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NIKOLA TESLA. Nach einer Bronzebüste des bekannten jugoslavischen Bildhauers Fran Menegelo-Dinêié.

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  • NIKOLA TESLA.Nach einer Bronzebste des bekannten jugoslavischen Bildhauers Fran Menegelo-Dini.

  • NIKOLA TESLAUND SEIN WERK

    UND

    DIE ENTWICKLUNG DER ELEKTROTECHNIK,DER HOCHFREQUENZ- UND HOCHSPANNUNGSTECHNIK

    UND DER RADIOTECHNIKVON

    DIPL.-ING. SLAVKO BOKSAN

    MIT EINEM GELEITWORT VON

    PROF. DR F. KIEBITZ

    MIT 79 ABBILDUNGENIM TEXT

    LEIPZIG WIEN NEW YORKDEUTSCHER VERLAG FR JUGEND UND VOLK

    ABTEILUNG FR WISSENSCHAFT UND TECHNIK

  • V E R L A G S N U M M E R 8 9 6

    COPYRIGHT 1932 BYDEUTSCHER VERLAG FR JUGEND UND VOLK

    GESELLSCHAFT M. B. H.VIENNA I. BURGRING 9

    ALLE RECHTE, INSBESONDERE DAS DER BER-SETZUNG IN FREMDE SPRACHEN, VORBEHALTEN

    EINBANDZEICHNUNG VON PROF. HERBERT SCHIMKOWTTZ

    PRINTED IN AUSTRIA

    BUCHDRUCKEREI CARL GEROLD'S SOHN, WIEN VIII. HAMERLINGPLATZ 10

  • Zum Geleit.Nikola Teslas Weltruhm beruht auf den Erfindungen, die er im letzten

    Jahrzehnt des vergangenen Jahrhunderts gemacht hat. Sie liegen aufelektrotechnischem Gebiet, im besonderen auf dem Gebiet der lang-samen und der hochfrequenten Wechselstrme, und sind aus einer reichgesegneten Forscherarbeit hervorgegangen. Seitdem hat sich einemchtige und vielseitige Wechselstromindustrie entwickelt, die nochheute im Wachsen begriffen ist. Teslas Name wird aber im Zusammen-hang mit dieser Industrie immer seltener genannt, obgleich es nichtunbekannt ist, da er am Ausbau der Grundlagen der Elektrotechnikhervorragend beteiligt ist.

    Sein Landsmann S. Boksan hat in dem vorliegenden Buche eineFlle von interessantem Originalmaterial ber Teslas Lebensarbeit zu-sammengestellt und im Rahmen der Gesamtentwicklung der Elektro-technik historisch kritisch besprochen, so da das Buch willkommeneGelegenheit bietet, in das Schaffen eines genialen Pioniers der Elektro-technik anregenden Einblick zu nehmen.

    Nicht selten ist die Frage laut geworden, warum Tesla bei der moder-nen kommerziellen Auswertung der Elektrotechnik nicht die Rolle spielt,die man nach seinen unbestrittenen erfinderischen Grotaten erwartensollte; je nach ihrer Einstellung urteilen die Fachleute verschieden berdie Enttuschungen, die Tesla nicht erspart geblieben sind. Fr michliegt es nahe, fr das Gebiet der drahtlosen Telegraphie auf die mannig-faltigen Wandlungen hinzuweisen, die unsere Anschauungen im Laufeder Zeit durchgemacht haben. Schon die Auffassung der HertzschenWellen hat sich gendert, und zwar in einem Sinne, der fr die Wrdi-gung von Teslas Verdiensten um die drahtlose Telegraphie nicht gnstiggewesen ist.

    Ursprnglich nannte man Hertzsche Wellen nur solche Wellen, wiesie Hertz selbst benutzt hatte, also Wellen, die ungefhr 1 m lang waren.Von diesen unterscheiden sich die langen Wellen der drahtlosen Tele-graphie in mancher Hinsicht. Sie breiten sich nicht so geradlinig auswie die eigentlichen Hertzschen Wellen und spielen sich auch nicht imfreien Raume ab, sondern an der Oberflche der Erde. Ob die Beschrei-bung der drahtlosen Energiebertragung mit Hertzschen Wellen mglichist, war darum zunchst zum mindesten problematisch; und es ist wahr-scheinlich, da Tesla gar nicht verstanden worden wre, wenn er in denneunziger Jahren seine Ergebnisse durch Hertzsche Wellen erklrt htte.

    Erst um die Jahrhundertwende gelang Max Abraham der Nachweis,da die Wellen, die ein geerdeter, hochfrequent erregter Sendedrahtausstrahlt, mit denselben Gleichungen berechnet werden knnen wie dieeigentlichen Hertzschen Wellen; nur zwei Einschrnkungen sind dabeizu machen: Erstens darf die Erde keinen elektrischen Widerstand auf-weisen, und zweitens mu sie eben sein. Obgleich diese Bedingungen

  • IV

    in der Wirklichkeit nur zum Teil erfllt sind, hat man seitdem dieWellen der drahtlosen Telegraphie mit Hertzschen Wellen identifiziert;ja, die drahtlosen Wellen werden sogar gelegentlich mit Lichtwellenverwechselt.

    Marconi hatte ursprnglich mit den kurzen Hertzschen Wellen ge-arbeitet, die ein Righischer Oszillator ausstrahlt. Als er nach dorn Vor-gang von Tesla zum Gebrauch langer Wellen berging, durfte er unbe-denklich seine Ausbreitungsvorgnge als Hertzsche Wellen bezeichnen,und damit war erst das richtige Gewand fr die drahtlose Telegraphiegefunden.

    Die vorliegende Beschreibung von Teslas Wirken und Schaffen drftezahlreiche Anregungen fr jeden bieten, der ber die weitgehend spe-zialisierte Alltagsarbeit der Elektrotechnik hinaus den allgemeinen Fort-schritt im Auge hat, und damit mge sie nicht nur der historischenGerechtigkeit, sondern auch der weiteren Frderung der Elektrotechnikdienen.

    Berlin-Steglitz, 5. Mrz 1932. Franz K i e b i t z .

  • Vorwort.Den verflossenen vier Jahrzehnten haben auf dem Gebiete der Elektro-

    technik das Drehstromsystem, die Drehstromkraftbertragung und derInduktionsmotor das Geprge gegeben. Unzhlige berlandzentralensind in dieser Zeit in der ganzen Welt errichtet worden, viele Millionenvon Pferdestrken wurden bis jetzt aus Wasserkrften gewonnen undimmer mchtiger breitet sich die Entwicklung in dieser Richtung aus.Elektrische Energiebertragung auf groe Entfernungen ist in kurzerZeit ein mchtiger Faktor der Elektrizittswirtschaft sowie der moder-nen Technik und der heutigen Zivilisation geworden. Die Grundlagefr diese Entwicklung ist im Jahre 1882, also vor rund fnfzig Jahren,von Nikola Tesla durch seine Entdeckung des Drehfeldes gelegt worden.Auf dieser epochalen Entdeckung fuend, hat Tesla selbst in einer berzehn Jahre whrenden zhen Forscherarbeit zahlreiche Einzelerfindun-gen und Entdeckungen gemacht, die, mit seinen Entdeckungen auf demGebiete der Hochspannungstechnik zusammen in mehr als vierzig Pa-tenten niedergelegt, die Grundlagen fr das groe Gebude der heutigenStarkstromtechnik geschaffen haben.

    Anschlieend an diese seine Arbeiten hat Tesla 1890 seine Hoch-frequenzgeneratoren und 1891 seine Hochfrequenztransformatorenentwickelt, aus denen er in weiteren Jahren die Grundlagen derHochfrequenztechnik und der Hochfrequenzforschungen geschaffenhat. Sein berhmter Vortrag im Columbia College vor demAmerican Institute of Electrical Engineers vom 20. Mai 1891 war vonwissenschaftlichen Versuchen begleitet, die sowohl fr die Physik alsauch fr die Elektrotechnik die Erffnung eines neuen, ungemeinfruchtbaren Forschungsgebietes bedeuteten. Diesem Vortrag folgte1892, also vor rund vierzig Jahren, der zweite Vortrag in London undParis vor der Royal Institution, vor der Institution of Electrical En-gineers und vor der Socit International des Electriciens und derSocit Francaise de Physique. Im Jahre 1893 hielt Tesla vor demFranklin Institute in Philadelphia und vor der National Electric LightAssociation in St. Louis einen dritten Vortrag, dem in spteren Jahrenneue folgten.

    Alle diese Vortrge sind von epochaler Bedeutung. Sie waren sowohlfr die Wissenschaft als auch fr die Technik eine Offenbarung. Neuewissenschaftliche Begriffe, neue technische Mittel und ungeheure Ent-wicklungsmglichkeiten waren in ihnen enthalten und der Welt ge-geben. Hochfrequenzstrme, der Teslatransformator, Teslastrme,Hochfrequenzoszillatoren, gekoppelte Schwingungskreise, auf Resonanzabgestimmte Schwingungskreise, die Grundlagen der Radiotechniknebst Antenne und Erdleitung, die Anwendung der Hochfrequenzstrmein der Elektromedizin, fr Ozon-, Luftstickstoff- und Stahlerzeugung,fr konomische Lichterzeugung und fr mehrfache andere Zwecke,

  • VIund viele weitere wissenschaftliche Gedanken waren in diesen Vor-trgen ausfhrlich besprochen und experimentell erhrtet.

    Diesen Vortrgen folgten wiederum mehr als vierzig grundlegendePatente auf den Gebieten der Hochfrequenz- und der Radiotechnik,welche verschiedenste in den Vortrgen angedeutete und auch neueGedanken und Ideen in technisch und praktisch realisierbare Formenumwandelten.

    Dieser genialen Pionierarbeit dos groen Forschers und Entdeckersist bis jetzt weder in der Wissenschaft noch in der Technik diejenigeAnerkennung zuteil geworden, die ihr gebhrt. Die Tatsache, daheuer das fnfzigste Jahr sich vollendet, seit Tesla das Drehfeld ent-deckt hat, und da nunmehr genau vierzig Jahre vergangen sind, seitTesla in seinem Vortrag vor der Royal Institution in London eine aus-fhrliche Darstellung seiner Hochfrequenzforschungen gegeben und dieGrundlagen der Radiotechnik gelegt hat, haben dem Verfasser einenbesonderen Anla geboten, in diesem Buch dasjenige aus den wissen-schaftlichen Forschungen Teslas vorzubringen und im Rahmen der Ent-wicklung der Elektrotechnik, der Hochfrequenz- und Hochspannungs-technik und der Radiotechnik historisch-kritisch zu beleuchten, was erfr die Entwicklung dieser Gebiete als grundlegend und bahnbrechendansieht.

    Dem Verfasser war es nicht mglich, auf alle Dokumente und Einzel-heiten ausfhrlich einzugehen, und mu daher diesbezglich auf die imBuche angegebenen Originalarbeiten verwiesen werden. Das Buch sollja auch nicht eine Dokumentensammlung darstellen, sondern es ist mitdem innigen Wunsche geschrieben, da es ihm gelingen mge, demWerke Teslas im Lichte des heutigen Standes der Elektrizittswissen-schaft und der Technik endlich diejenige Anerkennung zu verschaffen,die ihm dank seiner Bedeutung zukommt.

    Aus diesem Grunde hat der Verfasser an zahlreichen Stellen in Dis-kussionen seinen Standpunkt offen ausgesprochen und hegt die ber-zeugung, da er dadurch der objektiven Kritik gengend Anla bietet,um manche seit langem vielseitig eingebrgerte unrichtige Ansichtrichtigzustellen und dadurch der Wahrheit zum Sieg zu verhelfen.Namentlich bezieht sich das auf die Hochfreqenz- und Radiotechnik.In der Fachliteratur wird dem Teslatransformator und den Teslastrmenein viel zu enger Begriff und Anwendungsbereich eingerumt. Tatsacheist jedoch, da Tesla alle Systeme der gekoppelten Schwingungskreisegeschaffen, das Problem der Abstimmung mehrerer Schwingungskreisegelst und alle Methoden der Erzeugung der Hochfrequenzschwingun-gen und -strme praktisch gegeben hat. Ebenso ist es Tatsache, daTesla bereits 1892 fr die drahtlose Telegraphie die Antenne und dieErdleitung erfunden und die Grundlagen der Radiotechnik gelegt hat,da er auch bereits 1897 nach zielbewuter Arbeit von sechs Jahrenein vollkommenes System der abgestimmten drahtlosen Telegraphie mitseinen gekoppelten Schwingungskreisen, seinen Rotationsoszillatorenals Erzeugern von schwachgedmpften und ungedmpften Schwingun-

  • VIIgen und mit seinen ber hundert Meter langen Wellen praktisch ge-geben hat. Beweise fr alles dies sind im Buche reichlich zu finden.Aber selbst auf dem Gebiete der Drehstromtechnik sind Teslas Lei-stungen in der Fachliteratur nicht gengend anerkannt. Aus diesemGrunde ist im Buche auch die groe Pionierarbeit, die Tesla auf diesemGebiete geleistet hat, ausfhrlich behandelt worden.

