Rosenthal, J. - Elektrizitätslehre für Mediziner. Elektrotherapie

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ELEKTKIZITATSLEHEE FÜR MEDIZINER UND ELEKTROTHEMPIE VON De. J. ROSENTHAL und Dr. M. BERNHARDT, Professoren an den Universitäten Erlangen und Berlin. Dritte Auflage von J. Rosenthal's Elektrizitätslehre für Mediziner. Mit 105 in den Text einscedruckten Holzschnitteu. Berlin 1884. Verlag von August Hirschwald NW., Unter den Linden No. CS.

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  • ELEKTKIZITATSLEHEEFR MEDIZINER

    UND

    ELEKTROTHEMPIE

    VON

    De. J. ROSENTHAL und Dr. M. BERNHARDT,Professoren an den Universitten Erlangen und Berlin.

    Dritte Auflage

    von J. Rosenthal's Elektrizittslehre fr Mediziner.

    Mit 105 in den Text einscedruckten Holzschnitteu.

    Berlin 1884.

    Verlag von August HirschwaldNW., Unter den Linden No. CS.

  • Alle Rechte vorbehalten.

  • Vorwort.

    Das Buch, welches wir hiermit der Oeffeutlichkeit bergeben, ist nurzum Teil ein neues. Der erste Abschnitt ist vielmehr eine eber-

    arbeitung der schon in zwei Auflagen vorliegenden Elektrizittslehre

    fr Mediziner* von J. Rosenthal und als dessen dritte Auflageanzusehen. Bei der Vorbereitung dieser neuen Auflage war der Ver-

    fasser wiederum bemht, dieselbe nach Krften zu verbessern. Wh-

    rend die Anordnung des Stoffs im Wesentlichen auch diesmal bei-

    behalten werden konnte, wurde der Inhalt durch Zustze vermehrt,

    und dahin gestrebt, diesen Teil zu einem kurzen Handbuch zu ge-stalten, welches einerseits den angehenden Elektrothcrapeuten mit allem

    bekannt macht, was er zum Verstndniss der von ihm benutzten

    Apparate und ihrer Anwendungsweise braucht, andrerseits die physika-

    lische Grundlage fr die Elektrophysiologie und die mannichfachen

    Anwendungen der Elektrizitt bei wissenschaftlichen Untersuchungenin der Medizin zur Darstellung bringt.

    War der Verf. dieses ersten Teiles in den frheren Auflagen

    bemht, Alles auszuschliessen, was Gegenstand der Elektrotherapie

    sein konnte, so ist in dieser Auflage gerade die Bearbeitung der

    Elektrodiagnostik und ' Elektrotherapie zu einem zweiten, umfang-

    reichen Teil geworden. Der Plan zu dieser Umarbeitung bezw. Ver-

    vollstndigung der vorangegangenen Auflagen wurde der Zeit nach

    schon so frh aufgestellt und zu verwirklichen angefangen, dass ihr

    durch mannichfache Hindernisse verzgerter Abschluss trotz des Er-

    scheinens einiger dasselbe Thema behandelnder Lehrbcher notwendiggeworden war. Ein besonderer Nachdruck wurde auf eine vollstndige

    Klarlegung der elektrodiagnostischen Verhltnisse gelegt: bei der

    Bearbeitung der Elektrotherapie ist das empirisch von den besten

  • IV Vorwort.

    Autoren Festgestellte streng von dem nur Hypothetischen getrenntund auf die vielfachen Lcken in unserm Wissen und Knnen auf-

    nierksam gemacht worden. Krankengeschichten wurden in einem

    Anhang mit Absicht nur in beschrnkter Anzahl mitgeteilt: sie

    dienen vorwiegend zur Illustration des im elektrodiagnostischen Teil

    Auseinandergesetzten. Sollte der Umfang des Werkes nicht ein zu

    grosser werden, so musste man hier eine Schranke setzen, zumal im

    Text selbst die Behandlung der verschiedensten Affektionen stets

    genau angegeben wurde: eine Hufung von Krankengeschichten erschien

    daher nutzlos.

    Obgleich die beiden Teile des Werkes von den beiden Verfassern

    ganz selbstndig bearbeitet worden sind, und jeder von ihnen frseinen Anteil die volle Verantwortung bernimmt, so ist doch die

    Ausarbeitung auf Grund vielfacher Besprechungen und nach einem

    gemeinsam festgesetzten Plane geschehen, so dass dem Buche derCharakter eines einheitlichen Ganzen nicht wird abgesprochen werden

    knnen. Andrerseits aber bot die Teilung der Arbeit den Vorteil,

    dass jeder .Verfasser sich auf einem Gebiet bewegte, welches ihmdurch eigene Erfahrung und Uebung genauer bekannt war. Und sohoffen wir, dass es uns gelungen sein wird, eine praktisch brauchbare

    und ntzliche Arbeit zu liefern.

    Erlangen und Berlin, Juli 1883.

    Die Verfasser.

  • Inhalts -Verzeichniss.

    Erster Teil.Seite

    Kapitel I. Von den elektrischen Flssigkeiten und ihren gegenseitigen An-ziehungen und Abstossuiigen 1

    IL Von der Verteilung der Elektrizitt und einigen auf derselbenberuhenden Instrumenten 11

    III. Von den elektrischen Strmen und ihren Wirkungen .... 21

    IV. Von der Elektrizittserregung durch Kontakt und den kontinuir-lichen elektrischen Strmen 28

    V. Von der Elektrolyse, der galvanischen Polarisation und denkonstanten Ketten 37

    VI. Von der Stromstrke, dem Ohm'schen Gesetz und dem Widerstnde 5

    1

    Anhang zu Kapitel VI. Einige Bemerkungen ber die Wahlund Behandlung der galvanischen Batterien 68

    VII. Von der Stromdichte, den Zweigstrmen und der Verteilung desStromes in nicht prismatischen Leitern 75

    VIII. Vom Elektromagnetismus und der Erregung elektrischer Strmedurch Induktion 94

    IX. Von der Einrichtung und dem Gebrauch der Galvanometer . . 119

    X. Von dem Nachweis und der Messung elektromotorischer Krfte,der Messung kurzdauernder Strme und der elektrischen Zeit-messung , . . ' 136

    XL Von den Thermostrmen und der elektrischen Temperatur-bestimmung 159

    XII. Physikalische und physiologische Vorbemerkungen ber die An-wendung der Elektrizitt zu Heilzwecken 172

    Zweiter Teil.

    ., XIIL Von den fr die Elektrodiagnostik und Elektrotherapie not-wendigen Apparaten und Hilfsmitteln 203

    XIV. Von den motorischen Punkten und der Untersuchungsmethodeder motorischen Nerven und der Muskeln mittelst des fara-dischen Stroms 240

    XV. Von der Untersuchungsmethode der motorischen Nerven und derMuskeln mittelst des galvanischen Stromes 265

  • VI Inhalts-Verzeichniss.

    Seite

    Kapitel XVI. Von den pathologischen elektrodiagnostischen Befunden an

    den motorischen Nerven und den Muskeln 282

    XVII. Von den normalen und pathologischen elektrodiagnostischenBefunden an den Nerven der Sinnesorgane und den sensiblenNerven berhaupt 303

    XVIII. Von den normalen und pathologischen elektrodiagnostischenBefunden an den Organen des Centralnervensystems undden mit muskulsen Wandungen versehenen Eingeweiden . 324

    XIX. Von der elektrotherapeutischen Verwertung des unter-brochenen (faradischen) Stromes im Allgemeinen 341

    XX. Von der therapeutischen Verwertung des galvanischen (kon-

    stanten) Stromes im Allgemeinen 354

    XXI. Spezielle Elektrotherapie. Von der Elektrotherapie

    der Gehirukrankheiten 374

    XXII. Von der Elektrotherapie der Rckenmarkskrankheiten . . 383

    XXIII. Von der Elektrotherapie der Krankheiten des peripherischen

    Nervensystems 307

    XXIV. Von der Elektrotherapie allgemeiner neuralgischer Zustnde,

    visceraler Neuralgien, vasomotorischer, trophischer undfunctioneller Neurosen 414

    XXV. Von der Elektrotherapie der Krankheiten der Sinnesorgane 428

    XXVI. Von der Elektrotherapie der Gelenk- und Muskelkrankheitensowie der erkrankten Organe des Atmungs- und Verdauungs-apparates 439

    XXVII. Von der Elektrotherapie der Krankheiten der Harnblase

    und der Geschlechtsorgane nebst einem Anhange: die An-wendung der Elektrizitt in der Geburtshilfe und bei derErkrankung der Milch-, Schweiss- und Lymphdrsen ... 449

    XXVIII. Metalloskopie, Metallotherapie, Statische Elektrizitt . . . 459

    Anhang. Einige elektrodiagnostische Beobachtungen an Gesunden, sowie elek-

    trodiagnostischc und elektrotherapeutische Beobachtungen anKranken 467

    Literatur-Verzeichniss '. - . . 491

    Namen- und Sachregister 503

  • Erster Teil.

  • Kapitel I.

    Von den elektrischen Flssigkeiten nnd ihren gegen-seitigen Anziehungen und Abstossungen.

    1. i\_ls Grund der Erscheinungen, welche wir elektrischenennen, nehmen die Physiker zwei hypothetische Flssigkeiten an,die positive und die negative Elektrizitt, welche, selbst un-wgbar, an der wgbaren Materie haftend, diese in Bewegung zusetzen oder sich selbst in jener zu bewegen vermgen, nach Gesetzen,welche wir bald nher betrachten wollen. Die Eigenschaften, welche

    diesen Flssigkeiten zugeschrieben werden, sind folgende: Jede der-selben stsst die ihr gleichnamige ab und zieht die ent-gegengesetzte an, und diese Abstossung und Anziehunggeschieht in umgekehrtem Verhltniss der Quadrate ihrerEntfernungen.

    Denken wir uns nun einen Krper erfllt mit gleichen Mengenentgegengesetzter Elektrizitten, welche wir mit

    -f-E und E be-zeichnen wollen, so kann dieser auf einen anderen Krper, welcherebenfalls gleiche Mengen beider Elektrizitten, etwa -\-e und e,enthlt, keinerlei Wirkung ausben (ganz abgesehen natrlich von denWirkungen der Schwere und anderer nicht elektrischer Krfte). Dennes wird ja die Abstossung zwischen -|- E und -{- e, E und -eaufgehoben durch die genau gleiche Anziehung zwisclien -|-E und c, E und -|-e. Diesen Zustand der Krper, in Avelchem dieselbengleiche Mengen entgegengesetzter Elektrizitten enthalten, in welchemsie also keiner elektrischen Wirkung fhig sind, nennt man daher denunelektrischen oder neutral elektrischen Zustand.

    Wenn jedoch durcli irgend einen Umstand die Verteilung derElektrizitten in einem Krper so gendert worden ist, dass er vonder einen Elektrizitt eine grssere Menge enthlt, als von der ent-

    gegengesetzten, so wird er auf andere Krper anziehend oder abstossendUoseiitlial II. B eri\ li ;ii(lt. ICli-ktri/ittslohre. lU. Aiill. i

  • 2 Elektrische Flssiglceiten. Kap. I.

    wirken mssen, je nachdem die eine oder die andere Wirkung ber-wiegt. Man sagt dann, der Krper besitze freie Elektrizitt odersei mit freier Elektrizitt geladen, im Gegensatz zu den natr-lichen Elektrizitten, die alle Krper im natrlichen Zustande be-sitzen, und zwar sagt man, der Krper sei mit freier positiver odernegativer Elektrizitt geladen, je nachdem er einen Ueberschussvon der einen oder anderen besitzt.

    2. Unter den Mitteln, durch welche eine Aenderung in derVerteilung der Elektrizitten hervorgerufen werden kann, steht obenandie Reibung. Fast stets, wenn zwei Krper an einander geriebenwerden, tauschen sie einen Teil ihrer Elektrizitten mit einander aus,so dass der eine einen Ueberschuss von positiver, der andere einenUeberschuss von negativer Elektrizitt erlangt.

    Wir sehen also, dass die elektrischen Flssigkeiten nicht unbe-dingt an die Krper gebunden sind, denen sie einmal anhaften, sonderndass sie von einem Krper auf den andern bergehen knnen, unddies giebt uns ein Mittel an die Hand, die Wirkungen zu studiren,welche die Elektrizitten ausben, wenn sie nicht in gleichen Mengenangehuft sind und ihre Wirkung gegenseitig aufheben.

