zunehmen, so dass :sic zuletzt mehrere Centimeter hoch in
die dariiber lagernde Fliissigkeit hinaufragen. Von den
Spitzen derselben werden bestindig Kiigelchen nach oben
geschleudert , was der Erscheinung das Aussehen von
Miniaturvulcanen gibt, die sich in voller Tbtigkeit befinden. Zumeist sind diese Vulcane auch in bestindiger
Drehung begriffen, die jedoch keinen bestimmten Gesetzen
zii gehorchen scheint.
Wenn man Quecksilber als unteren Beleg gebraucht
und Petroleum als schlechtleitende Fliissigkeit, so geht
die Erscheinung durch andere Phasen. Zuerst geriith das
Petroleum in heftige , aufwallende Bewegung, woran das
Quecksilber keinen Antheil zu nehmen scheint; dann wird
es selber an der Obeflache von der Bewegung ergriffen;
bald losen sich zahllose Quecksilberkiigelchen von demselben ab, dringen durch das Petroleum hindnrch und verbreiten sich a d eine grosse Entfernung um den Apparat
herum und bilden so einen electrischen Quecksilberregen.
Wird die Spitze noch weiter entfernt und die Petroleumschicht noch dicker, so hbrt der Regen bald auf und das
Quecksilber kehrt anscheinend zur Ruhe zuriick. Es
dringen dann aber einige wenige Luftkegel von oben tief
in die isolirende Fliissigkeit hinein.
Eine Franklin’sche Tafel lilsst sich ebenfalls aus drei
Fliissigkeiten herstellen, wie z. B. Wasser, Terpentinol und
M. v. Waha.
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Alcohol, Um die Leitang den Wbden des Gehses entlang zu vermindern, kann man die &re Fltlesigkeit in
einen an beiden Enden offenen WsoyIider einschlimen,
welcher einige Millfmeter in daa sdhh-nde
Oel eindringt. In d i m m Falle combinhen aich dann die verechiedenen Erscheinungen. Auf- and a h i g e n d e Kegel
treten auf nnd bald verbirgt ein dichtrr 8taubregen dem
Auge den Vorgang im Innern.
Ob die vorhin heechriebenen Bewegungen in irgend
welcher Beziehung zu gewisnen atrnoqhikischen Erscheinungen atehen, mag dahingentellt blei'ben, denn eine
gewisse Aehnlichkeit im Vorgange kann noch nicht ala
Beweis angesehen werden.
IV.
Noch andere Bewegungserscheimngen lassen sich durch
daa Einwirken der Electricitgt auf Fliieaigkeiten hervorbringen.
Lbst man durch den Fbden eines weiten Glaegefbses
zwei Spitzen ehketen, welche mit den beiden Conductoren
der Holtz'schen Ill[srobine in Verbindung stehen, giesst
Petroleum in das'Qefl5ee bie es die Spihen etwbs bedeckt,
so wird letzteres wia immer durch den ehctrischen Strom
in heftige Bewegung rersetzt. Bald aber erhebt sich vom
negativen Pole ein Fltissigkeitastrahl, der in verticaler
Richtung meterhoch emporsteigen kann , w-nddem
die
positive Spitse, einem Mbrser Ilhnlich, kleine Bomben
nach dem n'egcatiten Pole hintlberwirft. Zugleich zieht
eich eine etwaa erh8hte Schicht s e n h h t mu Verbindungslinie der Beiden Spitzen, fast in der Mitte derselben, durch die Flasrigkdt hin , welche mit der neutralen
Schicht der oben beMbriebenen Doppdfigar in Beziehung
zu stehen scheint. Der Strahl erhlUt sich auch dann noch,
wenn das Niveea dsr F l w k e i t d o n m e d i c h anter das
Ende der ispitre herabgeetmlren Mt. 9Sitwm and rtlckwgrts
abt die Spitze alm eine etarkeA&ung
pus, nech vorne
jedoch bekundet me eine bedeutede AWonsung.
Dieselbe nentrale Schicht, von der soeben Erwghnung
76
G! Fromme.
get.han, findet man auch, wenn die beiden Electricitaten
in horizontaler Richtung gerade auf einander zu ausstrijmen,
und man dem Strome ein mit einer isolirenden Flilssigkeit
gefiilltes Glasgefhs niihert. Lilsst man kleine, cylinderfdrmige Karper, welche an einem seidenen Faden aufgehitngt sind, zwischen den Spitzen auf der Fliissigkeit
schwimmen, so nehmen sie bald eine axiale, bald eine
Bquatoriale Stellung den Spitzen gegentiber ein. Die guten
Leiter nehmen entschieden die axiale und die schlechten
die aquatoiiale Stellung , indessen die Halbleiter unentschieden zwischen beiden Stellungen schmanken.
Auch wenn man die Fliissigkeit entfernt, zeigen die
Korper in der Luft dasselbe Verhalten, obschon dann bei
etwns starkem, unregelmassigem Strome die schlechten Leiter
in eine Drehbemegung gerathen und in derselben verharren.
L u x e m b u r g , im Februar 1878.
V. Magnet2Rche E ~ r n e n t a h m f ~ c h ~ j m ;
von C a r t P r o m m e .
(Der konigl. Gesellachaft der Wiaeenschaften zu Gottingeu im Auszuge
mitgetheilt am 5. Mai/4. August 1877.)
Z w e i t e Abhandlnng.
In
Pogg. Ann. Ergbd. VII. p. 390-430 habe ich eine
erste Arbeit: Untersuchungen uber den Magnetismus
von Stahlstiiben , veraffentlicht. I n der gegenwgrtigen
und einer weiteren , demngchst erscheinenden, sollen
theils Fragen, die in der ersten nur unvollkommene
Beantwortung fanden, endgiiltig gelost, theils auch neue
Erscheinungen in den Kreis der Betrachtungen gezogen
werden. A l e Resultate der ersten Abhandlung waren mit
Stahlstsben gewonnen worden. Die Untersuchung ist nun
auch auf weiches Eisen ausgedehnt, und auch insofern
bilden die jetzt zu veraffentlichenden Ergebnisse eine Erggnzung der friiheren Arbeit. I m Uebrigen beschriinkt
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