    Herrn Prof. Dr. F. Kiebitz ist der Verfasser zu besonderem Dank ver-pflichtet, da er der Bitte des Verfassers, ein Geleitwort fr das Buchzu schreiben, bereitwilligst entsprochen und ihm einige wertvolle Rat-schlge gegeben hat.

    Ferner ist der Verfasser zu groem Dank verpflichtet seinem Bruder,Herrn Dr. Milos Boksan, Rechtsanwalt in Novi-Sad (Jugoslavien), derseinerzeit anllich der Vorarbeiten und der komplizierten Material-beschaffung in den Patentmtern und Bibliotheken Berlins, Wiens undLondons finanzielle Opfer gebracht und somit das Erscheinen des vor-liegenden Buches ermglicht hat.

    Ebenso dankt der Verfasser seinem Freund, Herrn Dr. Guido Di-maczek in Wien, fr die sorgfltig durchgefhrte Korrektur des Buchesund dem Direktor des Verlages, Herrn Walther Wiedling in Wien, frdie wertvolle Untersttzung, die er dem Verfasser bei der Herausgabedes Buches zuteil werden lie.

    Beograd, im Mrz 1932.Slavko B o k s a n.

  • Inhaltsverzeichnis. SeiteEinleitung. Notwendigkeit historisch-kritischer Betrachtung XIII

    I. Teil.I. Abschnitt

    E n t w i c k l u n g d e r E l e k t r o t e c h n i k .E r s t e s K a p i t e l . Epoche des galvanischen Stromes 1

    1. Galvani und Volta. 2. Oersteds Entdeckung. 8. Leistungen Amperesund Ohms.

    Z w e i t e s K a p i t e l . Faradays Epoche der Induktion 41. Faraday und sein Werk. 2. Erste Versuche, Dynamomaschinen zubauen.

    D r i t t e s K a p i t e l . Epoche des Gleichstromes 71. Siemens und Wilde. 2. Siemensches Dynamoprinzip. 3. Pacinotti undGramme. 4. Elektrische Beleuchtungs- und Kraftbertragungsanlagen:Jablochkoff, Hefner-Alteneck und Edison. Versuche von Deprez.

    V i e r t e s K a p i t e l . Teslas Epoche des Drehstroms und der Drehstrom-Kraftbertragung 121. Teslas Entdeckungen und Patente 12

    a) Elektrische Kraftbertragung. b) Elektromagnetischer Motor. Dreh-strom-Asynchronmotor. c) Drehstrom-Synchronmotor und Kraftber-tragung mit ihm. d) Elektromagnetischer Motor. Kurzschlu- undSchleifringmotor. e) Transformation und Verteilung der elektrischenEnergie. f) System der elektrischen Verteilung. Stern-Stern-Schaltung,Gleichstrom-Drehstromgenerator. g) Asynchrongenerator. h) Drehstrom-Kraftbertragung mit Multipolarmaschinen. i) Regulator fr Drehstrom-motoren. Drehtransformator. j) Einphasen-Wecbselstrommotoren undKraftbertragung mit ihnen.

    2. Die Weltausstellung in Chikago und die Hydrozentrale an den Niagara-fllen 45

    3. Kraftbertragung LauffenFrankfurt a. M 464. Teslas Patente und Townsends Patententscheidung 475. Aragos Rotation 546. Teslas Vortrag vor dem Institut amerikanischer Elektroingenieure.

    Standpunkt B. A. Behrends und A. du Bois-Reymonds 547. Ferraris und andere Erfinder und Tesla 568. Teslas Kampf um sein Drehstromsystem. Professor C. F. 8cott ber

    Teslas epochale Leistung 66

    II. AbschnittE n t w i c k l u n g d e r H o c h f r e q u e n z - u n d H o c h s p a n n u n g s -

    t e c h n i k .F n f t e s K a p i t e l . Erforschung der Natur der Funkenentladungen . . 74

    1. Erfindung des Kondensators. 2. Henrys und Helmholtz' Ansichten.3. Lord Kelvins Theorie. 4. Feddersens Experimente.

    S e c h s t e s K a p i t e l . Teslas Hochfrequenzforschungen und Entdeckungen 80A . Hochfrequenzmaschinen und Experimente mit denselben . . . . 8 0

    a) Erste Experimente mit Hochfrequenzmaschinen. b) Entwicklung derHochfrequenzmaschinen 81

  • XSeite

    B. Teslas Hochfrequenzoszillatoren und Schwingungssysteme . . . . 89a) Teslas Grundpatente 462.418 und 454.622 aus dem Jahre 1891. Hoch-

    frequenistrme, Telastransformatoren 90b) Teslastrme oder Teslaschwingungen und die Grundprobleme bei

    ihrer Erzeugung 941. Erzeugung von schwachgedmpften und ungedmpften Tesla-strmen (Teslaschwingungen) hoher Leistung und Wirtschaftlichkeit.Lschfunke. Hochfrequenzlichtbogen. Rotationsoszillator. 2. Reso-nanz gekoppelter Schwingungskreise. 8. Lose Koppelung. Verstr-kung der freien Schwingungen. 4. Vakuumrhre als Erzeuger vonHochfrequenz-Schwingungen.

    C. Zusammenfassung und Diskussion 144S i e b e n t e s K a p i t e l . Teslas Hochspannungsforschungen 148A c h t e s K a p i t e l . Anwendungen der Teslastrme (Schwingungen) in der

    Technik 1521. Teslas Hochfrequenzforschungen und die Entwicklung der Glhlampe.2. Stromfhrung und Energiebertragung durch eine Leitung. Fernleitungmit erhhter Selbstinduktion. Pupinspulen. 3. Teslastrme in der Radio-technik. Drude8 Feststellungen. 4. Anwendung der Teslastrme fr Ozon-,Luftstickstoff- und Stahlerzeugung.

    N e u n t e s K a p i t e l . Teslastrme in der Medizin 1611. Teslas Entdeckungen in den Jahren 1890 und 1891 1612. Der Vortrag vor dem Kongre fr Elektromedizin in Buffalo 1898 . . 1633. Tesla und die Rntgenstrahlen 179

    Z e h n t e s K a p i t e l . Teslas wissenschaftliche Vortrge und Ansichten undihre Bedeutung 1811. Engineering, Times, ETZ. und Professor Kiebitz ber Teslas Vortrge

    und Forschungen 1812. Teslas Ansichten ber Elektrizitt und Materie 1853. Teslas Gedanken ber Licht, ther, Atome und elektrostatische Krfte 1894. Teslas Gedanken und die heutige Wissenschaft 193

    III. Abschnitt

    E n t w i c k l u n g de r R a d i o t e c h n i k .

    E l f t e s K a p i t e l . Hertz als Vorlufer der Radiotechnik. Forschungen vonMaxwell, Hertz und Branly 1981. Maxwells Theorie. 2. Hertzsche Experimente. 8. Branlys Untersuchungen.

    Z w l f t e s K a p i t e l . Teslas Radioforschungen von 18911897. Schaffungder abgestimmten drahtlosen Telegraphie 2041. Der Grundplan der Radiotechnik. Die Vakuumrhre als Detektor . . 2042. Teslas Radioexperimente in den Jahren 18931897 211

    D r e i z e h n t e s K a p i t e l . Teslas Grundpatente 645.576 und 649.621 vom2. September 1897: Vier Resonanzstromkreise in der Radiotechnik. Girar-deaus Feststellungen 217

    V i e r z e h n t e K a p i t e l . Drahtlose Fernsteuerung. Teslas Grundpatent618.809 vom 1. Juli 1898 226

    F n f z e h n t e s K a p i t e l . Teslas Radioforschungen in den Jahren 1899und 1900 2361. Kolorado-Experimente 2362. Teslas Radiopatente aus der Zeit der Kolorado-Experimente . . . . 240

  • XISeite

    a) Empfangsmethoden und Apparate: Kontaktdetektoren fr Gleich-richtung der Wellen. Tikker und Tonrad. Wellenverstrkung. MehrfacheWellen. b) Testes Patent 787.412 vom 16. Mai 1900. Drahtlose ber-tragung der elektrischen Energie auf grte Entfernungen mit langenWellen. c) Teslas Patent 1,119.782 vom 18. Januar 1902. Apparate frdrahtlose elektrische Energiebertragung.

    8. Zitate aus ,,The Century Magazine" vom Juni 1900. Teslas Rund-funkprojekt 261

    S e c h z e h n t e s K a p i t e l . Tesla und andere Pioniere der Radiotechnik 2781. Marconi und seine Leistung 2732. Professor Braun und seine Leistung 2848. Poulsen und Wien 2874. Fessenden, Alexanderson und Goldschmidt 2885. Slaby und Graf Arco 289

    S i e b z e h n t e s K a p i t e l . Radioliteratur und Tesla. Schlubetrachtungen 292

    II. Teil.A c h t z e h n t e s K a p i t e l . Teslas Leben und Schaffen 301A n h a n g : Liste der Teslaschen Patente in Amerika 841N a m e n r e g i s t e r 348

    Alle im Text kursiv gesetzten Stellen stammen vom Verfasser.

  • Berichtigungen:

    Seite 77. Anstatt: soll stehen:Seite 98 (Ende des dritten Absatzes). Statt: festzuhalten" soll stehen: festzu-

    halten.

  • EINLEITUNG.Notwendigkeit historisch-kritischer Betrachtung.

    Die heutige Elektrotechnik, die Hochfrequenz- und Hochspannungs-technik und die Radiotechnik gelten als angewandte Wissenschaftender reinen Physik, die sich in den letzten Jahrzehnten zu groen selb-stndigen wissenschaftlichen Gebieten entwickelt haben. Bei genauerBetrachtung ersehen wir leicht, da sie von bestimmten grundlegendenphysikalischen Gesetzen und Prinzipien beherrscht werden, ohne derenErkenntnis ihre Grundlagen und ihre groartige Entwicklung unmg-lich wren. Parallel mit ihrer Entwicklung ist auch die Entwicklungder wissenschaftlichen Einsicht in das Wesen der Elektrizitt gegangen,und wir sind heute zu der allgemeinen Erkenntnis gelangt, da dieElektrizitt die letzten Grundlagen der Materie charakterisiert.

    Wir wissen heute, da die Elektrizitt in der Wissenschaft diefhrende Rolle spielt, aber auch die ganze moderne Technik ist von derElektrizitt beherrscht. Sowohl die Starkstrom- und Schwachstrom-als auch die Radiotechnik umfassen gewaltige Gebiete der Gesamt-technik und sind durch umfassende wissenschaftliche Entdeckungenentstanden. Sie haben in ihrer Entwicklung die ganze Maschinentech-nik mitgerissen und zur heutigen Vollkommenheit gebracht. Die Stark-stromtechnik und die Drehstromkraftbertragung haben in der Elek-trizittswirtschaft heute einen jhrlichen Kraftverbrauch von rundeiner Viertelbillion Kilowattstunden ermglicht. Das ist ungefhr die-jenige Leistung, die heute in einem Jahr in allen elektrischen Zentralenund sonstigen Kraftwerken der Erde zusammen erzeugt wird. Diesegewaltige Arbeitsleistung, die der Welt ein Jahr lang fast alle Be-drfnisse an Licht und Kraft zu decken ermglicht, wird auf groemUmwege aus Kohle, Rohl und aus Wasserkrften gewonnen. GroeKraftstationen und berlandzentralen umspannen heute alle Kultur-lnder und geben uns einen Begriff davon, welche geistige und mate-rielle Entwicklung die Elektrotechnik ermglicht hat, was in wesent-lich kleinerem Umfange auch von der Radiotechnik gesagt werden kann.

    Um zu diesen Resultaten zu kommen, muten wissenschaftlicheUntersuchungen und Entdeckungen mit technischen Erfindungen Handin Hand gehen; denn die Prinzipien und Gesetze, die die Strom- undWellenerzeugung umfassen und regeln, sind Sache der Physik bzw.der Elektrizittswissenschaft, whrend die Technik das groe Gebietder Erfindung und Konstruktion der geeignetsten Maschinen undApparate umfat, mit welchen die praktische Anwendung der physi-kalischen Prinzipien und Gesetze am besten verwirklicht werden kann.

    Auf beiden Gebieten bedurfte man der Leistungen genialer Mnner,welchedie Grundlagen derselben geschaffen haben. Unsere Pflicht ist es daher,derjenigen Mnner zu gedenken, die uns in den letzten 150 Jahren inschwerer geistiger Arbeit zu den heutigen Resultaten gefhrt haben, undjedem sein Verdienst, welches ihm dank seinen Leistungen gebhrt, ob-jektiv anzuerkennen; denn nicht immer ist das bis jetzt geschehen.

  • XIV

    Geschichtliche Betrachtungen sind aber in der Naturwissenschaftund Technik auch deshalb erforderlich, weil die Leistungen auf diesenGebieten hchste Geistestaten sind, zu denen nur die auserlesenstenKpfe der Menschheit befhigt sind und das Studium der Kmpfedieser Geister, der Natur ihre Geheimnisse abzuringen, ist ein lehr-reiches und anregendes, weil es uns diese Kmpfe miterleben lt undwir auf historischem Wege viel tiefer in die Probleme eindringenknnen als durch die sonst blichen Methoden. Da dadurch auchmancher Irrtum eingesehen und manches Unrecht beseitigt werdenkann, zeigen viele Beispiele.