    Reiben wir z. B. eine Glasstange mit einem Stcke seidnen oderwollenen Zeuges und berhren dann mit dieser Stange ein leichtesKgelchen von HoUundermark , welches an einem Seidenfaden auf-gehngt ist, so nimmt das Kgelchen einen Teil der freien Elektrizittder Glasstange an. Wir werden dann bei Annherung der Glasstangebemerken, dass sie schon aus bedeutender Entfernung abstossend aufdas Kgelchen wirkt. Diese Abstossung ist, Avie aus dem Vorher-gehenden ersichtlich, die Wirkung der gleichnamigen Elektrizitten,welche in dem Glasstabe sowohl, als im Hollundermarkkgelchen imUeberschuss vorhanden sind.

    Machen wir nun denselben Versuch mit einer Siegellackstange,so fhrt er zu dem nmlichen Ergebniss. Auch diese wird durchReiben mit Wolle elektrisch, auch sie giebt bei der Berhrung einenTeil ihrer freien Elektrizitt an ein Hollundermarkkgelchen ab undstsst dasselbe dann ab. Nhern wir aber die Siegellackstange demKgelchen, welches mit der Glasstange in Berhrung war, so erfolgtkeine Abstossung, sondern eine Anziehung, und dasselbe erfolgt, wennwir die Glasstange dem Kgelchen nhern, welches mit der Siegellack-stange in Berhrung gewesen ist. Daraus folgt, dass die Glasstangeund die Siegellackstange durch das Reiben mit Wolle zwar beide freie

  • 2, 3. Elelvtrosl
  • 4 Leiter und Nichtleiter. Kap. I.

    dergestalt, dass der eine einen Ueberschuss von positiver, der andere

    einen Ueberscliuss von negativer Elektrizitt erhlt.

    Auch die oben erwhnte Eigenschaft des Gemsbartes kann zurKonstruktion eines Elektroskopes verwertet werden, indem ein solchesHaar, je nachdem es gestrichen worden, von positiv oder negativ ge-ladenen Krpern abgestossen oder angezogen wird. Am bequemsten

    aber zur Erkennung des Vorhandenseins freier Elelc-trizitt ist das in Fig. 1 abgebildete Goldblattelek-troskop. Es besteht aus zwei schmalen Streifen sehrdnnen Blattgoldes, welche an einem Metallstabe be-

    festigt und mittelst desselben im Inneren eines Glasesaufgehngt sind. Berhrt man den Metallstab mit

    einem durch Reibung elektrisirten Krper, so geht einTeil der freien Elektrizitt auf die Goldblttchen ber.

    Fig. 1.welche also beide mit der gleichen Elektrizitt geladenb-*

    werden und sich daher abstossen. Bei dem geringen Gewichte derBlttchen gengen schon geringe Krfte, um eine merkliche Diver-

    genz hervorzubringen.

    4. Fasst man eine Messingstange mit der Hand und reibt siemit einem Stcke wollenen Zeuges, so wird sie sich bei der Prfung

    durch das Elektroskop unelektrisch zeigen, d. h. sie wird das Kgel-

    chen des oben beschriebenen Elektroskops nicht abstossen, mMg diesnun positiv oder negativ geladen sein, noch wird sie bei dem inFig. 1 abgebildeten Goldblattelektroskop eine Divergenz der Gold-

    blttchen hervorbringen. Befestigt man dagegen die Metallstange aneiner Handhabe von Glas,. Siegellack oder Hartkautschuk und reibtsie jetzt mit der Vorsicht, sie niemals direkt mit der Hand zu be-rhren, so wird sie sich elektrisch verhalten und zwar positiv. Diegeringste Berhrung mit der Hand reicht aus, ihr die freie Elektrizittvollstndig zu rauben, sie sogleich wieder unelektrisch zu machen.

    Das Gleiche erfolgt, wenn man sie mit einem Draht von irgend einemMetall, mit Baumwolle, Papier und dergleichen berhrt. Dagegenscheint sie nichts von ihren Eigenschaften einzubssen, wenn man sie

    mit Glas, Harz, Seide berhrt.Diese Tatsachen fhren zu der Ansicht, dass die Krper sich in

    Bezug auf die Elektrizitt verschieden verhalten, indem die einennicht im Stande sind, die in ihnen erregte Elektrizitt zurckzuhalten,es sei denn, dass sie nur mit Krpern der andern Art in Berhrungsind. Man erklrt sich diese Erscheinung so, dass man sagt, die

  • 4, 5. Mitteilung der Eieldrizitt. 5

    cr.stc Klasse \'on Krpern, wozu also die Metalle, die Leinen- und

    Baumwollenfaser, der menschliche Krper u. A. gehren, hat die

    Eigenschaft, dass die Elektrizitt leicht von einem Teilchen zmii

    anderen bergeht, whrend dies bei der zweiten Klasse nur schwer

    der Fall ist. Die Krper der ersten Klasse nennt man daher Leiterder Elektrizitt, die der anderen Nichtleiter oder Isolatoren.Wird ein Leiter gerieben, indem man ihn in der Hand hlt, so kanner natrlich nicht elektrisch werden, denn jede Spur von freier Elek-trizitt, welche in ihm erregt wird, wird auch sofort von Teilchen zuTeilchen des Metalles bis zur Hand und durch den menschlichen Krperzur Erde fortgeleitet*). Anders natrlich bei einem Nichtleiter, wo

    die an einer Stelle durch Reiben erzeugte Elektrizitt auf dieser Stelle

    bleibt, gieichgiltig ob man denselben an einer anderen Stelle mit der

    Hand hlt oder nicht. Ebenso erklrt sich hieraus, wie ein Leiterdurch Reibung elektrisch gemacht werden kann, wenn man ihn nurmittelst nichtleitender Handhaben anfasst, warum ein elektrisch ge-machter Leiter sogleich unelektrisch wird, wenn man ihn mittelst

    eines anderen Leiters berhrt u. s. w.

    Die Einteilung der Krper in Leiter und Nichtleiter ist keine absolute, in-sofern es hier, wie berall in der Natur, allmhliche Uebergnge giebt. Alle Me-talle, Kohle, Wasser und alle wssrigen Lsungen, die meisten Gesteine und Erden,die tierischen und pflanzlichen Teile u. A. sind Leiter; Siegellack, Glas, alleHarze, Schwefel, Wachs, vulkanisirter Kautschuk und viele andere Nichtleiter.Die Luft gehrt natrlich unter die Nichtleiter, da sonst die in ihr befindlichen

    Krper sogleich unelektrisch werden mssten, doch leitet auch die Luft, wenn sie

    nicht ganz trocken ist. Auch Glas leitet etwas , besonders wenn sich an seinerOberflche Wasserdampf niedergeschlagen hat. Man pflegt daher die zum Isolirendienenden Glassulen noch mit Schellack zu berziehen, welcher weniger hygro-

    scopisch ist als Glas. In neuerer Zeit wendet man zum Isoliren hauptschlich

    Hartkautschuk (Ebonit) an, welcher leicht bearbeitet werden kann.

    5. Isolirt man eine metallische Kugel gut, indem man sie aneiner trockenen seidenen Schnur aufhngt oder auf einem Glasfusse

    aufstellt, so kann man derselben mit Hilfe einer Elektrisirmaschine,d. h. einer Scheibe von Glas, welche zwischen zwei fest gegen sie

    gepressten Kissen mittelst einer Kurbel in Umdrehung versetzt wird,grosse Mengen freier Elektrizitt mitteilen und so die Eigenschaften

    derselben genauer studiren. Nhert man zunchst dieser Kugel eine

    andre isolirte bis zur Berhrung, so wird man finden, dass die zweite

    Kugel ebenfalls elektrisch geworden und zwar mit der nmlichen Elek-

    *) Vgl. hierber G. S. 9.

  • 6 Couloiiib's Drehwage. Kap. I.

    trizitl geladou ist. laii kann sich hiervon sehr leicht berzeugen^

    wenn man an der Kugel zwei leichte Kgelchen von Hollundermarkmittelst eines leinenen Fadens befestigt. Indem diese sich ebenfallsmit der Elektrizitt der ersten Kugel laden, stossen sie sich gegen-

    seitig ab, und wenn man sie mittelst eines isolirenden Handgriffesabhebt und ihnen eine geriebene Glasstange nhert, so wird man

    finden, dass sie die nmliche Eleiitrizitt besitzen, als die erste

    Kugel hatte.

    Wenn bei diesem Versuche auch an der ersten Kugel zweiHollundermark kgelchen befestigt sind, so bemerkt man, dass die-

    selben auch nach der Berhrung noch divergiren, aber nicht mehr sostark als vorher. Es ist also whrend der Berhrung ein Teil derfreien Elektrizitt von der ersten Kugel auf die zweite bergegangen.

    Um jedoch die Menge zu bestimmen, welche von der ersten auf diezweite bergegangen ist, mssen wir ein Mittel haben, Elektrizitts-mengen mit Genauigkeit zu messen. Ein solches Mittel besitzen wir

    in dem kleinen Hollundermarkkgelchen, das uns schon mehrfach ge-dient hat. Zu diesem Zweck befestigen wir das Kgelchen, um eszu isoliren, an einem dnnen Schellackstbchen und hngen dieses aneinem feinen Metalldraht oder Kokonfaden auf, so dass es sich in

    einer horizontalen Ebene drehen kann. Das Kgelchen nimmt baldeinen festen Stand an, aus dem es nicht gebracht werden kann, ohnedass der Draht torquirt wird. Stellt man nun neben das Kgelchenein anderes, gleichfalls isolirtes und mit Elektrizitt geladenes, so

    geht ein Teil der Elektrizitt von dem festen auf das beweglicheKgelchen ber, und dieses wird jetzt, da es mit derselben Elektrizitt

    geladen ist, abgestossen. Da nun aber durch diese Abstossung dieEntfernung der beiden Kgelchen, also auch die Kraft, mit welcher

    sie auf einander wirken, sich ndert, so kann man aus der Ablenkung

    keine direkten Schlsse auf die Elektrizittsmengen machen. Dreht

    man aber den Knopf, an welchem der Metalldraht befestigt ist, zu-

    rck, bis die beiden Kgelchen sich eben wieder berhren, so ist klar,

    dass jetzt zwei Krfte in entgegengesetzter Richtung auf das beweg-

    liche Kgelchen einwirken, nmlich erstens die abstossende Kraft der

    Elektrizitt, welche das bewegliche Kgelchen von dem festen zu ent-fernen strebt, zweitens die Torsion des Drahtes, welche es trotz jenerabstossenden Kraft gerade in Berhrung mit dem festen Kgelchenhlt. Diese letztere Kraft muss also der ersteren genau gleich sein.

    Nun ist aber die durch die Torsion ausgebte Kraft proportional demWinkel, um welchen der Draht torquirt ist. Folglich giebt der Winkel,

  • 5, 6. Dichte der Elektrizitt. 7

    um welchen mau den Knopf zurckdrehen musste, ein Maass fr diedem Kgelchen mitgeteilte Elektrizittsraenge. Ein solches Instrumentnennt man nach seinem Erfinder eine Coulomb'sche Dreh wageoder ein Coulomb'sches Elektrometer.

    Berhrt man nun die mit Elektrizitt geladene Kugel A miteinem solchen isolirten Kgelchen, stellt dieses neben das beweglickeKgelchen der Drehwage und notirt den Winkel, um welchen manden Knopf zurckdrehen muss, bis die Kgelchen sich wieder berhren,berhrt dann die Kugel A mit einer ihr ganz gleichen B und prftjetzt abermals an der Drehwage, indem man beide Kgelchen erstableitend berhrt, um ihnen die vom frheren Versuch noch vor-

    handene Elektrizitt zu nehmen, das feste Kgelchen an die Kugel Aanlegt und wieder neben das bewegliche stellt, so findet man, dassdieses jetzt weniger abgelenkt wird, und dass man den Knopf nur umdie Hlfte des frheren Winkels zurckzudrehen braucht, um dieKgelchen wieder an einander zu bringen. Die Kugel A muss alsobei der Berhrung an B die Hlfte ihrer freien Elektrizitt abgegebenhaben. In der Tat, prft man B ganz auf die nmliche Weise, sowird man finden, dass sich auf beiden Kugeln genau gleiche Elek-trizittsmengen befinden mssen; denn wenn man das feste Kgelchenan B anlegt, so lenkt es das bewegliche um denselben Winkel ab,als vorher, und man muss abermals den Knopf um den gleichenWinkel zurckdrehen, wenn die Kgelchen wieder zusammenkommensollen.

    Auf diese Weise messen wir die Ladung irgend eines Krpers,indem wir einen Teil seiner Elektrizitt auf das feste Kgelchen derDrehwage bertragen und dann die Wirkung desselben bestimmen.Wir wollen daher dieses Kgelchen fortan als Probekgelchen be-zeichnen.

