Galvanische und elektromagnetische Versuche

11. Galvanische und rlektromagnetische Versuche: won PI. N. Jacobi.

(Mitgetlieilr voni Hrn. Verf. aiis Jem Buflct . dr la Clnsse / J / I ~ J ~ w -

moth. de l'acucl. de St. Pdrrsb., T. IV.)

Erst e R eih e. Ue ber e l e k tro - te I egrap h i sc h e Lei tun gen.

1.

I c h erlaube mir der Klasse inelirere wissenschaftliche Untersuchungen mitzutheilen, die ich bei ineinen ander- weitigeu elektro-tclegraptrischeii Arbei ten anzustellen Ver- anlassung und Gelegenheit hatte. Das allgeineine Interesse, welclies die elektrischen T e l e p p h e n jetzt in hohem Grade zu erregen anfangen, wird die Mittlieilung dieser Versa- cbe entschuldigen, die, obgleich sie zum Theil schon vor liingerer Zeit aiigestellt worden sind, dennoch immer noch nicht die Vollstandigkeit haben erkalten kan- nen, die ich ilinen zu geben gewiinscht hatte. Aber dem ungeachtet will ich diese Mittheilung nicht ISnger venb- gem, weil es in der That, obgleich diese wichtige An- wendung des Galvaoismus eine so lebhafte Entwicklung genommen hat, dennoch beinah ganzlich an nur einiger- mafsen sicheren Versuchen fehlt, welche bei galvaoischen Leitungen angestellt worden waren. Der Mange1 an zweckmlfsigen Mekinstrumenten und tiichtigen Mitbeob- acbtern eiiierseits, andererseits aber die materieIlen und localen Schwierigkeiten, die mit solchen Messungen ver- knupft sind, mochten woht selbst Physiker ersten Han- ges, wie S t e i n h e i l und W h e a t s t o n e , die sich zuerst mit Anlegung elektrischer Telegraphen befafsst hatten, von solchen Untersuchungen abgeschreckt haben. Eine ehren- volle Ausnahme biervon machen die neuerlich von Hrn. M a t t eucci , bei Gelegenheit des wissenschaftlicben Con-

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gresses i i i Mailand, bei einer Leitong von 2 x 12500 Mc- ter zwischen Mailand und Monza angestellten Versuche. Hr. M a t t e u c c i hat auf einem directen W e g e durch diese Versuche die wiclitige, theoretisch bereits wabr- scheiiiliche Thatsacbe bestatigt, die icIi aus meinen' fru- hcreii vergleicbenden Mcssungeii indirect abgeleitct liatte I), dafs namlich bei Benutzung des Erdbodens, als ciner Hdftc eiiier galvanisclieii Leituiig, der Leitungswider- stand des Erdbodens, selbst auf grofse Entfernungen, beinah Kull ist. lcli werdc spiiter die Versuche initthei- leii, die irli bei der iiti Jahre 15.13 angelcgten Tsarsko- Seloer Liiiie aiigestellt habe, welclic gcradc doppelt so hug ist, als die, wefchc Hr. M a t t e u c c i bei seinen Ver- suchen hctiutzt hat.

Icli habe Veranlassung hicr besonders zu erw$hnen, dafs icli diese Versuclie i n der hislorischcn Folgc gebe, wie sic nngestellt worden siiid, uiid vcrwalire mich im Voraus, gegen alle diiraus erfolgendcn Prioritals-Strei- tigkeiten. Habeti ineine Versuche cine uiitzliche Seite, entwedcr als neue, oder als bes~iitigende odcr als erwei- ternde, so ist es fiir das Publicuin, clas daraii Iuteresse iiimmt, am Endc gleichgultig, o b sie den Versuclicn au- derer Plipsiker nachgcfolgt oder ihiien vorangegangen sind, oder sich mit ihneii gekreuzt haben.

2. Bei der Anlage der elektrischen Telegraphen bilden

die Leilungen uod nicht die zeichengebenden hpparate, die auf die manniclifaltigste Weise combinirt werden kbnnen , eigeiitlicli den schwierigsten und wichtigsten Theil. Der Gegenstand ist iioch zu iieu, als dafs die verschiedcnen Methoden, deren man sicli bedielit bat, diese Leilungen herzustellen , scbon jetzt ihre Vorziige

hat-

1 ) Siche ,,Eioige h'otircn iibcr galvmische Leitungen" (Sitzung van 8. October 1842). Bulktin Scicntr;/i7uc Clussc physic0 - nrathCmati- ~ I I C , T. 1, N. 9.