    In der Fachliteratur finden wir sehr oft die irrige Auffassung ver-treten, da z. B. die Erfindung der Glhlampe, des Telephons, desMikrophons, der drahtlosen Telegraphie und vieler anderer groenErfindungen eher denjenigen zugeschrieben wird, die die Erfindungtechnisch vervollkommnet oder industriell verwertet haben, als den-jenigen, die sie wirklich gemacht haben.

    Der Fall Philipp Reis.Ein sehr lehrreiches Beispiel in dieser Beziehung ist die Erfindung

    des Telephons und Mikrophons. Philipp Reis hatte seine groe Erfin-dung bereits im Jahre 1861 gemacht und zwei Jahre spter auf derNaturforscherversammlung in Stettin vorgefhrt. Reis war mit seinenApparaten imstande, sowohl Tne und Melodien als auch obzwarnoch unvollkommen Worte wiederzugeben und war somit seinerZeit weit vorausgeeilt. Die allgemeine Annahme, da 15 Jahre spterBell und Hughes dieselbe Erfindung unabhngig von Reis gemachthaben, weil die Erfindung von Reis in Vergessenheit geraten wre, istnicht berechtigt und ndert an den Priorittsrechten von Reis garnichts. Eine Erfindung ist nicht deshalb bedeutender, weil der Er-finder auch das Glck hatte, sie industriell zu verwerten. Und selbstwenn man annimmt, da Bell und Hughes wirklich unabhngige Er-finder sind, darf man auch nicht einen Moment daran denken, sie vorPhilipp Reis zu setzen, dessen Gre um so hher zu bewerten ist, weilihm allein unstreitbar die Originalitt gebhrt, u. zw. zu einer Zeit, alsnicht nur Laien, sondern auch Gelehrte zur Aufnahme seiner Ideenunreif waren; denn es ist bekannt, da Poggendorf eine wissenschaft-liche Abhandlung von Reis ber das Telephon nicht drucken lassenwollte, weil ihm die Erfindung unmglich erschien.

    Der Fall Robert Mayer.Auch bei den rein wissenschaftlichen Entdeckungen finden wir viele

    Flle, in denen es langer Diskussionen bedurfte, um die Prioritt fest-zulegen. Ein sehr lehrreiches Beispiel hiefr ist die groe Entdeckungdes Gesetzes von der Erhaltung der Energie.

    Heute gilt es als erwiesen, da dieses groe Prinzip, welches imvorigen Jahrhundert eine Umwlzung des wissenschaftlichen Denkensin den Naturwissenschaften bedingte, vom deutschen Arzt RobertMayer entdeckt ist, obwohl auch der englische Forscher Joule als un-

  • XV

    abhngiger Entdecker angesehen wird. Robert Mayer hatte im Jahre1842 einen Aufsatz ber die Krfte der unbelebten Natur" verffent-licht und lie im Jahre 1845 die Abhandlung ber Die organischeBewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel" folgen.Bereits in der ersten Abhandlung hat Mayer die quivalenz derWrme und Arbeit ausgesprochen und das quivalent der Wrme auf365 mkg berechnet. Diese Abhandlungen waren mehr theoretischerNatur, da es Mayer nicht gelang, seine Folgerungen experimentellnachzuweisen. Ja, selbst mit der Verffentlichung der ersten Abhand-lung ging es schwer, denn Poggendorf hatte im Jahre 1841 abgelehnt,die Arbeit in den Annalen der Physik und Chemie abzudrucken, undes gelang Mayer erst im nchsten Jahre, seine Abhandlung in denAnnalen der Chemie und Pharmazie von Liebig erscheinen zu lassen.Die Verffentlichung weckte in der wissenschaftlichen Welt kein Inter-esse und erst, als im nchsten Jahre Joule in England mit seinerEntdeckung vor die ffentlichkeit kam, wurde man auf Mayers Lei-stungen aufmerksam. Viele Jahre wollte man Mayers Prioritt undseine Leistungen in der Wissenschaft nicht anerkennen, so da es derIntervention namhafter Gelehrten, wie Tyndall und Helmholtz, be-durfte, um der Wahrheit zum Siege zu verhelfen. Die berhmten eng-lischen Gelehrten W. Thomson und P. G. Tait hatten entschieden frJoule Stellung genommen, und erst als Tyndall im Jahre 1862 inLondon einen Vortrag ber Robert Mayer hielt, fing man in der Wissen-schaft an, den Anspruch Mayers auf die Prioritt einzusehen. Vongrtem Interesse ist die Stellungnahme Helmholtz' zu dieser Frage,die er im Jahre 1868 in einem Brief an P. G. Tait festgelegt hat.Darin heit es:

    Ich mu sagen, da mir die Entdeckungen von Kirchhoff auf diesemFelde (Radiation und Absorption) als einer der lehrreichsten Flle inder Geschichte der Wissenschaft erscheinen, aber auch deshalb, weilviele andere Forscher vorher schon dicht am Rande derselben Ent-deckung gewesen waren. Kirchhoffs Vorgnger verhalten sich zu ihmin diesem Felde ungefhr so, wie in bezug auf Erhaltung der KraftRob. Mayer, Colding und Seguin zu Joule und W. Thomson.

    Was nun Robert Mayer betrifft, so kann ich allerdings den Stand-punkt begreifen, den Sie ihm gegenber eingenommen haben, kann aberdoch diese Gelegenheit nicht hingehen lassen, ohne auszusprechen,da ich nicht ganz derselben Meinung bin. Der Fortschritt der Natur-wissenschaften hngt davon ab, da aus den vorhandenen Tatsachenimmer neue Induktionen gebildet werden und da dann die Folgerungendieser Induktionen, soweit sie sich auf neue Tatsachen beziehen, mitder Wirklichkeit durch das Experiment verglichen werden. ber dieNotwendigkeit dieses zweiten Geschftes kann kein Zweifel sein. Eswird auch oft dieser zweite Teil einen groen Aufwand von Arbeitund Scharfsinn kosten und dem, der ihn gut durchfhrt, zum hchstenVerdienste gerechnet werden. Aber der Ruhm der Erfindung haftetdoch an dem, der die neue Idee gefunden hat; die experimentellePrfung nachher ist eine viel mechanischere Art der Leistung. Auch

  • XVI

    kann man nicht unbedingt verlangen, da der Erfinder der Idee ver-pflichtet sei, auch den zweiten Teil der Arbeit auszufhren. Damitwrden wir den grten Teil der Arbeiten aller mathematischenPhysiker verwerfen. Auch W. Thomson hat eine Reihe theoretischerArbeiten ber Carnots Gesetz und dessen Konsequenzen gemacht, eheer ein einziges Experiment darber anstellte, und keinem von unswird es einfallen, deshalb jene Arbeit gering schtzen zu wollen.

    Robert Mayer war nicht in der Lage, Versuche anstellen zu knnen;er wurde von den ihm bekannten Physikern zurckgewiesen (nochmehrere Jahre spter ging es mir ebenso); er konnte nur schwerRaum fr die Verffentlichung seiner ersten zusammengedrngten Dar-stellung gewinnen. Sie werden wissen, da er infolge dieser Zurck-weisung zuletzt geisteskrank wurde. Es ist jetzt schwer, sich in denGedankenkreis jener Zeit zurckzuversetzen und sich klar zu machen,wie absolut neu damals die Sache erschien. Mir scheint, da auchJoule lange um Anerkennung seiner Entdeckungen kmpfen mute.

    Obgleich also niemand leugnen wird, da Joule viel mehr getan hatals Mayer und da in der ersten Abhandlung des letzteren viele Ein-zelheiten unklar sind, so glaube ich doch, man msse Mayer als einenMann betrachten, der unabhngig und selbstndig diesen Gedankengefunden hat, der den grten neueren Fortschritt der Naturwissen-schaften bedingte; und sein Verdienst wird dadurch nicht geringer, dagleichzeitig ein anderer in einem anderen Lande und in anderemWirkungskreise dieselbe Entdeckung gemacht und sie nachher besserdurchgefhrt hat als er1)".

    Dieser klassische Brief Helmholtz' wurde in P. G. Taits BucheSketch of Thermodynamics" im Jahre 1868 abgedruckt und ent-schied die Frage der Prioritt Mayers, nachdem Tyndalls Vortragim Jahre 1862 die Priorittsfrage ins Rollen gebracht hatte. Hiemitist der beste Beweis geliefert, da es mitunter der Intervention selbstder besten Geister der Wissenschaft bedrfe, um manche falsche An-sicht richtigzustellen.

    Der Fall Nikola Tesla.Weitere Beispiele sind nicht ntig. Das Vorstehende reicht aus, um

    unseren Standpunkt zu rechtfertigen, da es im Interesse der Wahrheitliege, die historisch-kritische Methode einzuschlagen. Wir haben dieseMethode auf die zahlreichen Entdeckungen und Erfindungen Teslasangewendet und glauben, da die Beweise, die in diesem Buche berTeslas Arbeiten vorgebracht sind, ihre Wirkung nicht verfehlen werden.Teslas epochale Pionierarbeit auf den Gebieten der Elektrotechnik,der Hochfrequenz- und Hochspannungstechnik und der Radiotechnikist so gro, so wichtig und bahnbrechend, da sie sich den kritischenUntersuchungen von selbst aufdrngt. In der heutigen Literaturherrschen darber ganz falsche Ansichten. Wir wollen darum hier derobjektiven und kritischen Geschichtsforschung und der Fachliteraturdas notwendige Material liefern, um die umfangreichen Arbeiten Teslasins richtige Licht zu bringen.

    l) H. Helmholtz: ber die Erhaltung der Kraft (Oswalds Klassiker).

  • I. TEIL.I. ABSCHNITT.

    Entwicklung der Elektrotechnik.Wenn wir die Geschichte der Elektrotechnik kritisch betrachten,

    knnen wir feststellen, da ihre allmhliche Entwicklung vier Haupt-epochen umfat, deren Haupttrger Galvani, Volta, Faraday, Siemens,Gramme und Tesla sind. Diese Namen charakterisieren am strksteneinzelne Epochen, obwohl auch andere Wissenschaftler und Technikerfr einzelne Epochen groe Verdienste haben.

    Die erste Epoche ist durch die Entdeckung und Ausntzung desgalvanischen Stromes charakterisiert. Dieselbe dauerte zirka 50 Jahre,von 17801831. Die zweite Epoche ist charakterisiert durch die groeEntdeckung Faradays im Jahre 1831 und kann als Epoche der In-duktion bezeichnet werden. Die dritte beginnt mit dem Jahre 1868, alsdie erste brauchbare Gleichstrommaschine geschaffen wurde, fr derenBau Siemens, Wilde, Pacinotti und Gramme Hauptverdienste zu-kommen. Die vierte und wichtigste Epoche beginnt mit dem Jahre1887. Sie ist die Epoche des Drehstromes und wir wollen sie TeslasEpoche der Drehstromtechnik nennen, da Tesla in diesem Jahre mitseinen grundlegenden Patenten die Basis der Drehstromtechnik undder Drehstromkraftbertragung geschaffen hat.

    E r s t e s K a p i t e l .Epoche des galvanischen Stromes.

    1. Galvani und Volta.Im Jahre 1780, also vor rund 150 Jahren, kam der italienische Arzt

    und Physiker Alois Galvani zufllig auf die groe Entdeckung, dieer erst 11 Jahre spter verffentlichte und die heute unter dem NamenGalvanismus bekannt ist. Die Wissenschaft hat zu Ehren des Ent-deckers dem galvanischen Strom den Namen Galvanis gegeben.

    Noch vor Galvani war es in der Wissenschaft bekannt, da gewisseTiere, die im Wasser leben, die Eigenschaft haben, gewisse elektrischePhnomene zu offenbaren. Man hatte lange versucht, festzustellen, worindiese animalische Elektrizitt bestnde, und auch Galvani hatte diesenUntersuchungen seine Zeit gewidmet. Nach einer Version hatte erbei einer Gelegenheit Froschschenkel prpariert und einen prpariertenSchenkel mit einem Kupferhaken an das eiserne Gelnder in seinemHof gehngt, um den Froschschenkel in der Luft zu trocknen. DerWind hatte den Froschschenkel in Bewegung gesetzt, und sooft dieserdas eiserne Gelnder berhrte, zeigten sich beim Froschschenkel starke

    Boksan, Nikola Tesla. 1

  • 2Zuckungen. Galvani bemerkte das und schlo daraus, da atmo-sphrische Elektrizitt die Hauptrolle spielte; als er aber das Ex-periment auf einer Metallplatte im Laboratorium ausfhrte, kam erzu der berzeugung, da die Bewegung der Froschschenkel die Folgeder animalischen Elektrizitt sei und da die ganze Erscheinung mitder atmosphrischen Elektrizitt nichts zu tun habe. Galvani empfandbei seinen Experimenten jedesmal starke Zuckungen, sooft er dieFroschschenkel mit einem Metallbgel berhrte; die Zuckungen warenstrker, wenn die Metallbgel aus zwei verschiedenen Metallen u. zw. aus Eisen und Kupfer oder aus Kupfer und Silber gemachtwurden. Galvani glaubte aber trotzdem lange Zeit, da der gebogeneStab weiter nichts als den Leiter fr den elektrischen Strom bedeute,whrend die Stromquelle in dem Froschschenkel zu suchen sei. Zudieser Meinung kam er hauptschlich deshalb, weil auch dann Zuckun-gen vorkamen, wenn der Bgel aus nur einem einzigen Metall herge-stellt war. Da Zuckungen wesentlich strker waren, wenn der Bgelaus zwei Metallen bestand, hatte er nicht beachtet und so blieb er beiseiner Auffassung, da die Quelle der Elektrizitt in den Frosch-schenkeln liege.