    6. Da die Elektrizitt in einem Leiter sich frei bewegen kann,und da die Teilchen einer und derselben Elektrizitt sich gegenseitigabstossen, so folgt daraus, dass die in einem isolirten Leiter vor-handene freie Elektrizitt ganz und gar auf seiner Oberflche ange-huft sein muss. Denn die einzelnen Elektrizittsteiichen werden

    einander so lange abstossen, bis sie an der Oberflche des Leiters

    angelangt sind, wo sie natrlich bleiben mssen, da sie nicht in die

    nichtleitende Luft bergehen knnen. Man kann sich hiervon durchden Versuch berzeugen, indem man irgend einen Leiter, etwa eineMetallkugel, ladet und dann ber dieselbe zwei genau anschliessende

  • 8 Dichte und Spannung der Elolitriziit. Kap. I.

    Halbkiigelschalon von Blech scliiebt, die man an isolirendcn Griffen

    hlt. Beim Zurckziehen derselben wird man finden, dass die Kugelvollkommen un elektrisch ist, und dass smtliche Elektrizittderselben auf die Kugelschalen bergegangen ist. Dasselbe wrdeauch mit einem Leiter von irgend einer anderen Gestalt der Fallsein. Die gesamte Elektrizitt also, welche einem Leiter mitgeteiltwird, sammelt sich in Gestalt einer dnnen Schicht an dessen Ober-flche an. Hat man nun zwei Leiter von hnlicher Gestalt, aber

    verschiedener Oberflche, etwa zwei Kugeln von verschiedenem Durch-

    messer, und teilt beiden die gleiche Elektrizittsmenge mit, so wirddiese auf verschieden grosse Oberflchen verteilt sein. Auf demgleichen Flchenraum, etwa 1 Qu.-Ctm., wird also bei der IdeinerenKugel mehr Elektrizitt vorhanden sein, als bei der grsseren. Mannennt nun diejenige Elektrizittsmenge, welche auf der Einheit desFlchenraums vorhanden ist, die Dichte der Elektrizitt, und mankann daher sagen, dass wenn Kugeln von verschiedenen Oberflchenmit gleichen Elektrizittsmengen geladen sind, die Dichten sich um-

    gekehrt verhalten wie die Oberflchen oder, was dasselbe ist, umge-

    kehrt wie die Quadrate der Radien.Man kann sich die Sache auch so vorstellen, dass die gesammtc

    dem Krper mitgeteilte Elektrizitt den Krper gleichsam als eineSchicht von geringer Dicke umgibt oder einhllt. Die Dicke dieserSchicht wird dann abhngen von der Grsse der Oberflche und der

    Menge der auf ihr angesammelten Elektrizitt. Es ist also diese

    Dicke eigentlich nichts Anderes, als ein anderer Ausdruck fr das,

    was wir soeben als die Dichte der freien Elektrizitt an der Ober-flche der Krper definirt haben. Da nun diese freie Elektrizitt aufder Oberflche des Leiters nur zurckgehalten wird durch die Unmg-lichkeit in die nichtleitende Umgebung berzugehen, so steht sie untereinem von Innen nach Aussen wirkenden Druck, welcher der Mengeder im Krper vorhandenen freien Elektrizitt direct proportional ist.Man bezeichnet diesen Druck als die Spannung der freien Elek-trizitt, und wenn diese Spannung sehr betrchtlich wird, so vermag

    sie den Wiederstand der isolirenden Luft zu berwinden, und der

    Leiter verliert einen Teil seiner Elektrizitt. Es ist daher unmglich

    einem Krper freie Elektrizitt in unbegrenzter Menge zuzufhren,

    vielmehr wenn die Spannung der Elektrizitt an seiner Oberflche so

    gross geworden ist, dass sie den Widerstand des umgebenden Mediumsberwindet, so wird alle Elektrizitt, die man ihm noch zufhrt, ent-weichen. Dies Maximum hngt ab von der Gestalt und Grsse der

  • 6. Ableitung zur Erde.

    Oberflche und von der Beschaffenheit des umgebenden Mediums. Beifeuchter Luft z. B. ist der Aiderstand geringer, welcher sich demEntweichen der Elelitrizitt entgegensetzt. Man kann dann die Krpernicht starli laden. Setzt man einen mit freier Elektrizitt geladenen

    Krper durch einen Leiter mit dem Erdboden in Verbindung, so gehtdie freie Elektrizitt auf den Erdboden ber. Da aber dieser eine soungeheure Oberflche hat, so wird die Dichte und somit die Spannung

    auf ihm sofort unmerklich, und es geht daher sehr schnell alle freieElektrizitt von dem Krper nach dem Erdboden, und der Krperwird ganz unelektrisch. Man nennt dies einen Krper entladen.

    Von diesen Tatsachen kann man sich mittels der Drehwage ber-zeugen; denn wenn man verschiedene Kugeln mit denselben Elek-

    trizittsmengen ladet und sie mit dem Pr ob ek gelchen berhrt, sorauss man, um die Kgelchen wieder zur Berhrung zu bringen, den

    Knopf des Elektrometers um Winkel drehen, welche den Quadratender Radien proportional sind. Dabei ist es ganz gleichgiltig, anwelcher Stelle einer Kugel man das Probekgelchen anlegt, man wrdestets dieselbe Ablenkung erhalten. Prft man jedoch einen mit freierElektrizitt geladenen Leiter von anderer Gestalt, etwa einen Zylinder

    mit abgerundeten Endflchen, so wird man finden, dass das Probe-

    kgelchen eine viel grssere Elektrizittsmenge aufnimmt, also dasbewegliche Kgelchen viel strker abgelenkt wird und nur durch einestrkere Drehung des Knopfes in seine Lage zurckgebracht werdenkann, wenn man es an die Enden des Zylinders anlegt, als wennman ihn in seiner Mitte berhrt. Whrend also bei der Kugel dieDichte der Elektrizitt berall auf ihrer Oberflche dieselbe ist, ist

    sie an den verschiedenen Stellen des Zylinders verschieden, und das

    letztere findet auch bei allen Krpern von irgend welcher anderen

    Gestalt statt. Sind die Krper lang im Verhltniss zu ihrer Dicke,so sammelt sich die Elektrizitt hauptschlich an ihren Enden an.A^orzugsweise aber sind es die convexen Partien der Oberflchen und

    noch mehr die vorspringenden Kanten und Spitzen, wo die Elektrizittsich anhuft, und sie kann hier sogar eine solche Spannung erlangen,dass sie den Widerstand der Luft berwindet und ausstrmt, bis der

    Leiter ganz unelektrisch geworden ist. Man muss daher allen Krpern,welche zu elektrischen Versuchen dienen sollen, mglichst abgerundete

    Ecken geben, wenn die freie Elektrizitt sich in ihnen erhalten soll.

    Zur genaueren Messung elektrischer Spannungen hat man noch

    andre Elektrometer construirt, von denen wir nur Thomson's Qua-drantclektrometer beschreiben wollen, weil es zu physiologischen

  • 10 Qii.irlrantelektrometoi-. Kiip. I.

    Versuchen xViiwendung gefuiideii luit. Eine liohlc runde Metallscheibe

    ist durch zwei auf einander senkrechte Schnitte in 4 gleiche, symme-

    trisch angeordnete Quadranten zerlegt. Im Innern der so gebildetenHhlung ist eine leichte Lamelle von Aluminiumblech so aufgehngt,dass sie symmetrisch zu den Quadranten steht. Von diesen Quadrantensind je zwei bers Kreuz mit einander leitend verbunden, und die soentstehenden Quadrantenpaare werden dauernd auf gleichen, aber ent-gegengesetzten Spannungen erhalten. So lange die Aluminiumlamelle

    unelektrisch ist, wird sie von den Quadranten auf ganz gleiche Weisebeeinflusst, bleibt also unbewegt. Sobald aber der Laraelle eine

    positive oder negative Spannung mitgeteilt wird, weicht sie nach der

    einen oder der andern Seite ab und zeigt die Art ihrer Spannung und

    durch den Winkel, um welchen sie abgelenkt wird, die Strke ihrer

    Ladung an.Die Aluminiumlamelle ist bifilar aufgehngt, d. h. mittels

    zweier paralleler Drhte. In solchen Fllen ist die Ablenkung den

    ablenkenden Krften proportional, so lange die Ablenkungswinkel nur

    klein sind. Um solche kleine Winkel genau messen zu knnen, be-dient man sich der Lichtreflexion, von der wir hnliche Anwendungen

    spter noch fter kennen lernen werden. Mit der Aluminiuralamelle

    ist nmlich ein leichtes ebenes Spiegelchen fest verbunden; ein

    schmales Lichtbndel fllt durch einen Spalt senkrecht auf den Spiegel

    und wird von diesem auf eine oberhalb des Spalts aufgestellte hori-

    zontale Scala reflectirt. Wird die Lamelle und damit der Spiegelabgelenkt, so bewegt sich das reflectirte Bild auf der Scala und sein

    Ausschlag ist, wie man leicht sieht, gleich der Tangente des doppelten

    Ablenkungswinkels, welche man aber bei den sehr kleinen Winkeln

    als diesen proportional ansehen kann.

    Man kann auch der Aluminiumlamelle eine constante Spannung

    mitteilen und die zu messende Spannung auf das eine Quadrantenpaarbertragen.

  • Kapitel II.

    Von der Verteilung der Elektrizitt und einigen aufderselben beruhenden Instrumenten.

    7. Nhert man einen isolirten mit freier Elektrizitt geladenenLeiter A einem anderen ebenfalls isolirten Leiter B, an welchem anverschiedenen Stellen kleine HoUundermarkkgelchen aufgehngt sind,bis zu einer gewissen Entfernung,

    so wird man finden, dass dieser

    zweite Leiter ebenfalls elektrische

    Eigenschaften annimmt , indemdie an ihm befestigten HoUunder-markkgelchen divergiren. Je-doch findet dies nicht auf allen

    Punkten des zweiten Leitersgleich stark statt, sondern am

    +

    B.

    Fig. 2.

    meisten an den Punkten, welche dem elektrischen Krper A amnchsten, und an denen, welche am entferntesten sind, nher derMitte ist die Abstossung schwcher, die gerade in der Mitte aufge-hngten Kgelchen endlich bleiben ganz unbewegt. Sowie man denLeiter A entfernt, ist B wieder vollkommen unelektrisch, und so kannman den Versuch fter hintereinander wiederholen, vorausgesetzt, dassman sich htet, die beiden Leiter jemals in Berhrung zu bringen.

    Um nun zu erfahren, von welcher Art die Elektrizitt sei, welchein dem Leiter B durch die Annherung des Leiters A erregt wird,prfen wir dieselbe mittelst des Elektroskops. Wir berhren denLeiter B, whrend der mit freier Elektrizitt geladene Leiter A inseiner Nhe steht, mit dem Probekgelchen und nhern dieses dembeweglichen Markkgelchen der Drehwage, welches wir vorher miteiner bestimmten Elektrizitt, etwa positiver, geladen haben. Jenachdem dann das Kgelchen abgestosscn oder angezogen wird,

  • 12 Verteilung. Kap. II.

    ivjiiss die zu prfciulo l*]lcl\iri/itt cbonfalls positiv oder negativ sein.

    So ausgefhrt zeigt der Versuch, dass die an den beiden Enden vonB angeliufte Elektrizitt von entgegengesetzter Art ist, und zwarfindet sich stets in dem Ende von B, welches A zugewandt ist, dieentgegengesetzte Elektrizitt, als in A selbst, in dem von A abge-wandten Ende des Leiters B dagegen ist die gleiche Elektrizitt ent-halten als in A.

    Aus diesem Befunde knnen wir uns ber den Vorgang, welcher

    bei Annherung des Leiters A an den Leiter B Statt hat, folgendeVorstellung machen. Die in A angehufte freie Elektrizitt wirkt autdie beiden in gleichen Mengen vorhandenen natrlichen Elektrizitten

    in B, sie zieht die ungleichnamige an und stsst die gleich-namige ab. Diese mssen sich also vorzugsweise in den Enden vonB anhufen, die gleichnamige in dem von A abgewandten, die un-gleichnamige in dem A zugewandten Ende. Li der Mitte wird garkeine freie Elektrizitt sein knnen. Entferjit man A, so vereinigen

    sich die getrennten Elektrizitten in B wieder, der Krper ist wieder

    neutral oder unelektrisch.

    8. Mit dieser Vorstellung ausgerstet, wollen wir versuchen,

    die Erscheinungen weiter zu verfolgen. Wir vertauschen zunchst den

    Leiter B mit einem anderen, ihm ganz hnlichen, welcher jedoch auszwei trennbaren Teilen besteht. Wir stellen jetzt den beispielsweisemit positiver Elektrizitt geladenen Krper A so neben dem teilbarenLeiter auf, dass seine Teile B^ und B^ mit A in einer geraden Linieliegen und zwar sei Bj der A zugewandte-^eil. .Es wird sich danndie freie negative Elektrizitt in Bi , die positive in B^ ansammeln.