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hatten bewahren kbnneu. Betrachtet man die Sache vom admiuistrativen Standpunkte ilus , so scheiut es, dafs die Sicherstellung dieser Leitungen, sowohl gegen muthwillige Beschldigungen, als auch gegen die Einflusse des Klimas, eine Bediugung vou liilchster Wichtigkeit ist ; cine Be- dingung, die aber lneines Erachtens nur erreicht werden kaun, wenu man die Drshte in die Erde grabt. Andererseits aber kennt Jeder die grofsen Schwierigkei- ten, die es hat, weit ausgedehnte, vom feuchten Erdrei- che umgehene Leitungel) gehbrig zu isoliren. Eine solche Isolirung wurde ganz u u v e r h ~ l t n i t m ~ f s i g grofse Kosten verursachen, wenn uberhaupt die Rede davon seyn kbnnte, sie so vollst~indig hcrzustellen, wie es allenfalls bei Ver- sucheri im Cabinctte milglich ist. Bei der vollstandig isolirten geschlossenen Kettc m d s die Starke des Strome iu jedeln Querschnitte des Leitungsdrahtes dieselbe seyn; dieselbc dicht bei der Batterie so wie an deln von ihr entferntesten Punkte. 1st die Leilung nicht vollstandig isolirt, so wird cin Theil des Sfromes abgeleitet werdeu, und uninittelbar von eiiiein Drahte zuin andern durch das umgebende Mittel gehen. Die ursprtingliche Stro- nieskraft wird daher einen Verlust erleideu, der um so grbfser ist, je unvollstandiger die Isolirung und je weiter man sich von der Batterie entfernt. Lafst man die allgemeine Verminderung der Kraft bei Seite, welche durch den eigenthumlichen Widerstand der Leitung selbst ent- steht, so hangt es von der Beschaffenheit der Isolirung, der Empfindlichkeit der Apparatc und von der Starke der Batterieu ab , bis auf welcbe Entfernung die zur Activirung der tclegraphischen Ayparate erforderliche Kraft noch fortgepflaozt werden kanii. W i r werden spater sehen, dafs bei vbllig unisolirten Drlhten diese fort- gepflanzte Kraft schon auf geringe Entfernungeu beinah ganzlich verschwindet. Die Adage elektro - telegraphi- scher Linien mit uuterirdischen Leitungeu ist daher eiu iiufserst verwickeltcr Gcgenstand, indem sich bei dem

P o g p d o r P r hnnal. BJ. LXVI. 14

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jetzigeii Zustaiide uiiseres Wissens hieriiber durchaus noclr kein i;esetz uber die relative Abiiahme der Stromeskrafk aufstellen M s t , oder mit nndern Worte i i , weil inau a priori nicht voraiisbestimmen kanu, bis auf welche Ent- fernung bin, bei hriwenduiig eiuer bestimmten Isoliruiigs- methode, die erlorderliche Kraft wird fortgepflanzt wcrden kilnneii. W i r werden noch geuugsam Gelegenheit haben zu schen, welche Masse verscbiedeilartiger Um- s t ~ n d e bei diescn uiiterirdischen Leitungcn zur Beriick- sichtiguug kommeii , Umsttiiide, welclie bei der sogleich z n erwahnendeu andern Methode, telegraphische Linieii zu fiihren, keineswegs vorkominen.