    Volta, zu der Zeit Professor der Physik in Pavia, untersuchte nach-her Galvanis Entdeckung und kam bald zur Erkenntnis, da die Strom-quelle im Kontakt verschiedener Metalle zu suchen sei. Er machte eineganze Reihe von Experimenten, welche diese Meinung sttzten. Ineinem Experiment bentzte er ein Gold- und ein Silberstck, und alser die beiden Mnzen, die mit einem Draht verbunden waren, an dieZunge legte, fhlte er Bitterkeit in der Zunge; als er eine Mnze aufdie Schlfe und die andere auf die Zunge legte, nahm er Lichter-scheinungen wahr. Ihm war es klar, da der Kontakt zweier Metalleeinen Strom verursachte, der nicht nur die Eigenschaft hatte, Zuckungenhervorzurufen, sondern auch die Nerven anzuregen. Volta setzte seineExperimente mit einem Elektroskop fort und stellte auch fest, daman die Stromwirkung wesentlich verstrken knne, wenn man eineganze Reihe solcher Elemente bildet und sie hintereinander in eine Suleschaltet. Auf diese Weise entstand die Voltasule, welche aus mehrerenbereinander gelegten Zink- und Kupferplatten bestand, zwischendenen nasse Lappen oder nasses Papier eingelegt waren. Volta bauteviele groe Sulen und erhielt ziemlich starken Strom. Auf diese Weiseentdeckte Volta eine neue Quelle der elektrischen Energie: den elek-trischen Strom und bald erzeugte man berall in Laboratorien denelektrischen Strom aus Voltasulen bzw. aus galvanischen Elementen.Der auf diese Weise erzeugte elektrische Strom ist Gleichstrom, weiler immer in gleicher Richtung fliet.

    Mit galvanischem Strom fhrte man namentlich zu Anfang des vori-gen Jahrhunderts umfangreiche Experimente aus, weil nmlich Voltaim Jahre 1800 seine Entdeckung genau beschrieb und die Schrift derRoyal Institution nach London schickte. Noch im selben Jahre gelanges den englischen Chemikern Nicholson und Carlisle, mit galvanischemStrom das Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu

  • 3zersetzen, wodurch sie die Fundamente der Elektrochemie legten. Vonallen Seiten kamen Volta Anerkennungen zu, er wurde zum Mitgliedder Royal Institution in London und vieler anderer wissenschaftlicherInstitutionen gewhlt. Im nchsten Jahre wurde er von Napoleon nachParis eingeladen, um dort am physikalischen Institut seine Experimentezu wiederholen. Bei dieser Gelegenheit erhielt er von Napoleon diegoldene Medaille fr wissenschaftliche Verdienste.

    Durch diese Leistung hat sich Volta zweifellos ein groes Verdienstfr die erste Epoche der Elektrotechnik erworben; denn obwohl dieHauptentdeckung, die sich sehr fruchtbar gezeigt hatte, nicht von ihmstammt, mssen wir die weiteren Entdeckungen als ausschlielicheLeistung Voltas betrachten und seine Verdienste um so hher ein-schtzen, weil die Erfolge nicht durch Zufall, sondern durch ziel-bewute Arbeit erreicht wurden.

    2. Oersteds Entdeckung.In den nchsten Jahrzehnten haben Physiker und Chemiker weitere

    Experimente mit dem galvanischen Strom angestellt. Die wichtigstenEntdeckungen vor 1820 lagen vorwiegend auf elektro-chemischemGebiet. Hervorragendes wurde von den groen Chemikern Davy undBerzelius geleistet. Davy und andere stellten auch auf dem Gebiet derStromwrme groe Versuche an. So erzeugte Davy bereits 1812 denersten elektrischen Lichtbogen, der spter in der Technik fr Licht-und Wrmeerzeugung stark ausgebaut und ausgenutzt wurde.

    Im Jahre 1820 gelang es aber dem berhmten dnischen PhysikerChristian Oersted, die Aufmerksamkeit der Wissenschaft auf ganz neueErscheinungen des elektrischen Stromes zu lenken. Man vermutete inKreisen der Wissenschaft schon lange, da eine Verwandtschaftzwischen elektrischen und magnetischen Erscheinungen bestehen msse,es wollte aber niemand gelingen, die Verbindung zwischen der Elektri-zitt und dem Magnetismus experimentell herzustellen. Auch Oersted,der damals Professor der Physik an der Universitt in Kopenhagenwar, versuchte zuerst lange vergeblich, die Verbindung zwischen derElektrizitt und dem Magnetismus nachzuweisen. Er fhrte mit seinenAssistenten eine ganze Reihe von Experimenten mit galvanischen Ele-menten aus, konstruierte verschiedene Apparate, die aus Voltasulen,aus langgestreckten Kupferleitern und aus Magnetnadeln bestanden,es gelang ihm aber nicht, eine Bewegung der Magnetnadel durchelektrischen Strom zustande zu bringen. Oersted war als Experimen-tator ziemlich ungeschickt, denn er stellte die Nadel immer senkrechtzum Draht, durch den der Strom ging. Eines Tages kam ihm aberder geniale Gedanke, die Magnetnadel parallel zum Draht zu stellen,und als er den Strom durch den Draht durchlie, bemerkte er zurgrten berraschung, da die Magnetnadel in Bewegung versetztwurde. Als er die Stromrichtung nderte, bewegte sich die Nadel inentgegengesetzter Richtung. Auf diese Weise kam Oersted zu seinerEntdeckung, die in der Wissenschaft grtes Aufsehen erregte.

    1*

  • 43. Leistungen Amperes und Ohms.

    Die Entdeckung Oersteds veranlate die Physiker zu weiterenExperimenten, da man auf dem neuen Gebiete groe Entdeckungen er-hoffte. Oersted selbst wiederholte seine Experimente, indem er zwischenden Stromleiter und die Magnetnadel verschiedene Materien, und zwarLeiter und Nichtleiter, namentlich Metalle, Glas, Wasser, Harz usw.,stellte; der Erfolg war immer derselbe. Die Nadel reagierte immer, so-bald der galvanische Strom erschien, ganz gleich, ob zwischen derNadel und dem Strom Luft oder Gegenstnde vorhanden waren. Oerstedversuchte auch umgekehrt durch Magnete auf den elektrischen Stromeinzuwirken bzw. durch Bewegung der Magnete elektrischen Strom zuerzeugen, aber ohne Resultat. Neben Oersted stellten auch andere be-rhmte Physiker, namentlich Ampere, Versuche an, mit der Absicht,durch Bewegung des Magnets in einem Leiter elekrischen Strom zuerzeugen; es wollte aber nicht gelingen. Ampere setzte seine Unter-suchungen auf dem von Oersted eingeleiteten neuen Gebiete fort undentdeckte in kurzer Zeit seine berhmte Schwimmregel und ferner dieTatsache, wie zwei elektrische Strme aufeinander einwirken: daStrme gleicher Richtung einander anziehen und Strme entgegen-gesetzter Richtung einander abstoen. Einige Jahre spter kam auchOhm zu groen Resultaten in bezug auf Leitfhigkeit verschiedenerMetalle. Er stellte im Jahre 1826 das bekannte Ohmsche Gesetzauf, welches die Spannung, den Widerstand und die Stromstrke einesStromkreises im Verhltnis zueinander regelt. Der Bewegung desStromes setzt jeder Leiter einen Widerstand entgegen, welcher mit derLnge des Leiters direkt und mit dem Querschnitt desselben indirektproportional ist, und der Spannungsverlust, der bei der Bewegung desStromes durch den Leiter entsteht, ist gleich dem Widerstand desLeiters multipliziert mit der Stromstrke. Ohm untersuchte spezifischeWiderstnde verschiedener Materien und stellte fest, da sich die-selben in bezug auf Leitfhigkeit verschieden verhalten, so da jedesMetall einen anderen spezifischen Widerstand besitzt. Durch diesewichtige Entdeckung sind der Technik Grundlagen fr genaue Berech-nungen gegeben.

    Die Wissenschaft hat in Anbetracht der Verdienste von Ampre undOhm die Stromeinheit Ampere und die Widerstandseinheit Ohm ge-nannt, whrend zu Ehren Voltas die Einheit der Spannung Volt ge-nannt ist. Dem Entdecker Oersted aber ist die Wissenschaft die uereAnerkennung schuldig geblieben, denn seine Verdienste sind bis jetztuerlich nicht gekennzeichnet.

    Z w e i t e s K a p i t e l .Faradays Epoche der Induktion.

    1. Faraday und sein Werk.Die Vorarbeit Oersteds hat nach elf Jahren in der groen Entdeckung

    Faradays reiche Frchte getragen. Im Jahre 1831 gelang nmlich

  • 5Faraday die Entdeckung der Induktion, nach welcher Oersted undandere Physiker vergeblich gesucht hatten. Wir knnen das Verhltniszwischen Oersted und Faraday am besten vergleichen mit dem Verhlt-nis von Galvani und Volta, obwohl Oersteds Verdienste hher alsjene Galvanis anzusetzen sind; denn er kam zu seiner Entdeckungnicht durch Zufall, sondern durch jahrelange zielbewute Arbeit.

    Mit Faraday beginnt eigentlich die zweite Epoche der Elektrotechnik,die Epoche der Induktion, welche sich nicht nur fr die weitere Ent-wicklung der Elektrotechnik, sondern auch fr die weitere Entwick-lung der Physik als ungemein fruchtbar erwies. Faraday ist aber nichtnur zu der Entdeckung der Induktion und der Induktionserscheinungengelangt, sondern es sind ihm auch Gesetze der Elektrolyse zu verdanken.Auerdem fixierte er die Grundideen der elektromagnetischen Felder,auf welchen die Maxwellsche Theorie des Lichtes basiert. Durch seinejahrzehntelang fortgesetzte wissenschaftliche Arbeit hat Faraday neueForschungsgebiete geschaffen und sowohl in der Wissenschaft als auchin der Elektrotechnik neuen groen Resultaten die Wege gebahnt.Darum wird Faraday als einer der grten Geister in der Geschichteder Wissenschaft und als eines der grten Genies berhaupt betrachtet.

    Faraday fing in ganz kleinen Verhltnissen an. Als Sohn eines kleinenSchmieds hatte er in der Volksschule kaum die notwendigsten Ele-mentarkenntnisse erworben und mute bald das Buchbindergewerbeerlernen, um einen Lebensberuf zu haben. Bei dieser Beschftigungkonnte er zwar sehr wenig verdienen, hatte aber Gelegenheit, ver-schiedene Bcher in die Hnde zu bekommen, die er in seiner freienZeit unaufhrlich las. Sein Talent fr Naturwissenschaften brachte ihnbald dazu, von erspartem Gelde chemische und physikalische Experi-mente anzustellen, und als er neunzehn Jahre alt wurde, besuchte erAbendkurse in den Fachschulen, um seine Kenntnisse in den Natur-wissenschaften zu erweitern. Im Jahre 1811, in seinem zwanzigstenLebensjahre, hatte er Gelegenheit, die berhmten Vortrge des groenChemikers Davy zu hren, welcher damals Professor an der Royal In-stitution in London war. Faraday schrieb jeden Vortrag Davys genauauf und berraschte eines Tages Davy mit seinen Aufzeichnungen. AlsDavy seine eigenen Vortrge, die der junge Faraday aufgeschriebenhatte, durchsah, war er erstaunt und erkannte sogleich, da in Faradayein groes Talent fr die Naturwissenschaften schlummerte, und be-stellte ihn zum Assistenten in der Royal Institution. Seit 1813 befandsich Faraday in der Royal Institution, deren Laboratorien ihm fr seineForschungen die beste Gelegenheit boten. Im Jahre 1816, im Alter von25 Jahren, begann er bereits in der Philosophischen Gesellschaft inLondon Vortrge zu halten, behielt aber seine Stelle als Assistent Davysin der Royal Institution nach wie vor bei.