    Wenn wir nun, whrend A an seinem Platze bleibt, Bi und B^ voneinander trennen, und jetzt A entfernen, so knnen die durch dieEinwirkung von A von einander geschiedenen Elektrizitten in Bt undBj, obgleich der Einwirkung von A entzogen, sich dennoch nicht ver-einigen; Bi und B^ bleiben geladen und zwar mit verschiedenen Elek-

    trizitten. Wir haben also durch die Wirkung der freien Elektrizitt

    in A zwei andere Krper elektrisch gemacht, ohne dass A dabei eineSpur seiner Elektrizitt eingebsst htte. Man nennt dies Elek-

    trizittserregung durch Verteilung oder Influenz, und die

    Wirkung, Avelche ein elektrischer Krper auf die in seiner Nhe be-

    findlichen Leiter ausbt, die verteilende oder influenzirende Wir-

    kung der freien Elektrizitt, weil die neutral -elektrische, d. h. in

    gleichen Mengen vorhandene positive und negative Elektrizitt in dem

  • 8. Freie und gebundene Elektrizitt. 13

    influenzirten Krper anders verteilt worden ist, so dass jetzt jedeeinzeln als freie Elektrizitt zur Wirkung kommt. Auch folgt ausdieser Vorstellung, dass wenn man die Leiter Bj und B^ auch nurfr einen Augenblick in Berhrung bringt, sie wieder vollkommen un-elektrisch werden mssen, was die Erfahrung auch besttigt.

    Denken wir uns nun wieder, wie in unserem ersten Versuch, denmit positiver Elektrizitt geladenen Leiter A neben dem unelek-trischen Leiter B aufgestellt. Es wird dann die in B vorhandenenatrliche Elektrizitt zum Teil zerlegt, es sammelt sich die positiveElektrizitt an dem von A entfernten, die negative an dem A zuge-wandten Ende von B an. Berhren wir nun B ableitend, so ent-weicht die positive Elektrizitt

    desselben nach dem Erdboden.Dagegen bleibt die negative Elek-

    trizitt, welche in dem A zuge-wandten Ende von B angehuftist, da sie von der positiven Elek-

    trizitt in A angezogen wird, anihrer Stelle. Die positive Elek-

    trizitt in A und die negative

    +

    Fig.

    Elektrizitt in B verhalten sich also, obgleich sie in getrennten Krpernsich befinden, gewissermaassen hnlich, wie die beiden natrlichenElektrizitten in einem und demselben Krper. Sie binden sichgegenseitig und zwar natrlicher Weise um so inniger, je nher diebeiden Krper einander sind. Hebt man nun die Verbindung von Bmit der Erde auf, und entfernt dann A, so verbreitet sich die bisherin dem A zugewandten Ende von B angehufte Elektrizittsmengeber den ganzen Krper B und verteilt sich auf demselben in Gemss-heit seiner Gestalt. Es ist dies also eine zweite Art, wie man durch

    Verteilung oder Influenz eines elektrischen Krpers A einenanderen B elektrisch machen kann, ohne dass A dadurch das Ge-ringste von seiner Elektrizitt einbsst.

    Aus dieser Wirkung der Elektrizitt erklrt sich auch eine Er-scheinung, welche bei elektrischen Krpern meist zuerst in die Augen

    fllt, nmlich die Anziehung unelektrischer Krper. Nhert maneinem leichtbeweglich aufgehngten unelektrischen Krper A einenanderen mit freier, beispielsweise positiver Elektrizitt geladenen

    Krper B, so werden die natrlichen Elektrizitten in A verteilt. Indem B zugewandten Teile von A huft sich die negative, in demabgCAvandten Teile die positive Elektrizitt an. Da nun die erstere

  • 14 Anziehung unelel(trischer Krper. Einsauger. Kap. II.

    dem positiven Krper B nher ist, als die letztere, so berwiegt dieAnziehung jener ber die Abstossung dieser, und der ganze KrperA wird von B angezogen. Kommen beide zur Berhrung, so neu-tralisiren sich die negative Elektrizitt von A und ein Teil der posi-tiven von B gegenseitig, A bleibt positiv geladen und B hat einenTeil seiner positiven Elektrizitt eingebsst. Es ist dies die genauere

    Zergliederung des Vorganges, welchen wir im vorigen Kapitel als Mit-teilung der Elektrizitt kennen gelernt haben.

    Auf der verteilenden Wirkung der freien Elektrizitt beruhenverschiedene Einrichtungen und Apparate, mit denen wir uns jetztbekannt machen wollen:

    9. Zunchst die sogenannten Einsauger an den Elektrisir-maschinen. Eine Elektrisirmaschine besteht notwendiger Weise aus

    drei Teilen: 1) Dem durch Reibung elektrisch zu machendenKrper (eine Glasscheibe oder Glascylinder oder auch eine Plattevon Hartkautschuk); 2) dem Reibzeug, meist bestehend auseinem mit Zinkamalgam *) bestrichenen Lederkissen. Gewhnlich bringtman zwei solche Kissen an, welche die Scheibe zwischen sich fassen

    und mittelst Federn und Schrauben gegen dieselbe gepresst werden;

    3) dem Konduktor, d. h. einem durch Glasfsse wohl isolirten Leiter(Kugel oder Zylinder mit abgerundeten Enden, von Metallblech oderauch von Holz und mit Stanniol beklebt), welcher die in der Glas-

    *) Bunsen (Gasometrische Methoden 51) empfiehlt folgendes Verfahren zurBereitung des sog. Kienmayer 'sehen Amalgams: Man erhitze 2 Teile Queck-silber in einem gewhnlichen Probirglschen und lse darin unter stetem Umrhrenein Teil klein zerteiltes dnnes Zinkblech und ein Teil Stanniol auf. Das er-haltene Amalgam schmelze man noch 68 Mal unter stetem Umrhren um, damites recht geschmeidig werde, und streiche es auf ein Stck dickes Seidenzeug. Reibtman damit eine 2 Fuss lange und l'/j Zoll dicke Porzellanrhre, so erhlt manbinnen wenigen Secunden eine gengende Menge Elektrizitt, um eine kleine Kleist-sche Flasche (Siehe 11) stark zu laden. Beim Reiben lege man das Seidenzeugso um die Rhre, dass die reibende Flche nur halb mit Amalgam bedeckt ist.Dies ist besonders ntzlich zur Entzndung des Knallgases bei der Gasanalyse.(Vgl. 16.) Neuerdings verwendet man jedoch hierzu statt der Kleist 'sehenFlasche die Entladungen eines Inductoriums (S. 56 ff.).

    Bttger (Journ. f. prakt. Chemie. 1869. S. 47) empfiehlt als wirksamstesAmalgam 2 Gewichtsteile chemisch reines Zink und 1 Teil Quecksilber. Das Zinkwird in einem eisernen Lffel bis zum Fluss erhitzt und dann das Quecksilber vor-sichtig unter Umrhren mit einem irdenen Pfeifenstiel zugesetzt. Die erkalteteMasse wird in verschlossenen Glsern aufbewahrt und vor dem Gebrauch im Por-zellanmrser zerkleinert und mit etwas Talg angerieben.

  • 10. Kondensator. 15

    Scheibe erzeugte Elektrizitt aufnehmen soll. Dieser Konduktor istmit einer Anzahl von Spitzen versehen, welche nahe an der Glas-scheibe stehen, da wo diese das Reibzeug verlsst. Ist nun das Reib-

    zeug zur Erde abgeleitet, und dreht man die Glasscheibe mittelst derKurbel, so wird sie positiv elektrisch. Diese positive Elektrizitt ziehtin den ihr gegenber stehenden Spitzen die negative Elektrizitt aus

    dem Konduktor an und stsst die positive ab. Die negative Elek-trizitt aber erlangt in den Spitzen nach den oben besprochenen Ge-

    setzen eine solche Dichte, dass sie den Widerstand der Luft ber-windet, die dnne Luftschicht zwischen Spitze und Glas durchbricht,sich mit der positiven Elektrizitt der Glasscheibe verbindet und diese

    neutralisirt. So wird die Glasscheibe immer wieder unelektrisch, umspter durch die Reibung von Neuem elektrisch zu werden, whrendder Konduktor sich mit positiver Elektrizitt ladet.

    10. Ein zweites wichtiges Instrument, das sich auf Verteilung

    grndet, ist der Kondensator, erfunden von Volta. Er dient dazu,kleine Mengen freier Elektrizitt erkennbar zu machen, was bei vielenwichtigen Versuchen von grosser Bedeutung ist. Zu diesem Behuf

    verbindet man ihn mit dem oben beschriebenen Goldblattelektroskop.Berhrt man den Knopf des letzteren mit einem Krper, welcher freieElektrizitt entlilt, so nehmen die Goldblttchen eine bestimmteElektrizittsmenge auf, stossen einander ab und nehmen daher einemehr oder weniger divergirende Stellung an. Berhrt man den Knopfableitend, so fallen sie wieder zusammen. Der Anteil von Elek-

    trizitt, welchen die Goldblttchen aufnehmen, hngt ab von der

    Spannung der Elektrizitt auf dem berhrenden Krper und dem Ver-hltniss seiner Oberflche zu der der Goldblttchen.

    Ist nun dieser Anteil sehr gering, so reicht er nicht

    aus, der Schwere entgegen die Goldblttchen zu einer

    merklichen Divergenz zu bringen. Nun wollen wirden Knopf des Elektroskops mit dem Kondensator(Fig. 4) verbinden. Dieser besteht aus zwei Platten

    von Metall, der unteren, auf einer isolirenden Glas-

    stange aufgestellten, welche auf ihrer oberen Flche

    mit einer dnnen Schicht eines gut isolirenden Fir-nisses berzogen ist, und der oberen, welche aufihrer oberen Flche mit einem isolirenden Handgrifl'versehen ist. Setzt man die obere Platte auf die

    untere auf, berhrt diese untere mit einem positiv ^''

  • 16 Kondensator. Goldblatteleldrosliop. Kap. IL

    elektrischen Krper, whrend man die obere in leitende Verbindungmit der Erde bringt, so nimmt die mitere Platte einen Ideinen Teilpositiver Elektrizitt auf. Diese zieht in der oberen Platte die

    negative Elektrizitt an und stsst die positive Elektrizitt ab, welchenach dem Erdboden entweicht. Die in der oberen Platte angezogenenegative Elektrizitt wirkt nun aber ihrerseits wieder anziehend auf

    die positive Elektrizitt der unteren Platte und bindet sie, so dassdiese keine freie Spannung erlangt. In Folge dessen kann die unterePlatte noch mehr freie positive Elektrizitt aus dem Leiter aufnehmen,diese zieht wieder die negative Elektrizitt der oberen Platte an undstsst die positive ab, welche nach dem Erdboden entweicht u. s. f.Man sieht, dass auf diese Weise die untere Platte weit mehr Elek-trizitt aus dem Leiter aufnimmt, als sie sonst tun wrde, und dassin der oberen Platte eine entsprechende Menge Elektrizitt von ent-

    gegengesetztem Vorzeichen gebunden sein wird. Hebt man nun dieVerbindung der oberen Platte mit dem Erdboden auf und entferntdieselbe mittelst des isolirendcn Handgriffes, so wird die ganze Elek-

    trizittsmenge in der unteren Kondensatorplatte frei, und Avenn man

    diese mit dem Knopf des Goldblattelektroskopes in Berhrung bringt,so weichen dessen Blttchen sehr betrchtlich auseinander.

    Man kann auch die untere Kondensatorplatte unmittelbar auf derMetallstange des Goldblattelektroskopes festschrauben und erhlt daminach Ladung derselben ganz auf die oben beschriebene Weise und nach Ab-hebung der oberen Platte den verstrkten Ausschlag der Goldblttchen.

    Mit Hlfe der verteilenden Wirkung der freien Elektrizitt kannman auch sehr leicht entscheiden, von welcher Art eine irgendwie

    erzeugte Elektrizitt ist. Wir berhren mit dem elektrischen Krperden Knopf des Elektroskops und die Goldblttchen divergiren. Wirnhern nun eine geriebene Glasstange dem Knopfe des Elektroskopslangsam aus der Ferne und sehen die Divergenz der Goldblttchenentweder grsser oder kleiner werden. Im ersteren Falle muss diezu prfende Elektrizitt positiv, im letzteren negativ sein. Ist nm-lich das Elektroskop mit positiver Elektrizitt geladen, so wird diese

    bei Annherung des Glasstabes, welcher ja ebenfalls freie positiveElektrizitt enthlt, aus dem Knopf nach den Goldblttchen getrieben,hier wird also die Spannung vermehrt, und die Divergenz wchst.

    Ist jedoch das Elektroskop mit negativer Elektrizitt geladen, sowird diese durch die positive Elektrizitt des Glasstabes nach demKnopfe hingezogen, in den Goldblttchen wird die Spannung ver-

    mindert, und die Divergenz nimmt ab.