    Als Oersted 1820 seine Entdeckung bekanntgab, wiederholte Faradaydieselben Experimente und versuchte durch den elektrischen Stromauch die Rotation der Magnetnadel hervorzubringen, was ihm im nch-sten Jahre auch gelang. Auch sein Ziel war, experimentell nachzuweisen,da durch magnetische Krfte elektrischer Strom erzeugt werden kann;

  • 6obwohl er in den nchsten Jahren immer neue Versuche anstellte, kamer nicht vorwrts. Erst nach zehnjhriger Experimentierarbeit verfieler auf die geniale Idee, einen Ring aus Weicheisen herzustellen undihn mit zwei Drahtspulen auszustatten. Eine Spule war mit einer gal-vanischen Batterie und die zweite mit einem Galvanometer verbunden.Diese Anordnung brachte das groe Resultat. Sobald er den galvani-schen Strom in einer Spule einschaltete, zeigte das Galvanometer Aus-schlge. Der Strom einer Spule induzierte in der anderen neuen Strom,u. zw. sooft Faraday die Batterie ein- und ausschaltete. Weitere Ex-perimente brachten das Resultat, da es mglich war, auch durch bloeAnnherung und Entfernung eines Magnetes zu und von einer Draht-spule und umgekehrt in der Spule Strom zu erzeugen. Das Galvano-meter lieferte den unzweifelhaften Beweis dafr. Auch in anderer Weiseausgefhrte Experimente ergaben hnliche Resultate.

    Durch diese Experimente wurden die wichtigen Erscheinungen derInduktion entdeckt, eine neue Stromquelle wurde geschaffen. Der neueStrom wird, da er seine Richtung wechselt, Wechselstrom genannt. DieVerffentlichung dieser Entdeckung im Jahre 1831 fand in der Wissen-schaft verstndlichen Anklang, weil jeder namhafte Physiker seitJahren in derselben Richtung forschte.

    Faraday begngte sich nicht mit seinen Entdeckungen, er versuchtevielmehr noch eine Art elektrische Maschine zu bauen, was ihm zumTeil auch gelang. Obwohl die erste elektrische Maschine Faradays nochganz primitiv war, verfehlte sie den Eindruck auf Techniker und Physi-ker nicht. Sie bestand aus einer Kupferscheibe, die zwischen den Poleneines Magnetes rotierte, und war dem Experiment Aragos aus demJahre 1825 nachgemacht, welcher durch eine rotierende Kupferscheibedie Magnetnadel in Rotation brachte. Faraday vermutete in diesemExperiment Aragos das Auftreten von Induktionsstrmen in derScheibe, und als er eine Kupferscheibe zwischen den Polen eines krfti-gen Magnetes rotieren lie, erhielt er in der Scheibe den Strom, den erdurch Schleifdrhte an der Achse dem Rande der Scheibe abnehmenkonnte.

    2. Erste Versuche, Dynamomaschinen zu bauen.In den nchsten Jahrzehnten wurden viele Versuche unternommen,

    Dynamomaschinen zur Stromerzeugung herzustellen. So sind vieleprimitive Modelle entstanden, welche unter den Namen Pixii, DalNegro, Ritchie, Saxton, Clarke, Sthrer, Petrina, Poggendorf u. a. be-kannt sind. Alle Anstrengungen der genannten Erfinder fhrten nichtdazu, eine brauchbare Dynamomaschine herzustellen, wohl aber zu derErfindung des Kommutators, wodurch man in den Stand gesetzt wurde,auf der Basis der Induktionswirkung nicht nur Wechselstrme, sondernauch Gleichstrme zu erzeugen. Physiker und Techniker widmeten sichdem Studium des Problems der Dynamomaschine, und endlich schlugenviele Erfinder richtige Bahnen ein, welche zu reichen Resultaten fhrten.

  • 7D r i t t e s Kapi te l .

    Epoche des Gleichstromes.1. Siemens und Wilde.

    Mitte des vorigen Jahrhunderts ausgefhrte Dynamomaschinenhatten zwei groe Mngel: einerseits war man nicht imstande, gengendkrftige magnetische Felder zu erzeugen, um dadurch starke Strmeund brauchbare Spannungen zu bekommen, und anderseits war dererzeugte Gleichstrom eigentlich kein Gleichstrom, sondern ein gleich-gerichteter pulsierender Wechselstrom mit wachsender und fallenderSpannung und Stromstrke.

    Erst dem genialen deutschen Erfinder Werner von Siemens gelang esim Jahre 1856, eine Maschine mit starkem magnetischen Felde zukonstruieren, indem er den sogenannten Zylinderinduktor erfand, der esermglichte, Induktionsspulen des Induktors so anzuordnen, da dieDrahtwindungen in unmittelbarer Nhe der Magnete rotieren und so derstarken induzierenden Wirkung der Magnete ausgesetzt werden konn-ten. Der Anker von Siemens bestand aus einem Eisenkern, dessenQuerschnitt auf zwei entgegengesetzten Seiten starke Einschnitte auf-wies. Der Anker war in der Lngsrichtung mit isoliertem Kupferdrahtso umwickelt, da die Windungen mit dem Eisenkern zusammen zylin-drische Form erhielten. Der Induktor rotierte zwischen den Poleneiner Reihe paralleler Hufeisenmagnete und die Drehung desselbenwurde mit einem Handrad besorgt. Der erzeugte Wechselstrom wurdemit einem zweiteiligen Kommutator in pulsierenden Gleichstrom ver-wandelt. Diese Maschine von Siemens war zwar keine richtige Dy-namomaschine, bedeutete aber einen wichtigen Fortschritt gegenberden frheren Ausfhrungen. Ungefhr acht Jahre spter, 1864, erzielteder englische Professor Henry Wilde in Manchester einen weiteren be-deutenden Erfolg, indem er an Stelle der permanenten Magnete Elektro-magnete verwendete, wobei er sich auf die von Sinsteden bereits imJahre 1851 aufgestellte Theorie sttzte, gem welcher man die imInduktor durch Einwirkung permanenter Magnete indizierten Gleich-strme zur Erregung von Elektromagneten in einer zweiten Maschinebenutzen konnte, um mglichst starke Induktionsstrme zu erhalten.Die erste Maschine mit permanenten Magneten diente also bei denWildeschen Maschinen als Erregermaschine, um in den Elekromagnetender Hauptmaschine starkes magnetisches Feld fr die Stromerzeugungzu gewinnnen. Wilde konstruierte auf diesem Prinzip mit dem Siemens-schen Zylinderinduktor starke Maschinen, welche durch Dampfmaschi-nen angetrieben wurden, und war so imstande, starke Strme zu er-zeugen. Er brachte es mit diesem Prinzip so weit, da er drei Induktorenin einer Maschine vereinigte, wobei der Strom des ersten InduktorsElektromagnete des zweiten und der Strom des zweiten Elektromagnetedes dritten erregte. Auf diese Weise erreichte Wilde so starke Strme,da er imstande war, starke Bogenlampen einzuschalten. TrotzdemWilde einen bedeutenden Fortschritt erzielte, der berall grtes Auf-

  • 8sehen erregte, bedeutete auch seine Maschine nichts Vollkommenes,denn der erzeugte Gleichstrom war in seiner Strke infolge der Er-hitzung der Eisenmassen stark geschwcht und die Hhe der Spannungsowie die Stromstrke waren starken Schwankungen ausgesetzt. Einweiterer Nachteil war, da man zur Erregung der Elektromagnete einenbesonderen Strom brauchte, so da die Maschine mindestens zwei In-duktoren bedingte.

    Dieser letzte Mangel wurde durch die groe Entdeckung des Siemens-schen dynamoelektrischen Prinzips beseitigt.

    2. Siemenssches Dynamoprinzip.Obwohl der Dne Sjoren Hjorth sowie Varley und Whaetstone un-

    abhngig voneinander und fast zu gleicher Zeit mit Werner vonSiemens zu dieser Entdeckung gekommen sind, gebhrt doch das grteVerdienst fr die praktische Anwendung dieser Entdeckung Wernervon Siemens, weil er die Bedeutung seiner Entdeckung in voller Tiefeerfat und alle Schwierigkeiten, die der praktischen Anwendung imWege standen, mit Erfolg berwunden hat.

    Das dynamoelektrische Prinzip von Siemens besagt folgendes: JedesEisen wird magnetisch, wenn man es mit Drahtwindungen umwickeltund durch dieselben Gleichstrom durchlt. Setzt der Strom aus, sobehlt das Eisen etwas remanenten Magnetismus zurck. Der remanenteMagnetismus reicht immer aus, um bei der Inbetriebsetzung einer Ma-schine mit nur elektromagnetischen Polen im Induktor ganz schwacheStrme zu erzeugen. Fhrt man diese Strme durch die Spulen derElektromagnete herum, so wird die Stromerzeugung unter dem Einfludes verstrkten Feldes immer strker, so da man dadurch die Mg-lichkeit hat, ohne Erregermaschine und ohne permanente Magnete zuarbeiten. Der schwache remanente Magnetismus des Eisenkerns derElektromagnete leitet also die Wirkung ein. Durch fortwhrende Ver-strkung dieser Wirkung erhlt eine Dynamomaschine nach dynamo-elektrischem Prinzip solche Strme, als wenn die Erregung der Elektro-magnete durch besondere Erregermaschinen erfolgen wrde. Siemenshat die groe Bedeutung dieser Entdeckung in seiner Abhandlung berUmwandlung der Arbeitskraft in elektrischen Strom ohne Anwendungpermanenter Magnete" deutlich hervorgehoben, wie das aus folgendenWorten der Abhandlung hervorgeht: Der Technik sind gegenwrtigMittel gegeben, elektrische Strme von unbegrenzter Strke auf billigeund bequeme Weise berall zu erzeugen, wo Arbeitskraft disponibelist. Diese Tatsache wird auf mehreren Gebieten derselben von wesent-licher Bedeutung werden."

    Das Dynamoprinzip wurde von Siemens im Jahre 1866 bekannt-gegeben und seit der Zeit hat die Entwicklung des Dynamobaues rascheFortschritte gemacht. Siemens baute selbst verschiedene Maschinenmit seinem Zylinderinduktor, indem er zur Hervorbringung groerStromstrken viele Drahtspulen im Induktor miteinander parallelschaltete; doch hatten alle diese Maschinen noch immer den groen

  • 9Nachteil, da man keine gleichmigen und hohen Spannungen erzielenkonnte, weil der Kommutator aus lediglich zwei voneinander isoliertenSegmenten bestand und infolge des Kommutatorfeuers hohe Spannungennicht zulie. Auch war die Gleichmigkeit der Stromstrke infolge-dessen und infolge starker Erwrmung der massiven Eisenkerne nichtmglich.

    3. Pacinotti und Gramme.

    Eine in dieser Richtung wirklich brauchbare Dynamomaschine hatteindessen der italienische Physiker Pacinotti schon im Jahre 1860 er-funden. Sie wurde vier Jahre spter in einem italienischen Journal 11nuovo Cimento" mit ausfhrlicher Beschreibung der Theorie und mitAbbildungen verffentlicht. Die grundlegende Erfindung Pacinottis,welche Gleichstrommaschinen wesentlich hherer Spannung bei gleich-miger Stromstrke zu bauen ermglicht, besteht in der Erfindungder gleichmigen Verteilung der Spulen an einem Ringanker, welcheSpulen nicht an zwei Segmente des Kommutators, sondern an mehrereebenfalls ringfrmig angeordnete und voneinander isolierte Segmenteangeschlossen werden, so da durch Hintereinanderschaltung derSpulen und Segmente hohe und gleichmige Spannung erzielt werdenkann. Diese bedeutende Erfindung von Pacinotti ist aber sowohl inwissenschaftlichen als auch in technischen Kreisen unbeachtet ge-blieben. Erst im Jahre 1868 kam der Belgier Gramme zu derselben Er-findung, u. zw. ganz unabhngig von Pacinotti, da er von der Erfindungdesselben nichts wute.

    Gramme ist es endlich gelungen, die erste brauchbare Gleichstrom-maschine herzustellen. Gramme benutzte dabei auch das Siemensschedynamoelektrische Prinzip und baute auerdem seinen Ringanker nichtaus massivem Eisenring, sondern aus einem Bndel untereinander iso-lierter Eisendrhte.

    Gramme war als Modellschreiner mit dem Bau von Modellen frelektrische Apparate bei der franzsischen Gesellschaft L'Alliance"beschftigt und kam aus eigener Kraft auf die groe Idee, eine Dynamo-maschine mit Ringanker zu konstruieren, die sowohl fr Beleuchtungs-zwecke als auch fr Motorantriebe geeignet wre. Im jahrelangen Ex-perimentieren vervollkommnete er seine Maschinen konstruktiv in sohohem Mae, da die von ihm gebauten Maschinen sowohl als Dynamoswie auch als Elektromotoren fr ansehnliche Spannungen und Leistun-gen gebaut werden konnten. Diese Maschinen mit Ringanker sind nachihrem Erfinder Grammesche Maschinen genannt worden.

    Diese Grammesche Leistung bewirkte, da in allen fhrenden StaatenEuropas und in Amerika bald namhafte Industrien fr den Bau vonDynamomaschinen und Elektromotoren erstanden, mit dem Ziele, ihreKrfte fr elektrische Beleuchtung und fr elektrische Arbeitsber-tragung auszunutzen. Im Jahre 1873 erfand Hefner-Alteneck denTrommelanker, welcher dem Ringanker gegenber groe Vorteile auf-wies, wodurch der Dynamoindustrie neuer Impuls gegeben wurde.

  • 104. Elektrische Beleuchtungs- und Kraftbertragungsanlagen: Jablochkoff,

    Hefner-Alteneck und Edison.V e r s u c h e von Deprez.

    Der schnellen Entwicklung der Dynamomaschine folgte ebenso schnelldie Entwicklung der elektrischen Beleuchtung.

    Die erste brauchbare Bogenlampe war die Kerze des russischen Er-finders Jablochkoff im Jahre 1876, welcher als erster die Teilung deselektrischen Lichtes ermglichte. Vor Jablochkoff konnte man durcheine Dynamomaschine nur eine einzige Bogenlampe speisen, weil dieHintereinanderschaltung mehrerer Lampen infolge Abbrennens desKohlen in irgendeiner Lampe unmglich war. Jablochkoffs Kerze er-mglichte sowohl die Reihen- als auch die Parallelschaltung mehrererLampen und veranlate die Entwicklung der Beleuchtungstechnik.

    Hefner-Alteneck, der Erfinder des Trommelankers, erfand 1878 dieerste Differentiallampe und gab auch hier einen starken Ansto fr dieweitere Entwicklung des Beleuchtungswesens; denn nunmehr war dieBogenlampe derart vollkommen ausgebildet, da ihre Anwendung frdie Beleuchtung ffentlicher Pltze und fr Straen- und Fabrik-beleuchtung schnell folgte; zur Beleuchtung kleinerer Rume eignetesich aber die Bogenlampe nicht.

    Fr sie brauchte man kleine Glhlampen, und als 18791880 Lane-Fox, Swan und Edison nach hervorragender Vorarbeit von Gbel undanderen Erfindern die Glhlampe vervollkommneten, praktisch aus-bildeten und industriell einfhrten, ging man berall dazu ber, inschnellem Tempo elektrische Zentralen fr Licht- und Kraftzwecke zubauen.

    Edison war der erste, dem die Ausbildung eines praktischen Systemsder Glhlampenbeleuchtungsanlage gelang. Bereits im Mai 1880 richteteer auf dem Dampfer Columbia'' eine grere Beleuchtungsanlage einund 1881 folgte auf der Pariser Ausstellung eine Anlage mit 1000 Glh-lampen. Edison war auch der erste, der das Dreileitersystem einfhrteund 1882 das erste Elektrizittswerk in New York erbaute. Fr diesesund spter nachgefolgte Elektrizittswerke wurde ausschlielichGleichstrom verwendet, da man Wechselstrom trotz seiner wesentlichenVorteile der Spannungstransformation fr Kraftzwecke nicht benutzenkonnte. Der groe Vorteil des Gleichstromes, da man bei ihm Dynamosin derselben Konstruktion auch fr Elektromotoren verwenden konnte,war beim Wechselstrom nicht gegeben, auer bei erzieltem Synchronis-mus zwischen der Dynamomaschine und dem Elektromotor, was in derPraxis wegen der Belastungsnderungen unmglich war. Obwohl Edisonfr die Entwicklung der Glhlampe, der Gleichstromdynamomaschine,des Gleichstrombeleuchtungssystems und fr den Bau von Elektrizitts-werken hervorragende Pionierarbeit geleistet hat, haben seine For-schungen weniger wissenschaftlichen als praktischen Wert. Er bewegtesich in den von anderen bereits gewiesenen Bahnen und war groin der Industrialisierung eigener und fremder Erfindungen. Groe Ent-deckungen sind ihm aber nicht gelungen, und so ist es verstndlich,da er dem Problem der Kraftbertragung wenig Aufmerksamkeit

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    schenkte und fr seine Lsung nichts beitragen konnte, obwohl seineLsung auch fr die weitere Entwicklung der Elektrizittwirtschaft,der Elektroindustrie und der Glhlampe von fundamentaler Bedeu-tung war.

    Die Frage der Kraftbertragung bedingt zentrierte Krafterzeugung,Fortfhrung der elektrischen Energie auf weite Entfernungen mit sehrhohen Spannungen und brauchbare und praktische Elektromotoren frdie Energieumwandlung. Der bekannte franzsische Ingenieur MarcelDeprez sprach bereits im Jahre 1880 den Gedanken aus, da fr Kraft-bertragungen hohe Spannung erforderlich sei. Deprez hatte seine An-sichten auf Grund theoretischer berlegungen und Berechnungen inwissenschaftlichen Kreisen intensiv vertreten und dahin formuliert,da fr die Kraftbertragung Wechselstrom ungeeignet wre, weilElektromotoren fr Wechselstrom nicht gebaut werden knnen, da dieZukunft dem Gleichstrom gehre und da daher Gleichstrommaschinenfr hohe Spannung zu bauen sind. Seiner Ansicht schlossen sich baldalle fhrenden Elektrotechniker an, obwohl die englischen ErfinderGaulard und Gibbs bereits im Jahre 1882 und die ungarischen, Dri,Zipernowsky und Blthi, im Jahre 1884 die Transformatoren technischso weit ausgebildet hatten, da man sie auch fr mehrere tausend Voltauf sicherer technischer Grundlage bauen konnte.

    Deprez fhrte mit Gleichstrom mehrere Kraftbertragungen aus, umdie Brauchbarkeit des Gleichstroms fr diese Zwecke nachzuweisen.Die erste Kraftbertragung wurde von ihm im Jahre 1882 bei Mnchen gelegentlich der Mnchener elektrotechnischen Ausstellung aus-gefhrt, wobei es ihm gelang, einige Pferdekrfte auf 50 km Entfernungmit 25% Nutzeffekt zu bertragen. Die verwendete Spannung betrug1300 Volt. Obwohl das erzielte Resultat sehr schlecht war, bemhte sichDeprez auch weiter in derselben Richtung und machte in den nchstenJahren groe Anstrengungen, um Gleichstromdynamos und Elektro-motoren fr hohe Spannungen zu bauen. Im Jahre 1886 gelang es ihm,mit fnf hintereinander geschalteten Dynamomaschinen von je 1000 Voltbei Paris auf eine Entfernung von 15 km mit einem Wirkungsgrad von50% 116 PS zu bertragen. Obwohl der Erfolg, vom heutigen Stand-punkt aus betrachtet, auch hier gering war, weil bei einer verhltnis-mig kurzen Strecke und kleinen Leistung 50% der Gesamtenergiein Leitungen und Maschinen verlorengingen, war das Resultat damalsberraschend und erstattete Deprez damals darber der Akademie derWissenschaften in Paris einen besonderen Bericht. Ein Jahr spterwurde in der Schweiz eine Kraftbertragung bei Kriegstetten undSolothurn auf 8 km Entfernung ausgefhrt, wobei zwei kleine Wasser-turbodynamos von je 900 Volt, insgesamt also 1800 Volt, eine Gesamt-leistung von 31 PS an zwei in Solothurn aufgestellte und hintereinan-dergeschaltete Elektromotoren bertrugen. Der erzielte Nutzeffekt be-trug rund 75%, so da lediglich ein Viertel der Gesamtenergie inLeitungen und Maschinen verlorenging. Auch dieses Resultat muheute als sehr gering angesehen werden, denn sowohl die erzielte Ent-fernung als auch die bertragene Leistung bedeuten keinen wesent-

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    lichen Schritt fr die Lsung der groen Frage der Kraftbertragung;zur damaligen Zeit aber wurde der Erfolg in allen Fachkreisen als her-vorragend angesehen und trug viel zur Befestigung der DeprezschenAnsicht bei, da Kraftbertragungen nur mit Gleichstrom verwirklichtwerden knnen.

    Obwohl viele Elektriker, namentlich Gaulard, Gibbs, Zipernowsky,Dri, Blthy, Morday, Leblanc, Elichu Thomson und Bradley, bemhtwaren, den Wechselstrom fr die Kraftbertragung zu nehmen undbrauchbare Wechselstrommotoren zu erfinden, schlugen alle Versuchefehl. Die Zukunft schien dem Gleichstrom gesichert. Die Industrie undauch die durch dieselbe gefrderte wissenschaftliche Untersuchungwandten sich ganz dem Gleichstrom zu mit dem Ziele, das Problem derKommutation, das sich dem Bau sehr groer Maschinen hoher Spannungin den Weg stellte, zu lsen, um auf diese Weise zu hohen Leistungender Gleichstrommaschinen und -motoren und zu groen Kraftbertra-gungen zu gelangen.

    Inmitten aller dieser Arbeiten wurden aber in Amerika die Grund-lagen fr die Drehstromtechnik in einigen grundlegenden Patenten fest-gelegt, welche die letzte und wichtigste Epoche der Elektrotechnik in-augurierten.

    V i e r t e s K a p i t e l .Teslas Epoche des Drehstroms und der Drehstrom-Kraftbertragung,

    1. Teslas Entdeckungen und Patente.Die Drehstromtechnik basiert auf der Entdeckung des Drehfeldes.

    Wie wir an spterer Stelle auseinandersetzen werden, kam Tesla zu dergroen Entdeckung des Drehfeldes schon im Jahre 1882, nachdem ersich bereits als Student seit dem Jahre 1878 ununterbrochen um dieErfindung eines Wechselstrommotors bemht hatte. Die ersten Ex-perimente mit dem Drehstrom fhrte Tesla bereits im Jahre 1883 aus.zum kommerziellen Erfolg kam er aber erst 1887, in welchem Jahreseine Bemhungen so weit vorgeschritten waren, da er in Amerikasieben grundlegende Patente anmelden konnte, und zwar am 12. Ok-tober 1887 die Patente 381.968 und 382.280 und im November undDezember desselben Jahres die weiteren Patente 381.969/70, 382.279und 382.281/82, welche sich alle auf den patentamtlichen Schutz des In-duktionsmotors, des Drehstromgenerators und Transformators und derDrehstrom-Kraftbertragung bezogen. Diese sieben Patente wurdenTesla smtlich am 1. Mai 1888 vom Patentamt erteilt. In ihnen ist dieEntdeckung des Drehfeldes und des Drehstroms in Drehstromgenera-toren genau beschrieben sowie die Ausnutzung derselben fr den Bauvon Drehstrommotoren, u. zw. sowohl von asynchronen als auch vonsynchronen, fr den Bau von Mehrphasentransformatoren und fr dieDrehstrom-Kraftbertragung. In diesen Patenten ist noch, sowohl beimZweiphasen- als auch beim Dreiphasenstrom und allgemein beim Mehr-phasenstrom, fr jede Spule je eine Hin- und Rckleitung benutztworden, so da das Zweiphasensystem mit vier und das Dreiphasen-

  • 13system mit sechs Leitungen versehen war. Teslas Untersuchungenzeigten aber, da man alle Rckleitungen zu einer einzigen verbindenund da man in Spezialfllen auch diese Leitung entbehren kann, soda auch das Dreiphasensystem nicht mehr als drei Leitungen braucht.Diese Entdeckungen sind am 10. und 24. April 1888 zum Patentschutzangemeldet, welcher Tesla in den Patenten 390.413/14 erteilt ist. Denerwhnten Patenten folgten noch im selben Jahr sowie in den darauf-folgenden 32 weitere Patente, welche sich auf verschiedene Konstruk-tionen und Erfindungen fr das Mehrphasensystem und fr Einphasen-Induktionsmotoren und Einphasen-Kraftbertragungen bezogen. Mitdiesen insgesamt 41 Patenten auf dem Gebiete des Drehstroms, welcheTesla in Amerika erteilt wurden, ist das groe Gebiet des Drehstromsbeherrscht. Eine groe Summe erfinderischen Knnens und eine gewal-tige Arbeitsleistung sind in diesen Patenten niedergelegt, wodurch eineungeahnte Entwicklung der neuen Epoche des Drehstroms herbeigefhrtwurde. Im zweiten Teil werden wir ausfhrlich den Weg schildern, wieTesla zu diesen Entdeckungen gekommen ist; hier wollen wir aber durchWiedergabe einiger Patente und durch verschiedene Zitate festlegen,wie umfangreich Tesla die praktische Ausnutzung seiner Erfindungenbehandelte.

    In den Grundpatenten 382.280 und 381.968 beschreibt Tesla ausfhr-lich die Erzeugung des Drehfeldes mit den Mehrphasenstrmen einesMehrphasenstrom-Generators und betont, da das Problem der elektri-schen Umwandlung und der bertragung der Energie einige Forderun-gen umfat, welche zu erfllen frhere Maschinen und Systeme nichtimstande waren. Seine Erfindung ermglicht konomische Umwandlungund bertragung der elektrischen Energie, weil durch sie zuverlssigeund einfache Apparate ermglicht werden, welche die Anwendunghoher Spannungen zulassen und dadurch eine sehr konomische Lsungdes Kraftbertragungsproblems gewhrleisten. Nachstehende Wieder-gabe dieser beiden Patente zeigt die Problemstellung, seine Lsungund den Umfang des Patentschutzes.

    a) E l e k t r i s c h e K r a f t b e r t r a g u n g .Patent 382.280 vom 12. Oktober 1887 /1. Mai 1888.