  • 11. Kleist'sche Flasche. 17

    11. Auf demselben Princip wie der Kondensator beruht dieLeydener oder Kleist'sche Flasche, mit Hlfe deren man be-trchtliche Elektrizittsmengen ansammeln kann, um dann deren Wir-kung zu studiren. Sie besteht aus einer Flasche oder einem Glase,welches aussen und innen mit einer leitenden Substanz, etwa Stanniol,bis zu einer gewissen Hhe belegt ist. Der Rand ist ausserdem nochzur besseren Isolation mit Schellak berzogen und die innere Belegungluft in einen in der Mitte des Glases stehenden und etwas ber dessenRand hervorragenden metallenen Knopf aus. Setzt man die ussereBelegung in Verbindung mit der Erde und legt den Knopf an denKonduktor der Elektrisirmaschine, so geht die positive Elektrizitt aufdie innere Belegung ber, verteilt die natrliche Elektrizitt der

    usseren Belegung, zieht die negative an und stsst die positive ab,welche nach der Erde entweicht. Man ist somit im Stande auf derinneren Belegung grosse Mengen positiver und auf der usseren eineentsprechende Menge negativer Elektrizitt anzusammeln. Verbindet

    man dann die ussere und innere Belegung durch einen Leiter, sovereinigen sich die entgegengesetzten Elektrizitten wieder in der Formdes elektrischen Stromes, von welchem im folgenden Kapitel die Redesein soll.

    Um zu berechnen, wie stark die Ladung sein kann, die eine Leydener Flascheannimmt, nennen wir die der inneren Belegung zugefhrte Elektrizittsmenge + A.Diese hindet auf der usseren Belegung eine Elektrizittsmenge B. Da diebeiden Belegungen um die Dicke der isolirenden Glasschicht von einander getrenntsind, so muss notwendig B absolut genommen etwas kleiner sein als +A. Wirwollen annehmen es sei =

    ^^/loo A. Dann bindet jedenfalls B auf der innerenBelegung eine positive Elektrizittsmenge, welche absolut genommen gleich ist

    'Vioo B' Es ist also auf der inneren Belegung an gebundener Elektrizitt vor-handen

    ^Vino- "ViooA- = ^^"ViooooAj und an freier Elektrizitt A ^^"'/lonooo -A-

    =

    ^'Vinoo -^) was nahezu '/30 A ist. Diese freie Elektrizitt von A bindet nun wiedereine entsprechende Menge auf B und wird zum Teil von ihr gebunden u. s. f.Von der ganzen der inneren Belegung zugefhrten Elektrizitt wird also nur einTeil frei sein, das Meiste gebunden. Die innere Belegung wird also viel mehrElektrizitt aufnehmen knnen, als ihr sonst vermge ihrer Oberflche mglichgewesen wre. Das Verhltniss von B zu A, welches wir Beispiels halber gleich'^/loo annahmen, wird natrlich, alles andere gleichgesetzt, von der Dicke derisolirenden Substanz abhngen und sich um so mehr der Einheit nhern, je dnnerdiese ist. Die ganze Betrachtung ist natrlich auch fr die Kondensatoren giltig.

    Um sehr bedeutende Elektrizittsmengen anzusammeln, muss man die Ober-flchen der Belegungen mglichst vergrssern. Da sehr grosse Flaschen ausser-ordentlich unbequem wren, so verbindet man die usseren und inneren Belegungenmehrer Flaschen unter einander. Eine solche Anordnung nennt man eine elek-trische Batterie.

    Kosentital u. Bernliiirdt, Hlektrizitiilslelirc. Ilf. AiiH 2

  • Holtz'sche Maschine. Kap. IL

    12. Mit Hilfe der Verteilung kann man auch grosse Elek-trizitt^mengen von bedeutender Spannung erzeugen. Hierzu dient ambesten die von Holtz und unabhngig von ihm auch von Tplerfast gleichzeitig (1864) erfundene Influenz- oder Verteilungs-maschine, welche in Fig. 5 dargestellt ist. Sie besteht aus zweiparallel und mglichst nahe an einander aufgestellten Glasscheiben.Die eine von beiden ist fest und mit zwei diametral gegenber stehen-den Ausschnitten versehen, an welchen gezahnte Papierstcke, die so-

    genannten Belegungen, der Glasplatte angeklebt sind. Die zweite Glas-platte kann in schnelle Rotation um eine senkrecht zu beiden Plattenstehende Axe versetzt werden. Den Belegungen der festen Scheibegerade gegenber stehen vor der beweglichen Scheibe zwei Einsauger

    e und f, ganz wie die bei den Elektrisirmaschinen blichen einge-richtet. Die den Einsaugern gegenber befindlichen Belegungen wollenwir mit e' und f bezeichnen. Teilen wir nun der einen Belegung,etwa e' eine geringe Menge positiver Elektrizitt mit, so wirkt dieseverteilend auf die bewegliche Glasscheibe und auf den Einsauger e.Auf den letzteren geht positive Elektrizitt ber, auf der beweglichenGlasscheibe aber sammelt sich negative an. Setzen wir nun diesein Drehung und kommt der betreffende Teil derselben vor die Belegungf, so geht' die negative Elektrizitt zum Teil auf den Einsauger f,

    zum Teil auf die Belegung f' ber. Dadurch ist also die Belegung

  • 12, 13. Elektrophor. 19

    f negativ geladen worden. Diese negative Elelttrizitt von f wirktnun ihrerseits wieder auf die Glasscheibe und den Einsauger f, sieteilt diesem negative, der Glasscheibe aber positive Elektrizitt mit,

    welche letztere nach einer halben Umdrehung wieder zum Teil aufdie Belegung e', zum Teil auf den Einsauger e bergeht. Aie man

    sieht, verstrken also die beiden Belegungen ihre Spannung gegen-

    seitig, und dies hat nicht eher ein Ende, als bis das Maxiraum derSpannung erreicht ist, welches bei dem Isolationszustand der einzelnenTeile der Maschine mglich ist. Man kann dieses Maximum nochbesonders erhhen, indem man die Einsauger mit Leydener Flaschenverbindet.

    Wie die auf die Einsauger e und f bergehenden Elektrizitts-mengen sich ferner verhalten, wollen wir im nchsten Kapitel weiteruntersuchen. (Vgl. 15.)

    13. Das letzte Instrument, welches wir hier noch zu betrachten

    haben, ist der Elektrophor, mit dessen Hilfe man sich in Er-mangelung einer Elektrisirmaschine auf verhltnissmssig bequemeWeise grssere Elektrizittsmengen verschaffen kann. Der Elektrophorbesteht aus einer Platte von Harz, dem sogenannten Kuchen*), wel-cher in einer Metallbchse, der Form, enthalten ist, und einer Metail-scheibe mit isolirendem Handgriff, dem Deckel, welcher jedoch einengeringeren Durchmesser haben muss, als der Kuchen. Man reibt diesenletzteren, welcher mglichst dnn sein muss, mit einem recht trockenenKatzenfell oder Fuchsschwanz, wodurch der Kuchen negativ elektrischwird. Setzt man den Deckel auf den Kuchen, so dass er nirgendsdie Form berhrt, so zersetzt die negative Elektrizitt des Kuchensdie natrlichen Elektrizitten in Form und Deckel. In der Formhuft sich die positive Elektrizitt an der oberen, dem Kuchen zuge-kehrten Seite an, die negative an der unteren, im Deckel ist esnatrlich umgekehrt. Berhrt man nun die Form ableitend, so ent-

    weicht deren negative Elektrizitt nach dem Erdboden. Stellt manjetzt eine leitende Verbindung zwischen Form und Deckel her, so ver-

    bindet sich die negative Elektrizitt des letzteren mit der positiven

    der ersteren, und der Deckel behlt nur die durch den Kuchen ge-

    *) Nach Berzelius besteht eine gute Kuchenmasse aus 10 Teilen Gummi-lack, 3 Teilen Harz, 2 Teilen venetianischem Terpentin, 2 Teilen Wachs und

    72 Teil Pech. In neuerer Zeit wendet man wohl auch statt der Harzkuchen Platten

    von Hartkautschuk an. Die Form wird dann durch einen metallenen Teller ge-bildet, in welchem die Platte lient, kann aber auch ganz onlbohrt werden.

  • 20 Elektrophor. Kap. IL

    bundene positive Elektrizitt. Sobald man nun den Deckel an seinemisolirenden Handgriff vom Kuchen abhebt, wird diese positive Elek-trizitct frei und kann auf eine Leydener Flasche oder wohin mansonst will, bertragen werden. Indem man dieses Verfahren fterwiederholt, kann man ganz betrchtliche Mengen positiver Elektrizitterhalten, ohne dass der Kuchen merklich von seiner Wirksamkeit verliert.

    Man kann noch verschiedene Modificationen in dem beschriebenen Verfahrenanbringen, so z. B. Form und Deckel einzeln ableiten, oder auch die Form ganzisoliren und nur den Deckel ableiten. Die Vorgnge hierbei ergeben sich einfachaus den Gesetzen der Verteilung. Beim Gebrauch des Elektrophors hat man be-sonders darauf zu achten, dass der Deckel niemals mit der Kante allein den Kuchenberhrt, weil sonst an dieser Stelle die Dichte der positiven Elektrizitt so gross

    werden wrde, dass sie zum Kuchen bergehen und sich mit der negativen Elek-trizitt desselben neutralisiren wrde.

    Bei den hier beschriebenen Apparaten kann man durch eine an-fnglich sehr kleine Elektrizittsmenge eine sehr betrchtliche-hervor-

    bringen. Es leuchtet aber ein, dass diese letztere nicht aus Nichts

    hervorgebracht sein kann. Vielmehr sind alle diese Maschinen nurauf dem Princip der Erzeugung der Elektrizitt durch mechanischeArbeit begrndet. Beim Drehen der rotirenden Scheibe der Influenz-maschine, beim Heben des Deckels des Elektrophors muss man dieanziehende Wirkung der entgegengesetzten Elektrizitten berwinden,und die hierauf verwendete mechanische Arbeit wird in freie Elek-trizitt verwandelt. In der Tat bedarf man zum Drehen der Scheibe

    bei der Influenzmaschine eine grssere Kraft, wenn dieselbe erregt ist,

    als wenn man sie in unerregtem Zustande dreht. Man kann aberauch umgekehrt mit dieser Maschine die elektrische Spannung in Arbeit

    verwandeln. Wenn man nmlich die Einsauger zweier solcher Maschinendurch Drhte verbindet und die eine durch Drehen in Ttigkeit setzt,

    so gert die Scheibe der zweiten in Rotation.

    In viel grossartigerem Massstabe treten dieselben Erscheinungen

    bei den dynamoelektrischen Maschinen auf, von welchen im achten

    Kapitel die Rede sein wird.

  • Kapitel III .

    Von den elektrischen Strmen und ihren Wirkungen.

    14. Wir haben bisher die Elektrizitt nur im Zustande derRuhe betrachtet, wo smmtliche auf sie wirkende Krfte sich imGleichgewicht befanden. Jetzt wollen wir auf die Vorgnge eingehen,welche Statt haben, wenn dieses Gleichgewicht gestrt wird, und dieelektrischen Teilchen sich in Bewegung setzen, um die neue, durchdie vernderten Bedingungen ihnen zukommende Gleichgewichtslageaufzusuchen.

    Setzt man einen mit positiver Elektrizitt geladenen und isolirtenKonduktor durch einen Leiter, beispielsweise einen Metalldraht in Ver-bindung mit der Erde, so wird der Konduktor unelektrisch, indemseine ganze Elektrizittsmenge nach der Erde entweicht, wo sie wegender unendlich grossen Oberflche eine so geringe Dichte erlangt, dass

    sie unmerklich wird. Was ist nun in dem Leiter vorgegangen, wh-rend sich die Elektrizitt des Konduktors durch ihn hindurch nach der

    Erde hin bewegte ?

    Um hierber zu einer klaren Vorstellung zu gelangen, wollen wiruns den leitenden Draht denken als zusammengesetzt aus lauter pa-rallelen Scheiben oder Querschnitten, welche smmtlich senkrecht aufder Lngsaxe des Drahtes stehen, und welche wir der Reihe nachmit 1, 2, 3 u. s. f., vom Konduktor aus nach der Erde hin gezhlt,bezeichnen wollen.

    Im ersten Moment der Berhrung wird die freie Elektrizittdes Konduktors die natrlichen Elektrizitten im Querschnitt 1 zer-setzen

    ,die negative anziehen und die positive abstossen. Die ange-

    zogene negative Elektrizitt wird sich mit einem Bruchteil der positiven

    Elektrizitt des Konduktors verbinden und diesen neutralisiren ; derKonduktor hat also einen Teil seiner freien Elektrizitt eingebsst und

  • 22 Ableitung zur Erde. Kap. III.

    dafr ist der Querschnitt 1 mit einer gleiciien Menge positiver Elek-trizitt geladen.