    Die Hauptteile des Patentes lauten:Die praktische Lsung des Problems der elektrischen Umwandlung

    und der bertragung der mechanischen Energie umfat einige Forde-rungen, welche die Apparate und Systeme, die bis jetzt im Gebrauchwaren, nicht zu vollfhren vermochten. Solche Lsung verlangt inerster Linie Gleichmigkeit der Motorgeschwindigkeit, unabhngigvon seiner Belastung innerhalb der normalen Arbeitsgrenzen. Ander-seits ist es notwendig, um grere konomie der Umwandlung, als esbis jetzt mglich war, zu erzielen, billigere, zuverlssigere und ein-fachere Apparate zu konstruieren, u. zw. solche, bei welchen jede Ge-fahr bei der Anwendung der Hochspannungstrme ausgeschaltet werdenkann, was fr konomische Kraftbertragung erforderlich ist.

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    Meine vorliegende Erfindung stellt eine neue Methode, ein neuesSystem fr Kraftbertragung mit Elektrizitt dar, wobei viele heutigeSchwierigkeiten berwunden sind und groe Wirtschaftlichkeit undLeistungsfhigkeit gesichert ist.

    Bei der Ausfhrung meiner Erfindung gebrauche ich einen Motor,der zwei oder mehrere unabhngige energieliefernde Kreise enthlt,durch welche ich in der hier beschriebenen Weise Wechselstrmeschicke und mit denselben progressive Verschiebung der magnetischenoder der Kraftlinien hervorbringe, die in bereinstimmung mit der gutbekannten Theorie die Arbeit des Motors leisten.

    Es ist klar, da geeignete progressive Verschiebung der Kraftlinienausgenutzt werden kann, um die Bewegung oder Rotation jedes derElemente des Motors, der Armatur oder der Feldmagnete hervor-zubringen, und da der Motor keinen Kommutator braucht, wenn dieStrme, die durch verschiedene Stromkreise des Motors geschicktwerden, die geeignete Richtung haben; um aber alle heute blichenKommutatorapparate zu vermeiden, verbinde ich die Motorstromkreisedirekt mit denen eines geeigneten Wechselstromgenerators. Die prak-tischen Resultate eines solchen Systems, seine konomischen Vorteileund seine Konstruktion und Arbeitsweise will ich nachstehend unterHinweis auf beiliegende Diagramme und Zeichnungen beschreiben.

    Die Fig. 18 und 1 a8 a stellen die Diagramme dar, in denen dasPrinzip der Wirkung meiner Erfindung dargestellt ist. Die brigenFiguren zeigen Ansichten der Apparate in verschiedenen Formen, durchwelche die Erfindung verwirklicht werden kann, und ich beschreibe sieder Reihe nach. Die Fig. 9 zeigt schematisch einen Motor, einenGenerator und die Verbindungsstromkreise in bereinstimmung mitmeiner Erfindung. M ist der Motor und G der Generator, von welchemaus der Motor angetrieben wird. Der Motor enthlt einen Ring R.vorzugsweise aus dnnen, isolierten Eisenringen oder Ringplatten ge-baut, um fr die nderung der magnetischen Verhltnisse so emp-fnglich zu sein, wie es irgend mglich ist. Derselbe ist mit vier Spulenaus isoliertem Draht umwickelt, welche symmetrisch angeordnet undmit C C C' C' bezeichnet sind. Die entgegengesetzten Spulen sind so ver-bunden, um paarweise zu arbeiten und um freie Pole an entgegen-gesetzten Stellen des Ringes hervorzubringen. Vier freie Enden sind mitden Kontakten T T T' 7", wie angegeben, verbunden. In der Nhe desRinges, vorzugsweise innerhalb desselben, befindet sich auf einer Achseeine Magnetscheibe von zylindrischer Form mit zwei Segmenten, wieangegeben. Die Scheibe ist so montiert, da sie sich im Ringe freidrehen kann. Der Generator G von gewhnlicher Type enthlt Feld-magnete N S und eine zylindrische Armatur A, die mit zwei Spulen B B'umwickelt ist. Freie Enden jeder Wicklung werden durch den Schaft a'gefhrt und mit isolierten Kontaktringen b b b' b' entsprechend ver-bunden. Kollektoren oder Brsten gleiten an jedem Ring und bildenso den Kontakt, durch welchen der Strom von einem und zu einemRing gefhrt wird. Diese Kontakte sind mit den Kontakten des Motorsdurch die Leitungen L L' verbunden, wie das im Diagramm gezeigt ist.

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    Dadurch werden zwei komplette Stromkreise gebildet, wovon der eine,sagen wir, die Spulen B des Generators und C C des Motors und derandere die brigen Spulen B' und C C des Generators und des Motorsenthlt.

    Es erbrigt jetzt, die Arbeitsweise des Systems zu erklren, zuwelchem Zwecke auf die Diagramme Fig. 18 und 1 a8 a hingewiesenwird, in denen die verschiedenen Phasen, durch welche die Spulen desGenerators whrend des Betriebes hindurchgehen, und die entsprechen-den resultierenden magnetischen nderungen, die im Motor hervor-gerufen werden, angegeben sind. Das Drehen der Armatur des Gene-rators zwischen den Feldmagneten A' S erzeugt in den Spulen B B'Wechselstrme, deren Intensitt und Richtung den bekannten Ge-setzen gehorchen. In der Position der Spulen gem Fig. 1 ist in derSpule B praktisch kein Strom vorhanden, whrend die Spule B' zurselben Zeit das Maximum des Stromes hergibt, und mit den in der Fig. 9angegebenen Mitteln schliet der Stromkreis dieser Spule auch dieSpulen C C des Motors gem Fig. 1 a. Bei geeigneter Verbindung istdas Resultat die Magnetisierung des Ringes R, whrend sich die Poleauf der Linie N S befinden 1). Wrde man in derselben Weise die Spule Bund die Spule C' verbinden, so wrden die letzten beim Durchgang desStromes die Pole unter rechtem Winkel zu der Linie N S der Fig. 1 abilden. Hieraus folgt: wenn die Generatorspulen ein Achtel der Um-drehung machen und die Position wie in der Fig. 2 angegeben er-reichen, werden beide Spulenpaare C und C' mit Strom gespeist undarbeiten insoweit gegeneinander, als die Pole eine andere Lage be-kommen. Die Lage der Pole wird aus den magnetisierenden Krftender Spulen resultieren, d. h.: die Pole wandern am Ring entlang biszu einer Position, welche einem Achtel der Umdrehung der Generator-armatur entspricht.

    In der Fig. 3 hat die Armatur des Generators ein Viertel der Um-drehung ausgefhrt. Der Strom ist in der Spule B Maximum und in derSpule B' Null, weil die letzte Spule in neutraler Position liegt. DiePole auf dem Ringe R in Fig. 3 a werden dementsprechend in einePosition verschoben, die unter 90" zur Anfangslage liegt. Ich habe inderselben Weise auch die Bedingungen gezeigt, welche fr jedes derfolgenden Achtel einer Umdrehung bestehen, und der einfache Hin-weis auf die Figuren reicht aus, um deren Bedeutung zu erklren.

    Die Fig. 4 und 4 a zeigen die Bedingungen, welche bestehen, wenndie Generatorarmatur 3/8 der Umdrehung gemacht hat. Hier sindbeide Spulen Stromerzeuger, die Spule B' hat jetzt aber das entgegen-gesetzte Feld erreicht," erzeugt jetzt einen Strom entgegengesetzterRichtung und hat entgegengesetzte magnetisierende Wirkung. Infolge-dessen sind die resultierenden Pole auf der Linie N S, wie gezeigt.

    In der Fig. 5 ist eine halbe Umdrehung der Generatorarmatur vollbracht und die resultierenden magnetischen Bedingungen auf dem Ringsind in Fig. 5 a gezeigt. In dieser Phase ist die Spule B in neutraler

    1) Bemerkung des Autors: In den Fig. 1 a8 a ist der Sdpol S nicht ersicht-lich. Er liegt gegenber N.

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    Position, whrend die Spule B' den Maximalstrom von derselben Rich-tung erzeugt wie in Fig. 4. Die Pole werden bis zur Hlfte des Ringesverschoben. In Fig. 6 hat die Armatur eine 5/8-Umdrehung vollbracht.In dieser Position entwickelt die Spule B' schwcheren Strom, aberderselben Richtung wie vordem. Die Spule B anderseits erreicht dasentgegengesetzte Feld und erzeugt einen Strom entgegengesetzterRichtung. Die resultierenden Pole werden demnach auf der Linie N Sder Fig. 6 a sein oder mit anderen Worten: die Pole werden auf derPeripherie des Ringes um 5/8 des Umfanges verschoben. Die Fig. 7 und7 a zeigen in derselben Weise die Phasen des Generators und des Ringesbei 3/4 einer Umdrehung, und die Fig. 8 und 8 a zeigen die Phasen bei7/8 der Umdrehung der Generatorarmatur. Diese Figuren kann manleicht aus dem vorhergehenden verstehen.

    Wenn eine vollstndige Umdrehung vollzogen ist, kommt man zuderselben Situation wie beim Beginn der Umdrehung; dieselbe Aktionwird in der nchsten und in folgenden Umdrehungen wiederholt und allgemein gesprochen: jede Umdrehung der Generatorarmatur er-zeugt die entsprechende Verschiebung der Pole oder der Kraftlinienentlang des Ringes. Ich nutze diesen Effekt aus, um die Rotation einesKrpers oder einer Armatur auf verschiedene Weise hervorzurufen,z. B. indem ich das hier beschriebene Prinzip auf die Apparatur derFig. 9 anwende. Die Scheibe D hat die Tendenz, diejenige Position an-zunehmen, in welcher sie die grte Anzahl der Magnetlinien umfat,sie wird in Rotation versetzt und der Bewegung der Linien oder derPunkte der grten Anziehungskraft folgen.

    Die Scheibe D in der Fig. 9 ist an entgegengesetzten Seiten abge-schnitten. Ich habe aber gefunden, da das fr die Hervorbringungder Rotation nicht wesentlich ist; denn eine runde Scheibe, wie das mitStrichlinien angedeutet ist, wurde ebenfalls in Rotation gesetzt. DieseErscheinung schreibe ich zu einer gewissen Innerz oder Resistenz desMetalls gegen zu schnelle Verschiebung der Kraftlinien durch ebendieses Metall; das Resultat ist ein die Drehung hervorbringender be-stndiger Tangentialdruck auf der Scheibe. Dies scheint von der Tat-sache besttigt zu sein, da eine runde Stahlscheibe besser rotierteals eine aus weichem Eisen, weil die erste der Verschiebung der Magnet-linien greren Widerstand entgegensetzt.

    Um andere Formen von Apparaten, mit welchen ich meine Erfindungverwirklichte, zu zeigen, will ich die restlichen Figuren und Zeich-nungen beschreiben.

    Fig. 10 stellt eine Seitenansicht und einen Teil des Vertikalschnittesdes Motors dar. Die Fig. 12 zeigt die Ansicht desselben Motors vonoben mit einem Schnitt der Feldmagnete und ein Verbindungsdiagramm.Die Fig. 11 ist eine Seitenansicht des Generators mit Schnitt der Feld-magnete. Diese Motorform kann an Stelle der vorigen genommenwerden.

    D ist ein zylindrischer oder Trommelarmaturkrper, welcher aus ver-schiedenen Grnden mglichst stark unterteilt sein soll, um der Zir-kulation der Induktionsstrme vorzubeugen. Der Krper ist in der

    Boksan, Nikola Tesla. 2

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  • 19Lngsrichtung mit zwei Spulen E und E' umwickelt, deren Endenmit isolierten Kontaktringen a a a' a' verbunden sind. Die Ringe werdenvom Schaft a, auf welchem die Armatur montiert ist, getragen.

    Die Armatur ist so angeordnet, da sie in einem eisernen Gehuse Rrotieren kann, welches die Feldmagnete oder andere Elemente desMotors ersetzt. Dieses Gehuse wird vorzugsweise mit einer ffnung rhergestellt. Es kann aber auch voll sein, wie das die Strichlinienzeigen, und in diesem Falle soll es vorzugsweise aus Stahl bestehen.Es ist ferner aus begreiflichen Grnden erwnscht, da das Gehusehnlich aufgeteilt werde wie die Armatur. Als Generator zum An-trieb dieses Motors kann der Apparat der Fig. 11 benutzt werden.Derselbe besitzt eine Ringarmatur A, umwickelt von vier SpulenF F F' F', von welchen die entgegengesetzten in Serie verbunden sind.so da vier freie Enden brigbleiben, die mit isolierten Kontaktringenb b b' b' verbunden werden. Der Ring ist in geeigneter Weise auf demSchaft a' zwischen den Polen A7 S montiert. Die Kontaktringe von jedemPaar der Generatorspulen sind mit denen des Motors verbunden, u. zw.mit Hilfe der Kontaktbrsten und mit zwei Leiterpaaren L L und L' L'.wie das in der Figur gezeigt ist.