    Im zweiten Zeitmoment wird nun die freie Elektrizitt des Quer-schnittes 1 wieder verteilend wirken auf die natrlichen Elektrizitten

    des Querschnittes 2, sie wird dessen negative Elektrizitt anziehen

    und sich mit ihr neutralisiren, whrend der Querschnitt 2 mit positiverElektrizitt geladen bleibt.

    Im dritten Zeitmoment wird sich zwischen dem Konduktor unddem Querschnitt 1, welcher ja jetzt wieder unelektrisch geworden ist,derselbe Vorgang wiederholen wie im ersten, und gleichzeitig wirdzwischen dem Querschnitt 2 imd dem Querschnitt 3 dasselbe Stattfinden, was im zweiten Zeitmoment zwischen den Querschnitten 1 und2 Statt fand. Und so wird der Process immer weiter fortgehen undsich in jedem Zeitmoment auf einen Querschnitt mehr fortpflanzen, biser an der Erde anlangt. Aus dieser wird der letzte Querschnitt

    negative Elektrizitt aufnehmen, um sich mit ihr zu neutralisiren, die

    dadurch frei gewordene positive Elektrizitt der Erde wird natrlich

    unmerklich sein. Da nun aber der letzte Querschnitt von dem vor-letzten wieder positive Elektrizitt empingt, dieser wieder vom dritt-

    letzten u. s. f., so wird der ganze Vorgang nicht eher ein Ende habenknnen, als bis smmtliche freie Elektrizitt vom Konduktor und demDraht verschwunden und beide wieder unelektrisch geworden sind.

    Wenn man sich imn die Querschnitte, in welche wir den Drahtzerlegt haben, unendlich dnn und die einzelnen Zeitmomente unend-

    lich kurz denkt, so sieht man, dass der ganze Vorgang darin besteht,

    dass continuirlich freie positive Elektrizitt in der Richtung vom Kon-

    duktor zur Erde, freie negative Elektrizitt dagegen in der Richtung

    von der Erde zum Konduktor sich fortpflanzt. Dabei ist es ganz gleich-

    giltig, ob man sich vorstellt, wie wir getan haben, dass die in einem

    Querschnitt auftretende freie Elektrizitt in diesem durch Verteilung

    von dem vorhergehenden Querschnitt entstanden ist, oder direkt vondem vorhergehenden auf diesen bergegangen, denn das " schliesslicheResultat bleibt dadurch ungendert.

    Denken wir mis aber den Konduktor statt mit positiver mit nega-tiver Elektrizitt geladen, so wird der Vorgang ganz der nmliche

    sein, nur dass jetzt die negative Elektrizitt in der Richtung vom

    Konduktor zur Erde, die positive dagegen von der Erde zum Kon-

    duktor sich fortpflanzt. Einen solchen Vorgang nun, in welchem sich

    die beiden Elektrizitten mit gleichen Geschwindigkeiten in entgegen-

    gesetzter Richtung durch denselben Leiter bewegen, nennt man einen

  • 15. Eleldrischer Strom. Richtung desselben. 23

    elektrischen Strom, imcl man nennt Riclitung des elektrischenStromes diejenige, in welcher sich die positive Elektrizitt fortpflanzt,indem es sich von selbst versteht, dass die negative sich dann inentgegengesetzter Richtung bewegen muss.

    15. Wenn wir nmi zwei Konduktoren nehmen, von denen dereine mit positiver, der andere mit einer gleichen Menge negativerElektrizitt geladen ist, und diese durch einen leitenden Draht inVerbindung setzen, so Avird in dem Draht wesentlich derselbe Vorgangstattfinden, als htten wir jeden der Konduktoren einzeln mit der Erdein Verbindung gesetzt. Von der Seite des positiven Konduktors herwird durch die Verteilung von Querschnitt zu Querschnitt eine Bewe-

    gung der positiven Elektrizitt vom Konduktor nach der Mitte desDrahtes zu und eine Bewegung der negativen Elektrizitt von derMitte nach dem Konduktor zu stattfinden; umgekehrt wird sich aufder Seite des negativen Konduktors die negative Elektrizitt nach derMitte zu, die positive dagegen von der Mitte nach dem Konduktor hinbewegen. In der Mitte selbst werden die von beiden Seiten kommen-den entgegengesetzten Elektrizitten sich gegenseitig neutralisiren.

    Man sieht also, dass der elektrische Strom in beiden Hlften desDrahtes ein und dieselbe Richtung hat, nmlich von dem positivennach dem negativen Konduktor hin.

    Statt zweier einzelner mit positiver und negativer Elektrizittgeladener Konduktoren kann man sich bei diesem letzten Versuchenatrlich mit Vorteil einer Kleist'schen Flasche oder einer Batteriebedienen, da die beiden Belegungen einer solchen ja nur zwei Kon-duktoren vorstellen, welche ausserordentlich stark mit positiver undnegativer Elektrizitt geladen sind. In der Tat, wenn wir diese durch

    einen Leiter mit einander verbinden, so erhalten wir einen Strom von

    der positiven zur negativen Belegung und eines so erzeugten Stromes

    bedient man sich daher vorzugsweise zu den Versuchen ber den elek-

    trischen Strom.

    Am besten jedoch eignet sich zum Studium der elektrischenStrme und ihrer Wirkungen die in 12 beschriebene Holtz'sche.Maschine. Verbindet man die Einsauger e und f durch einen Draht

    und setzt die Maschine in Gang, so vereinigen sich die positive Elek-

    trizitt von e und die negative von f sofort wieder miteinander und

    der Draht ist von einem stetigen elektrischen Strome, durchflssen.

    Wenn man aber die Drhte, die von e und f ausgehen, in zweiKnpfen ausgehen lsst, und diese Knpfe, nachdem die Maschine in

  • 24 Elektrischer Funke. Kap. III.

    Gang gesetzt worden, allmhlich von einander entfernt, so kann dieElektrizitt erst bergehen, wenn die Dichte auf den Knpfen hin-reichend gross geworden ist, um den Widerstand der Luft zwischenden Knpfen zu durchbrechen, und man erhlt dann eine Reihe voneinzelnen Entladungen oder Strmen, welche um so seltner auf ein-ander folgen, aber auch um so heftiger sind, je grsser die Entfernungder Knpfe ist.

    Man kann auch die Holtz'sche Maschine mit der Klei st 'sehenFlasche verbinden, und so noch heftigere Entladungen erzielen. Ver-bindet man nmlich die Einsauger e und f mit den beiden innerenBelegungen zweier Kl eist 'scher Flaschen, deren ussere Belegungenuntereinander verbunden sind, whrend die Knpfe der Einsauger ineiner bestimmten Entfernung von einander stehen, so wird jede derbeiden inneren Belegungen von der ihr zustrmenden Elektrizitt desbetreffenden Einsaugers geladen; die abgestossenen Elektrizitten der

    ussern Belegungen neutralisiren sich dabei gegenseitig. Sobald die

    Ladung stark genug geworden ist, um den Widerstand der Luftzwischen den Elektroden zu berwinden, erfolgt die Entladung mitstarkem Knall und Funken, whrend die auf den usseren Belegungenfrei gewordenen Elektrizitten sich wiederum gegenseitig binden. DieFlaschen sind also entladen und der ganze Vorgang beginnt von neuemin derselben Weise. Je weiter die Knpfe von einander entfernt sind,desto lnger dauert die Ladung, desto heftiger ist aber auch die Ent-ladung der Flaschen.

    16. Die Wirkungen der elektrischen Strme sind sehrmannichfaltige. Wir wollen hier eine kurze Uebersicht derselbengeben, indem wir diejenigen, welche fr unsere Zwecke ein besonderesInteresse haben, spter noch ausfhrlich werden zu besprechen haben.

    Wenn man eine Kleist 'sehe Flasche mit einem sog. Auslader,d. h. einem Bogen von Metall, welcher mit einem isolirenden Hand-griff versehen ist, entladet, indem man das eine Ende des Ausladersan die ussere Belegung bringt, und das andere der inneren Belegungallmhlich nhert, so bemerkt man, dass wenn der Auslader demKnopf der inneren Belegung bis auf eine bestimmte Entfernung sichgenhert hat, pltzlich ein Funke berspringt, der je nach der Strkeder Ladung mehr oder weniger hell leuchtet und zugleich von einemSchall begleitet ist. Indem nmlich durch die Verteilung schon wh-rend der Annherung des Ausladers auf diesem sich die entgegen-gesetzte Elektrizitt ansammelt, als auf dem Knopf der Flasche, er-

  • 16, Maassflasche. 25

    langt die Elektrizitt eine solche Dichte, dass sie endlich den Wider-

    stand der Luft berwindet, und diese unter Lichtentwickelung und

    Schallerregung durchbricht. Die Entfernung, bei der dies geschieht,

    nennt man die Schlagweite. Sie hngt natrlich von der Dichte

    der Elektrizitten an den betreffenden Stellen ab.

    Am besten bedient man sich zur Ladung und Entladung derKl ei st 'sehen Flasche der im vorigen Paragraphen beschriebenen Ver-

    bindung der Flasche mit der Holtz'schen Maschine, indem die dort

    beschriebenen Knpfe gleich die Rolle des Ausladers spielen. Man

    kann auf diese Weise eine Schlagweite von 1020 Cm. mit verhlt-

    nissmssig kleinen Apparaten erreichen.

    Giebt man dem Auslader eine solche Einrichtung, dass man das eine seinerEnden in beliebiger Entfernung von dem Knopf der inneren Belegung feststellenkann, und fhrt dieser fortwhrend Elektrizitt zu (indem man sie mit dem Kon-duktor einer in Bewegung gesetzten Elektrisirmasehine verbindet), so erhlt man

    natrlich jedesmal einen Funken und also auch einen Strom, sobald die Ladungdiejenige Strke erlaugt hat, welche der gewhlten Entfernung entspricht. Auf

    diese Weise ist man im Stande, eine Anzahl Strme von stets derselben Strkenach einander zu erhalten. Eine solche Flasche nennt man eine L an e' sehe

    Maassflasche. Verbindet man die ussere Belegung einer isolirten Flasche oderBatterie mit der inneren Belegung einer Maassflasche, deren ussere Belegung zur

    Erde abgeleitet ist, so werden beide gleichzeitig geladen, sobald man der inneren

    Belegung der ersten Flasche oder Batterie Elektrizitt zufhrt. Die auf der

    usseren Belegung dieser ersten abgestossene gleichnamige Elektrizitt begiebt sich

    nmlich zur inneren Belegung der Maassflasche. Hat die Ladung in dieser eine

    bestimmte Strke erreicht, so springt ein Funke ber und die Maassflasche ent-ladet sich. Die Anzahl der berspringenden Funken ist also ein directes Maass

    fr die Strke der Ladung, welche man der ersten Flasche oder Batterie mitgeteilt hat.

    Bringt man in der Leitung, welche die innere und ussere Be-

    legung verbindet, noch eine Unterbrechungsstelle an, so kann auch

    hier die Elektrizitt mit Funkenbildung berspringen, wenn die Ent-

    fernung nicht zu gross ist. Schiebt man statt der Luftschicht irgend

    einen anderen Isolator ein, so wird dieser durchbrochen, falls die

    Ladung stark genug ist. Bringt man in die Unterbrechungsstelleeinen leicht entzndbaren Krper, wie Aether, Schiesspulver u. s. w.,

    so wird er entzndet. Knallgas verbindet sich, wenn der Funke durch-

    schlgt, sogleich zu Wasser.

    Man benutzt dies bei der Gasanalyse zur Bestimmung des Sauer-stoffes oder Wasserstoffes. Um nmlich in einem Gasgeraenge deu0-gehalt zu bestimmen, fngt man es ber Quecksilber in einem

    graduirten Glasrohr auf, in welchem oben zwei Platindrhte einge-schmolzen sind, welche eine kleine Luftstreckc zwischen sich frei-

  • 26 Wirldingen des Slroiiies. Kaj). III.

    lassen. Ein .solches Glasrolir nennt man ein Eudiometer. Man fgtdann eine abgemessene Menge H zu und lsst einen elektrischenFunlvcn durchschlagen. und H verbinden sich zu Wasser, und dadieses einen im Vergleich zu dem Knallgase, aus welchem es ent-standen ist, unendlich kleinen Raum einnimmt, so erfhrt man ausder Volumensverminderung, welche das Gasgemenge erfahren hat(natrlich unter Bercksichtigung des Druckes, der Temperatur etc.),wieviel in dem Gemenge enthalten war. Umgekehrt muss man,um den H-gehalt eines Gemenges zu bestimmen, zufgen und dannverpuffen.

    Wenn man die beiden Enden des Leiters nicht genau einander gegenber-stellt und ein Kartenblatt dazwischen schiebt, so wird dieses an der Stelle durch-bohrt, wo die negative Elektrizitt herkommt. Es ist dies also ein Mittel, um dieRichtung eines Stromes zu bestimmen, wenn sie sonst unbekannt ist.

    Schaltet man in die Leitung Glasrhren ein, in welchen die Luftsehr verdnnt ist, und leitet den Strom durch eingeschmolzene Metall-drhte ins Innere der Rhren, so geht er durch die verdnnte Luftund diese wird dabei glhend und leuchtet im Dunkeln, Man kanndiese nach ihrem Erfinder als Geissler'sche Rhren bezeichnetenRhren mit verschiedenen Gasen fllen und man findet dann, dassjedes Gas mit einer Farbe leuchtet, welche bei der Zerlegung durchdas Prisma fr jedes Gas charakteristische Spektra giebt. Auch dieNatur der eingeschmolzenen Metalldrhte hat jedoch auf das SpectrumEinfluss, indem sich unter der Einwirkung des Stromes etwas von demDrahte verflchtigt und ins Glhen gerth. Desshalb sind dieseGeissler'schen Rhren sehr geeignet, um die charakteristischen Spektrader Substanzen zu untersuchen. Eigentmliche Formen der Geissler-schen Rhren hat Crookes bei seinen Versuchen ber die sogenanntestrahlende Materie benutzt.

    Flssigkeiten, welche den Strom leiten, wie Wasser, Suren undBasen, Salzlsungen, werden durch den elektrischen Strom in ihreBestandteile zerlegt. Die Gesetze dieser chemischen Wirkung desStromes werden wir spter genauer betrachten.

    Leitet man den Strom durch feine Drhte, so werden diese er-wrmt und wenn der Strom stark ist, verbogen und zersplittert.

    Leitet man den Strom durch Spiralen von Draht, in deren Inneren

    sich Nhnadeln befinden, so werden diese magnetisirt. Die Richtung

    der Magnetisirung ist nicht constant. Man kann daher dieses Mittelnicht zur Bestimmung der Stromesrichtung benutzen.

    Leitet man den Strom bei einer Magnetnadel vorbei, so wird

  • 16. Wirklingen des Stromes. 27

    diese abgelenkt, so dass sie sich senkrecht zur Richtung des Stromes

    zu stellen sucht. Von dieser Wirkung wird spter ausfhrlich dieHede sein.

    Leitet man den Strom durch den menschlichen Krper, so fhlt

    man einen erschtternden Schlag, welcher je nach der Strke desStromes mehr oder minder heftig ist. Ein in den Strom einge-schalteter Muskel gert in Zuckung. Leitet man den Strom so durch

    den Krper, dass er in der Nhe des Auges ein- oder austritt, so siehtman einen Blitz. Von diesen und anderen physiologischen Wirkungenwird im zweiten Teil ausfhrlicher gehandelt werden.*)

    *) Von einer Form des elektrischen Stromes muss hier noch besonders die

    Rede sein, weil sie zur Entdeckung der tierischen Elektrizitt und der Elektrizitts-erregang durch Kontakt Veranlassung gegeben hat. Nhert man nmlich einem

    mit der Erde in leitender Verbindung stehenden Konduktor A, einen anderen mitfreier Elektrizitt geladenen B , so wird in A die ungleichnamige Elektrizitt an-gezogen, die gleichnamige abgestossen, welche nach der Erde entweicht. Entziehtman nun pltzlich dem Konduktor B seine Elektrizitt, so wird die Elektrizitt inA sich, da sie jetzt nicht mehr gebunden ist, mit der der Erde ausgleiclien, derLeiter also von einem Strom durchflssen werden. Diese Erscheinung wurde zuerstbeim Gewitter beobachtet und mit dem Namen des Rckschlages bezeichnet.Denken wir uns nun den Leiter A durch einen Muskel ersetzt, so wird dieserjedesmal zucken, sobald B durch Berhrung unelektrisch wird. Galvani, welcherdiesen Vorgang zuerst beobachtete, glaubte die Ursache in einer den tierischenTeilen selbst innewohnenden Elektrizitt suchen zu mssen. Durch seine undVolta's fernere Untersuchungen wurde diese Beobachtung die Quelle zweier grosserWissenschaften, nmlich des in den folgenden Kapiteln zu besprechenden Galva-nismus und der Elektrophysiologie.

  • Kapitel IV.

    Von der Elektrizittserregung: durch Kontakt und denkontinuirlichen elektrischen Strmen.

    17. Wir haben bisher unter den Mitteln, die elektrischenFlssigkeiten von einander zu trennen, nur die Reibung betrachtet.Indem wir einige andere als fr unsere Zwecke weniger wichtig ber-gehen, wenden wir uns jetzt zur Betrachtung der Elektrizittserre-gung durch Kontakt. In der Tat gengt es, dass zwei Leiter,welche nicht homogen sind, einander berhren, um die natrlichenElektrizitten in ihnen zu zersetzen und den einen positiv, den anderennegativ elektrisch zu machen.

    Man nehme eine Kupfer- und eine Zinkplatte, beide mit isoliren-den Handgriifen versehen und auf einer Seite glatt polirt, lege siemit diesen Seiten auf einander und berhre die usseren Flchenbeider ableitend. Trennt man sie jetzt mittelst der isolirenden Hand-griffe und prft sie einzeln am Elektroskop mit Hilfe des Konden-

    sators, so wird man die Zinkplatte positiv, die Kupferplatte negativ

    elektrisch finden. Es versteht sich von selbst, dass bei diesem Ver-

    suche die eine Kondensatorplatte von demselben Metalle sein muss,

    wie das, womit sie berhrt wird, weil sonst schon durch diese Be-rhrung Elektrizitt frei wrde.

    Durch die Berhrung beider Platten in diesem Versuch ist an

    der Berhrungsflche eine Scheidung der Elektrizitten in beiden

    Platten vor sich gegangen. Man hat sich zu denken, dass die posi-tive Elektrizitt der Zink- und die negative Elektrizitt der Kupfer-

    platte nach der Berhrungsflche hingezogen worden sind und sich

    dort gegenseitig gebunden haben. Durch die ableitende Berhrung

    wurden die frei gewordene positive Elektrizitt der Kupfer- und dienegative der Zinkplatte entfernt. Bei der Trennung der Platten wer-

  • 17, 18, Volta's Fundamentalversuch. Spannungsreihe. 29

    den dann die frher an der Berhrungsflche sich bindenden Elek-

    trizitten frei und knnen am Kondensator nachgewiesen werden.Statt mit Zink und Kupfer kann man denselben Versuch auch

    mit anderen Leitern anstellen, immer wird der eine positiv, der anderenegativ elektrisch werden. Nach Volta wird in der folgenden Reihejeder Krper positiv, wenn er mit einem ihm in der Reihe folgendenberhrt wird, und dieser selbst negativ, und zwar um so strker, jeweiter die beiden Krper in der Reihe auseinander stehen. Diese Reihe,

    welche man mit dem Namen der Spannungsreihe bezeichnet, lautet:Zink, Blei, Zinn, Eisen, Wismuth, Kupfer, Platin, Gold,Silber, Kohle, Reissblei, verschiedene Kohlenarten undkrystallisirter Braunstein.

    18. Auch die Berhrung fester Krper mit Flssigkeiten be-wirkt eine Verteilung der Elektrizitt; so werden alle Metalle, wennsie in destillirtes Wasser oder verdnnte Suren getaucht werden,

    negativ elektrisch, whrend die Flssigkeit positiv elektrisch wird.Die Strke dieser Wirkung ist bei verschiedenen Metallen und ver-schiedenen Flssigkeiten verschieden. So wird Zink in verdnnter

    Schwefelsure viel strker negativ, als Kupfer. Stellt man nun ein

    Stck Zink und ein Stck Kupfer gleichzeitig in ein Glas mit ver-dnnter SchAvefelsure, so berwiegt die positive Elektrizitt, welche

    die Flssigkeit in Berhrung mit dem Zink annimmt, so ber dienegative Elektrizitt, welche das Kupfer, wenn es allein in der Flssig-

    keit wre, annehmen wrde, dass auch das Kupfer freie positive Elek-trizitt annimmt. Diese wird aber vermindert um den Betrag dernegativen Spannung, welche das Kupfer durch die Berhrung mit der

    Schwefelsure angenommen hat. Andererseits wird auch die negativeSpannung des Zinks verringert durch die positive Spannung, welche

    die Schwefelsure durch die Berhrung mit dem Kupfer angenommenhat und welche sich von der Schwefelsure auf das Zink ausbreitet.

    Es sei z. B. die negative Spannung, welche Zink in verdnnter Schwefel-

    sure annimmt, gleich 100, also die der Schwefelsure gleich +100,ferner die Spannung des Kupfers in Schwefelsure gleich 10, also

    die der Schwefelsure -{-10, so wird also, wenn Zink und Kupfer zu-

    gleich in Schwefelsure stehen, die Spannung des Kupfers sein mssen

    gleich 10-f 100= -|-90, und ebenso die des Zinks gleich 100-f 10 gleich 90.

    Man nennt nun die Differenz der Spannungen, welche zwei Krper

    erlangen, wenn sie in einer und derselben Flssigkeit stehen, die

  • 30 Elel(tromotorische Kraft. Offene und geschlossene Kette. Kap. IV.

    elektromotorische Kraft dieser Kombination. Man kann die Me-talle in eine Reilie ordnen, in welcher jedes mit einem ihm in derReihe folgenden combinirt negativ elektrisch wird. Es versteht si(5hvon selbst, dass eine solche Reihe nur fr eine bestimmte FlssigkeitGeltung hat. Kombinirt man die Metalle in einer andern Flssigkeit,so ndern sich die Spannungen. Doch sind die Abweichungen in derReihenfolge der Metalle nur unwesentlich. Fr verdnnte Schwefel-sure ist nach Poggendorff s Versuchen die Spannungsreihe folgende:Zink, Zinn, Blei, Eisen, Kupfer, Silber, Platin, Kohle.Diese Reihe lehrt aber nicht blos die Art der Elektrizitt kennen,welche an jedem der combinirten Metalle aultritt, sondern beziehtsich auch auf die Grsse der elektromotorischen Kraft einer solchen

    Korabination. Denn nach Poggendorff's Versuchen ist die elek-tromotorische Kraft zwischen zwei Gliedern der Reihe stetsdie Summe der elektromotorischen Krfte aller zwischenihnen in der Reihe befindlichen Glieder.

    Die elektromotorische Kraft zwischen Zink und Kupfer ist, wie wir obensahen, gleich 90. Die Spannung, welche Eisen in verdnnter Schwefelsure an-

    nimmt, ist gleich 40. Mithin ist die elektromotorische Kraft zwischen Zink undEisen gleich 100 40 = 60; und die zwischen Eisen und Kupfer gleich 40 10= 30. Also ist die elektromotorische Kraft zwischen Zink und Eisen plus derelektromotorischen Kraft zwischen Eisen und Kupfer gleich der elektromotorischenKraft zwischen Zink und Kupfer. Und dies gilt auch fr alle hrigen Gliederder Spannungsreihe.

    Eine solche Kombination von zwei Metallen in einer Flssigkeitnennt man eine offene Kette. Verbindet man die beiden Metalle

    ausserhalb der Flssigkeit durch einen Draht, so heisst die Kette ge-

    schlossen. Den die Metalle verbindenden Draht nennt man den

    Schliessungsbogen. In diesem Falle vereinigen sich die beidenentgegengesetzten Elektrizitten durch den Draht hindurch mit ein-

    ander, dieser wird also von einem elektrischen Strom durchflssen.