    Aus der Betrachtung der frheren Figuren wird es klar, da dieRotation des Generatorringes in den Spulen F F' Strme erzeugt,welche, in die Motorspulen bertragen, in dem Krper derselben magne-tische Pole erzeugen, die stndig um den Krper herum, verschobenoder herumgedreht werden. Dieser Effekt ruft infolge der Anziehungs-kraft zwischen dem Gehuse und den Armaturpolen die Rotation derArmatur hervor. Da aber die Spulen in diesem Falle relativ zum Ge-huse oder zu den Feldmagneten bewegt werden, so drehen sie sichin entgegengesetzter Richtung zur progressiven Verschiebung der Pole.

    Es sind noch viele andere Anordnungen der Spulen des Generatorsund des Motors mglich und es kann eine grere Anzahl von Strom-kreisen genommen werden, wie das die beiden nchsten Figuren nach-weisen.

    Die Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung des Motors und desGenerators, welche gem meiner Erfindung verbunden und kon-struiert sind. Die Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht des Generators mitFeldmagneten im Schnitt,

    Das Feld des Motors M wird durch sechs Magnetpole G' G' erzeugt,welche an einem Ring oder Gehuse H angebracht sind. Dieselben sindmit isolierten Spulen umwickelt, welche einander entgegengesetzt zuPaaren verbunden sind, so da jedes Paar entgegengesetzte Pole bildet.Dies liefert sechs freie Enden, die mit Kontakten T T T' T' T" T" ver-bunden sind. Die Armatur, die zwischen den Polen rotiert, ist einZylinder oder eine Scheibe D aus Schmiedeeisen, montiert auf demSchaft a. Zwei Segmente derselben sind abgeschnitten. Der Generatorfr diesen Motor hat in diesem Falle eine Armatur A, die mit dreiSpulen K K' K" in Abstnden von 60 bewickelt ist. Isolierte Kontakt-ringe e e e' e' e" e" verbinden die Spulenenden. Die Ringe sind mitdenen des Motors in geeigneter Weise durch Kollektorbrsten und sechs

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    Leitungen verbunden und bilden drei unabhngige Stromkreise. Dienderungen der Stromstrke und Stromrichtung, durch diese Strom-kreise bertragen, verursachen durch die Spulen des Motors einestetige progressive Verschiebung der resultierenden Anziehungskraft,welche die Pole G' in der Armatur D erzeugen, und setzen die Armaturdemzufolge in schnelle Rotation. Besondere Vorteile dieser Anordnungbestehen darin, da man ein konzentrierteres und strkeres Feld er-zeugen kann. Die Anwendung dieses Prinzips zu Systemen, welcheallgemein vielfache Stromkreise enthalten, ist aus diesen Apparatenleicht verstndlich.

    Die Fig. 15 ist eine schematische Darstellung der modifizierten Dis-position meiner Erfindung. Die Fig. 16 stellt einen Horizontalschnittdes Motors dar. In diesem Falle ist eine Scheibe D aus magnetischemMetall, vorzugsweise an entgegengesetzten Seiten abgeschnitten, wiedie gestrichelte Linie der Figur zeigt, montiert, so da sie innerhalbzweier stationrer Spulen N' N" frei rotieren kann. Die Spulen sind unterrechtem Winkel zueinander angebracht; sie sind auf einem Gehuse 0aus Iosliermaterial gewickelt und die Enden sind mit fixen KontaktenT T T' T' verbunden. Der Generator G reprsentiert diejenigen Wechsel-strommaschinen, in welchen der induzierte Teil unbeweglich ist.Derselbe besteht aus drehbaren permanenten oder Elektromagneten Aund vier unabhngigen unbeweglichen Magneten P P P' P', mit Spulenumwickelt, die von der entgegengesetzten Richtung miteinander inSerie verbunden sind, deren Enden an die Kontakte ttt't' befestigt sind.Von diesen Kontakten gehen die Strme zu den Kontakten des Motors.Die Arbeitsweise ist dieselbe wie in den frheren Fllen; die Strme,welche durch die Spulen des Motors gehen, setzen die Scheibe D inDrehung. Diese Methode der Verwirklichung meiner Erfindung hatden Vorteil, da in dem System alle Schleifkontakte fortfallen.

    Bei den oben beschriebenen Motoren ist nur ein Element u. zw.entweder Armatur oder die Feldmagnete mit Spulen versehen. Esbleibt brig zu zeigen, wie beide Elemente mit Spulen gewickeltwerden knnen. Deshalb wird auf die Figuren 17, 18 und 19 hin-gewiesen. Die Fig. 17 zeigt die Seitenansicht eines solchen Motors. DieFig. 18 bringt die Seitenansicht eines Generators mit Feldmagneten inSchnitt und die Fig. 19 ist das Schema der Stromkreisverbindungen.Nach Fig. 17 bestehen die Feldmagnete des Motors aus einem Ring R,vorzugsweise aus dnnen isolierten Eisenblechen, mit 8 Polstcken Gund entsprechenden Einschnitten, in welchen vier Spulenpaare V ge-wickelt sind. Die entgegengesetzten Polpaare sind in Serie geschaltetund die freien Enden zu vier Kontakten w gefhrt; bei der Verbindungsind dieselben Vorschriften zu beachten wie frher. Eine Armatur Dmit zwei Spulen E E', die zueinander unter rechtem Winkel liegen, istso montiert, da sie sich innerhalb der Feldmagnete drehen kann. DieEnden der Armaturspulen sind mit zwei Paaren von Kontaktringend d d' d' verbunden. Der Generator fr diesen Motor kann irgendeinGenerator sein, welcher die erforderlichen Strme liefert. Im vor-liegenden Falle besteht er aus einem Feldmagneten N S und einer Ar-

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  • 23matur A mit zwei Spulen unter rechtem Winkel, deren Enden zu vierKontaktringen b b b' b' fhren, die auf der Achse befestigt sind. DieStromkreisverbindungen zwischen den Generator- und Motorschleif-ringen sind durch Brsten und Leitungen hergestellt, wie das schonfrher angegeben wurde. Um die Feldmagnete des Motors stark zuerregen, sind die Verbindungen mit Armaturspulen so hergestellt, dadie Punkte der grten Anziehungskraft oder der grten Dichtigkeitder magnetischen Kraftlinien auf der Armatur in einer Richtung ver-schoben werden, whrend dieselben in den Feldmagneten in entgegen-gesetzter Richtung wandern. In anderer Beziehung ist die Operationdes Motors identisch mit den frheren Fllen. Das Resultat dieser An-ordnung ist die Erhhung der Umlaufgeschwindigkeit. In den Fig. 17und 19 z. B. sind die Enden jedes Feldspulensatzes mit den Leitungen,die zu den beiden Armaturspulen fhren, in der Weise verbunden, dadie Feldspulen entgegengesetzte Pole bilden, die den Polen der Armaturvorauseilen. In den Zeichnungen sind die Feldspulen im Nebenschluzu den Armaturspulen geschaltet, sie knnen aber auch in Serie oderin unabhngigen Stromkreisen geschaltet sein. Es ist klar, da das-selbe Prinzip auf verschiedene typische Formen des hier beschriebenenMotors angewendet werden kann.

    Nachdem ich nun die Natur meiner Erfindung und verschiedeneWege, auf welchen sie verwirklicht wurde oder werden kann, be-schrieben habe, will ich auf gewisse Einzelheiten aufmerksam machen,welche die Anwendung der Erfindung bietet, und auch auf ihreVorteile.

    In meinem Motor nach der Fig. 9 z. B. wird man beobachten, dadie Scheibe D die Tendenz hat, fortwhrend den Punkten der grtenAnziehungskraft zu folgen, und da diese Punkte rund um den Ringherum fr jede Umdrehung der Generatorarmatur einmal herumge-schoben werden, so folgt, da die Bewegung der Scheibe D mit der derArmatur A synchron sein wird. Bei praktischen Vorfhrungen habe ichgefunden, da dasselbe auch bei anderen Formen zutrifft, in welcheneine Umdrehung der Generatorarmatur Verschiebung der Motorpole um360 hervorruft. In der speziellen Modifikation der Fig. 15 oder an-deren hnlichen Anordnungen betrgt die Anzahl der Wechselstrom-impulse, welche eine Umdrehung der Generatorarmatur hervorbringt,doppelt soviel als im vorhergehenden Falle und die Pole des Motorswerden whrend einer Umdrehung der Generatorarmatur zweimalherumgedreht. Die Geschwindigkeit des Motors wird demnach doppeltso gro sein als die des Generators. Dasselbe Resultat lt sich auchnach der Anordung der Fig. 17 erreichen, wo die Pole der beidenElemente in entgegengesetzter Richtung verschoben werden.

    Betrachten wir die Anordnung der Fig. 9, so wird es klar da dieAnziehungskraft an der Scheibe D am grten ist, wenn sie in ge-eigneter relativer Position zu den im Ringe R entwickelten Polen liegt,d. h. wenn ihre Enden oder Pole denen des Ringes unmittelbar folgen ,da die Geschwindigkeit des Motors fr alle Belastungen innerhalbder normalen Arbeitsgrenzen praktisch konstant ist.

  • 24Es ist klar, da die Geschwindigkeit niemals hher sein kann als

    die, welche der Generator bestimmt, und da innerhalb gewisser Grenzendie Geschwindigkeit des Motors auch von der Stromstrke unab-hngig ist.

    Aus obiger Beschreibung ersieht man leicht, inwieweit die Anforde-rungen eines praktischen Systems der elektrischen Kraftbertragungdurch meine Erfindung verwirklicht sind. Ich sichere zuerst eine gleich-mige Geschwindigkeit bei allen Belastungen innerhalb der normalenArbeitsgrenzen ohne Benutzung eines Hilfsregulators; zweitens bestehtSynchronismus zwischen Motor und Generator; drittens ist durchdirekte Wirkung des Stromes groe Leistungsfhigkeit gewhrleistet,da weder beim Motor noch beim Generator Kommutatoren erforderlichsind; gesichert sind ferner viertens Einfachheit und Billigkeit dermechanischen Konstruktion; fnftens einfache Handhabung und Regu-lierung und sechstens Verminderung der Gefahr der Verletzung vonPersonen und Apparaten.

    Diese Motoren knnen unter den Bedingungen, die in der Technikbekannt sind, in Serie oder in Parallelschaltung und auch kombiniertarbeiten.

    Mir ist es bekannt, da es nichts Neues bedeutet, die Drehung desMotors durch aussetzende Verschiebung der Pole eines seiner Elementehervorzubringen. Man hat das getan durch Verwendung von Batterie-strmen bzw. von Gleichstrmen anderer Quelle, welche man mit Hilfegeeigneter mechanischer Apparate umkehrte, so da sie durch Spulendes Motors in entgegengesetzter Richtung gingen. In solchen Fllenbleibt die Spannung des Stromes dieselbe und nur seine Richtung wirdgendert. Gem meiner Erfindung werden indessen richtige Wechsel-strme verwendet und meine Erfindung besteht in der Entdeckung derMethode der Ausnutzung solcher Strme.

    Der Unterschied zwischen diesen zwei Systemen und die Vorteilemeines Systems sind klar. Bei Erzeugung eines Wechselstromes umfatjeder Impuls desselben das Fallen und Steigen der Spannung, in demMotor werden genau dieselben Bedingungen wie beim Generator her-vorgebracht und durch solche Strme und durch konsequente Erzeugungder resultierenden Pole wird die Verschiebung der Pole gleichmigund kontinuierlich, nicht aber aussetzend. Auerdem sind die prakti-schen Schwierigkeiten bei der Unterbrechung oder Umkehrung desStromes betrchtlicher Strke derart, da keine Apparate hergestelltwerden knnen, mit welchen sich die Kraftbertragung durch Umkeh-rung des Gleichstromes konomisch und praktisch erzielen lt.

    Ich verlange den Patentschutz: fr die hier beschriebene Methode derelektrischen Kraftbertragung, welche in der Erzeugung kontinuierlicherprogressiver Verschiebung der Pole eines oder beider Elemente (derArmatur und der Feldmagnete) des Motors durch Entwicklung derWechselstrme in unabhngigen Stromkreisen besteht, in denen dieMagnetisierungsspulen des einen oder beider Elemente eingeschlossensind, wie das hier erklrt wurde."

  • 25b) E l e k t r o m a g n e t i s c h e r Motor .

    Patent 881.968 vom 12. Oktober 1887/1. Mai 1888Drehstrom-Asynchronmotor.

    Das Patent 381.968 ist eine Trennung des vorigen Patentes der elek-trischen Kraftbertragung 382.280 und hat denselben Text wie dieses,nur bezieht sich der Text in erster Linie auf den Motor selbst und istfolgender Passus neu, weshalb wir ihn im Wortlaut wiedergeben:

    Die Mittel und Apparate, um das Prinzip auszunutzen, knnen in vielgrerem Ausmae variiert werden, als ich hier anzugeben vermag.Ich betrachte aber als innerhalb meiner Erfindung liegend und wnschedurch das Patent allgemein zu schtzen den Motor, der zwei oder meh-rere unabhngige Stromkreise enthlt, durch welche Arbeitsstrme aufdie hier beschriebene Weise geschickt werden. Mit d