    Whrend aber die durch Reibungselektrizitt hervorgebrachten Strmenur so lange andauern, bis die vorher auf den Konduktoren ange-

    sammelten Elektrizitten sich neutralisirt haben, dauert bei den durch

    Kontakt verursachten Strmen die Ursache der verschiedenen Spannung

    der Metalle immer fort, wir erhalten also in dem sie verbindendenLeiter einen dauernden Strom, welcher nicht eher ein Ende hat,als bis die letzte Spur des einen Metalls von der Flssigkeit aufge-

    lst ist. Man kann aber diese Strme beliebig unterbrechen und

    wieder herstellen, wenn man die leitende Verbindung zwischen den

    Metallen unterbricht oder wieder herstellt. AVenngleich also die

  • 18. Richtung des Stromes. Pole der Kette. 31

    Spannung, welche die Metalle in der Flssigkeit erlangen, nur usserst

    geringfgig gegen diejenige ist, welche man durch Reibung herstellen

    kann, wenn also auch in derselben Zeit sich sehr viel geringere Elek-

    trizittsmengen durch den Schliessungsbogen bewegen, so sind doch

    viele Wirkungen der elektrischen Strme mit Hilfe der Kontaktstrme

    deutlicher und strker zu erzielen, eben wegen ihres gleichmssigen

    Anhaltens. Uebrigens werden wir bald Mittel kennen lernen, die

    Wirkungen dieser Strme wesentlich zu verstrken.lieber die Richtung, welche der Strom im Schliessungsbogen hat,

    kann man nicht zweifelhaft sein, da er stets von dem in der Span-nungsreihe spter stehenden Metall zu dem frher stehenden gerichtetsein muss. In der in Fig. 6 abgebildeten Kette sind Kupfer und

    Zink als die beiden Metalle gedacht; der Strom geht

    hier im Schliessungsbogen vom Kupfer zum Zink. Danun aber durch die Wirkung des Kontakts fortwhrendnegative Elektrizitt aus der Flssigkeit zum Zink und

    positive Elektrizitt vom Zink zur Flssigkeit und vondieser zum Kupfer sich bewegt, so circulirt also auch

    in der Flssigkeit ein Strom und zwar vom Zink zumKupfer, also in entgegengesetzter Richtung als imSchliessungsbogen. Es ist dieser Umstand ein wichtiges Unterschei-dungsmerkmal zwischen den Kontakt- oder galvanischen Strmen undden durch Reibungselektrizitt erzeugten, da die ersteren nur bestehenknnen in einem vollstndig zum Kreise geschlossenen System vonLeitern, whrend bei den durch Reibungselektrizitt erzeugten Strmendie Leitung immer an einer Stelle durch einen Nichtleiter unter-brochen ist.

    Um zu bezeichnen, dass der Strom im Schliessungsbogen die Richtung vomKupfer zum Zink habe, nennt man das hervorragende Ende des Kupfers den posi-tiven, das des Zinks den negativen Pol. Da aber bekanntlich Zink in Be-rhrung mit Kupfer positiv elektrisch wird, so nennt man das Zink das posi-tive und das Kupfer das negative Metall. Man darf sich hierdurch nicht irrefhren lassen, sondern merke sich ein fr alle Mal die Regel, dass in der Flssig-keit der Strom stets vom positiven zum negativen Metall gerichtet ist, imSchliessungsbogen also umgekehrt, dass also das negative Metall stets denpositiven Pol bildet.

    Eine Kombination zweier Metalle in einer und derselben Flssig-keit, wie sie Fig. 6 darstellt, nennt man eine einfache Kette. Mankann die Wirkung derselben aber wesentlich verstrken, wenn maneine Anzahl solcher Ketten zu einer zusammengesetzten Kettevereinigt, indem man immer den positiven Pol der einen Kette mit

  • 32 Spannung im Schliessungsbogen. Kap. IV.

    dem negativen der folgenden verbindet. Der negative Pol der erstenund der positive Pol der letzten bleiben dann frei. In diesem Zu-stande heisst die zusammengesetzte Kette offen. Es summiren sichdann die Spannungen, vv^elclic in jedem Element das Zink und dasKupfer erlangen, indem die Spannung eines jeden Elementes durchLeitung auch den benachbarten mitgeteilt wird, so dass die Pole derKette eine viel grssere Spannung erlangen, als in einem Elementallein. Verbindet man die freien Pole durch einen Schliessungsbogen,so kann man also in diesem einen strkeren Strom erhalten.*)

    19. In einer offenen Kette, sei dieselbe nun eine einfache oder

    zusammengesetzte, hat jeder Pol freie Elektrizitct von einer gewissenSpannung, und zwar ist diese, wie sich aus dem vorhergehenden er-gibt, an jedem Pol absolut genommen gleich, aber von entgegen-gesetzten Vorzeichen an beiden Polen. Verbindet man die Pole durcheinen Schliessungsbogen, so gleichen sich die Spannungen durch den-selben ganz in derselben Weise ab, wie wir dies im dritten Kapitelbei den durch Reibungselektrizitt erzeugten Strmen entwickelt haben,nur mit dem einzigen Unterschiede, dass die durch Abgieichung ver-loren gegangene elektrische Spannung durch die elektromotorischeKraft stets wieder erneuert wird. Es herrscht also an den beidenPolen stets eine bestimmte Spannung, wie sie der elektromotorischenKraft der Kette entspricht, und die wir fr den positiven Pol

    -f a,

    fr den negativen Pol a nennen wollen. Die Spannung-f-a am

    positiven Pol wird in dem ihr zunchst gelegenen Querschnitte dienatrlichen Elektrizitten verteilen, sich mit der negativen vereinigen,die positive frei machen. Dadurch erhlt also dieser Querschnittebenfalls freie positive Elektrizitt. Diese freie Elektrizitt des ersten

    Querschnittes wirkt nun wieder auf den zweiten verteilend, und diesererhlt wieder freie Elektrizitt, und so fort in jedem folgenden Quer-schnitte. Ganz dasselbe findet natrlich auch mit der negativen Elek-trizitt auf der Seite des negativen Poles statt. Der elektrische Strom

    kommt also hier ganz auf dieselbe Weise zu Stande, wie wir dies beider Verbindung zweier mit entgegengesetzten Elektrizitten geladenenKonduktoren gesehen haben und die beiden Elektrizitten bewegensich gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung durch den Schliessungs-bogen. Nun kann aber nicht auf allen Teilen des Schliessungsbogens

    *) Ueber den Begriff der Stromstrke und ber die Bedingungen, vondenen sie abhngt, wird ausfhrlich im G. Kapitel gehandelt werden.

  • 19. Spannung im Schliessungsbogen. 33

    die gleiche Spannung herrschen. Viehiiehr wird der dem positivenPole zunchst gelegene Querschnitt auf der einen Seite stets freie

    positive Elektrizitt von der Spannung -\-'d empfangen, auf der anderen

    Seite stets einen Teil derselben an seinen Nachbarquerschnitt abgeben.

    Deshalb wird die Spannung in diesem Querschnitt also um einen ge-

    wissen Wert geringer sein als-f-a. Auf dieselbe Weise empfngt

    der zweite Querschnitt des Schliessungsbogens fortwhrend freie posi-

    tive Elektrizitt von dem ersten und gibt fortwhrend wieder solchean den dritten Querschnitt ab, in ihm ist also die Spannung wiedergeringer, als im ersten Querschnitt. Ganz dasselbe findet aber aucham negativen Pole mit der negativen Elektrizitt statt. Wir kommenso zu dem Schlsse, dass von den beiden Polen her auf demSchliessungsbogen eine allmhliche Abnahme der freien Spannungstattfinden muss, auf der einen Seite der positiven, auf der anderen

    Seite der negativen Elektrizitt und dass in der Mitte des Schliessungs-

    bogens die Spannung Null sein muss. Diese Folgerung kann auchexperimentell besttigt werden, wenn man mit gengend empfindlichen

    Elektrometern die einzelnen Punkte des Schliessungsbogens prft.

    Denken wir uns den Schliessungsbogen der Kette geradlmig aus-gespannt, so dass a, Fig. 7, den mit dem Kupferpol, b den mit dem

    Fig. 7.

    Zinkpol verbundenen Endpunkt des Schliessungsbogens vorstellt. AVirknnen dann die in den einzelnen Punkten des Schliessungsbogens

    vorhandenen Spannungen graphisch darstellen durch Linien, welche an

    diesen Punkten senkrecht auf ab gezogen werden und deren LngenKosfiiitUal u. Hurn hardt. lili-ktriziliitslclin

  • 34 Elektrisches Geflle. Kap. IV.

    den Spannungen entsprechen. Die positive Spannung im Punkte awird also dargestellt durch die Linie ac. Am Punkte b herrscht diegleiche Spannung, aber in entgegengesetztem Sinne, sie ist negativ.

    Um dies anzudeuten, machen wir die Linie bd = ac, geben ihr aberdie entgegengesetzte Richtung, d. h. wir zeichnen sie nach abwrts,

    whrend wir ac nach aufwrts gezeichnet haben. An einem andernPunkte des Schliessungsbogens, in e, herrscht eine positive Spannung,

    welche kleiner ist als die in a; sie wird dargestellt durch die Linie ef.

    Im Punkte g herrscht eine gewisse negative Spannung gh, die kleinerist als bd. Verbinden wir die Endpunkte aller dieser die Spannungenausdrckenden Linien, so erhalten wir die schrge Linie cfohd.

    Wenn der Schliessungsbogen in seiner ganzen Lnge vollkommengleichmssig beschaffen ist, so nehmen die Spannungen von a nachb hin vollkommen gleichmssig ab; die Linie cd wird dann einegerade Linie sein und wird ab genau in der Mitte schneiden. Indiesem Punkte ist die Spannung = Null.

    Diese allmhliche Abnahme der Spannungen im Schliessungsbogenknnen wir auch als die eigentliche Ursache der Bewegung der Elek-trizitt ansehen. Denn an jeder Stelle des Schliessungsbogens stossenTeile aneinander, in denen die Spannung rechts immer weniger positivist als links, und so wird die positive Elektrizitt veranlasst, nachrechts hin zu strmen. Ebenso ist in jedem Punkte des Schliessungs-bogens die negative Spannung links immer geringer als rechts, undso wird die negative Elektrizitt veranlasst, nach links hin zu strmen.

    Und diese gleichzeitige Bewegung der beiden Elektrizitten in ent-gegengesetzten Richtungen macht ja das aus, was wir als elektrischenStrom bezeichnet haben.

    Die hier eingefhrte Darstellung der Spannungen im Schliessungs-bogen erinnert an die Verhltnisse, welche beim Strmen einer Flssig-keit in einer Rhre stattfinden, wo der hydrostatische Druck gleich-falls allmhlich von einem Ende der Rhre zum andern hin abnimmt.Wegen dieser Aehnlichkeit knnen wir auch fr die elektrische Str-mung einen Ausdruck benutzen, welcher von der Hydrodynamik ent-lehnt ist, indem wir die allmhliche Abnahme der Spannungen imSchliessungsbogen als das elektrische Geflle bezeichnen.

    20. Hat man eine Kette zusammengestellt und schliesst undffnet dieselbe, indem man den Schliessungsbogen aus zwei Teilenmacht, die man mit einander in Berhrung bringt und wieder voneinander trennt, so sieht man bei der Trennung einen Funken, aller-

  • 20. Wirkung des Stromes auf die Magnetnadel. 35

    dings von viel geringerer Intensitt, als bei den dureli Reibungselek-

    trizitt entstehenden. Am hellsten noch wird der Funke, Avenn dieSchliessung und Oeffnnng in Quecksilber geschielit, indem man deneinen Leitungsdraht des Schliessungsbogens in Quecksilber leitet, undden andern abwechselnd in dasselbe eintaucht und heraushebt. DasQuecksilber verbrennt dabei und bedeckt sich an der Stelle, wo derDraht fter herausgehoben wird, mit einer Oxydschicht. Dass bei der

    Annherung der Leitungsdrhte aneinander kein Funke auftritt, hatseinen Grund in der zu geringen Spannung. Zusammengesetzte Ketten

    von tausend und mehr Elementen geben auch starke Schliessungs-funken.

    Leitet man den Strom mittelst eines gerad ausgespannten Drahtes

    parallel unter oder ber einer Magnetnadel fort, so sieht man, dass

    diese abgelenkt \nv., und zwar je nach der Strke der Wirkung umeinen geringeren oder grsseren Winkel, bis sie zuletzt senkrecht auf

    der Richtung des Stromes steht.Die Richtung der Ablenkung ist aber gerade die entgegengesetzte,

    wenn man den Strom ber, als wenn man ihn unter der Nadel fort-leitet und ebenso kehrt sich die Richtung der Ablenkung um, wennman bei unvernderter Lage des Stromes zur Nadel, die Richtung des

    Stromes in dem Drahte umkehrt, indem man das Ende, welches mitdem positiven Pole in Verbindung war, mit dem negativen verbindetund umgekehrt. Um nun fr jede Riclitung des Stromes und jedeStellung der Nadel zu demselben leicht die Richtung der Ablenkungzu finden, ist die Ampere' sehe Regel sehr bequem. Danach sollman sich denken, es sei eine menschliche Figur in den Strom einge-

    schaltet und zwar so, dass dieser zu den Fssen ein und zum Kopfwieder austritt, und es habe diese Figur ihr Gesicht der Nadel zuge-wandt, dann wird stets der Nordpol der Nadel nach der Linken derFigur hingedreht. Es ergibt sich aus dieser Regel, dass die einzelnen

    Teile eines Stromes, welcher im Kreise um eine Nadel herumgeleitetwird, alle in gleichem Sinne ablenkend auf die Nadel wirken, sichalso in ihrer Wirkung gegenseitig verstrken. Ist nun der Strom ansich zu schwach, um eine merkliche Ablenkung hervorzubringen, somuss die Wirkung wesentlich verst