3. Hr. W ii e a t s t o n e , der iu England elektro-telegra-

phische Liiiien voii grilfserer Ausdelinung ausgelulirt hat, bediente sich bekanntlicli ziierst gufseiseriier Riihrenlei- tungen, um seine Drahte hindurchzufiihrcn. Dicsc Me- thodc war nicht nur %&erst koslspielig, soiiderii erfiilltc nicht einmal ihren Zweck. Seitdem hat inaii, viclleicht weil inail an der Ausftihrbarkeit unterirdischer Leitungcn verzweifelte, dicselben aufgegeben, und die voii Herru S t e i n h e i 1 in Miiuclien fruher angcwandtc Methode an- genominen, hohe hdzcrne Pfostcri zu errichtcn, und iiber diese hiiiweg dic Leitungsdriihte in freicr Luft fortzufiih- ren. Indem inan auf solche Weise leicht eine beinnh d l k o m m e n e Isolirung erhalten knon, urngeht man mit einein Male alle Schwietigkeiten, welche die uuterirdischen Leitungen darbieten, und erleichtert sich ausnehinend die Ausfiibrung solcher Anlagen. Indessen kaiin man diese Leitungen in freier Luft, weder als einen wissenschaftli- chen, noch als eiiien technischen Fortschritt bczeicliiien. Sie sind vielrnehr als ein Nothbehelf zu betracbten, denn solche Leitungen sind weder bei gewi)hnlicheii Landstra- fsen, noch bei den Linien, die durch das Innere der Stadte gehen rntieseii, sondern nrir bei EiRenbahnen an- vveiidbar, w o sie leichfer der bcstiindigen Beaiifsichtigung

211 unterworfen werden k8nneii, deren sie bediirfen. Bei ineinen eigeuen Arbeiten lint, aus administrativen und localen Rucksichten, die Fi)hrung der Leitungen in freier Luft ganz aufser Betracht kommen mussen, und es ist hier zur Aufgabe geworden, bei angemessenster Oecono- mie durch unterirdische Leitungen dieselben Zwecke zu erreiclicn, welche man anderswo durch Leitungen in freier Luft auf Ieichtere Weise zu erlangen hofft.

4. Es ist iiicht unmfiglich, dafs man den Verlust, wel-

cher, wie ich erwiihnt habe, bei der Fortpflanzung der galvaniscben Kraft statttindet, den unterirdischen Leitun- gen zum grofsen Vorwurfe anrechnen diirfte. Ueshalb will ich hier nur kurz erwahnen, dafs man hierbei nicht elwa an ein Maximum des Nutzeffects denken mufs, wie mail ihm bei Mascbineiianlageu z. B. allerdings eine grofse Sorgfalt zu widinen gewohnt ist. Sind nlmlich die gal- vanisclien Balterien zweckmalsig eingerichtet und die zci- cbengebenden Apparate von der aufsersten Empfindlich- keit, so ist die absolute Zinkconsumtion, welcbe das Te- legraphiren erfordert , ein so geringfugiger Gegenstand, dafs er bei dem Budjet fur die Unterhaltung der elektro- telegraphischen Linien kauin in Betracbt gezogen zu werden braucht. Uiiler giinstigen UmstBnden namlich kann z. B. die Thztigkeit einer Linie vou 30 bis 40 Werst sehr wohl durch einen tsglichen Aufwand von 15 Solot- nik Zink unterhalten werden; und man wird eingestehen, dars ein solcher Aufwand nicht sehr betrachtlich ware, weiin er auch den, welcher nur bei vollkommenster ISO- lirung der Drahte slattfznde, uin etwa das 8- bis IOfache ifbertrafe.

5. hus dew oben erwahnten Aufsatze asiiber galvani-

sche Leitungen. 1 ) wird man sicb erinnern, dab ich mich bei der im Jahre 1842 angelegten Linie von 9030 Fufs

1) Annalcn, Bd. 58, S. 409. 14

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Leoge, welche durch einen der lebhaftesten Theile der Stadt gebt, glaseriier R i h e n bcdieiit hatte, um die mit ciner Lage Mastix umgebenen Drahte hindurcbzufuhren.

Ich batte daiiials gleich nach Vollendung dieser An- lage vergleicheiide Messungen an beiden Endeii der Li- nie angestellt, wclche nur den geringen Kraftverlust von 6,6 Proc. ergebeu hatten. Indessen hatte sich dieser vor- treffliche Zustand der Isolirung nicbt langc erbalten. Durch Spriinge oder Briiche, welche einige GlasrGhrcn cntwe- der spater oder glcich bei der Lcgung bekomrnen haben inochten, war einige Fcuchtigkeit in die l’direii gcdrun- gen, so dais spatere Bcobachtungen, die icli im Anfange des Jahres 1843 angestellt hatte, iin Durchschiiitt einen Verliist von etwa 30 Proc. ergabcn. Deisungeachtet war die Thatigkcit des Telegraplicn durch dicseii Vcrlust nicbt unterbrochen oder nur inerklich afficirt warden.

Da bei technischen Anlagen der bcsserc oder schlech- tere Erfolg oft von Uinstanden abbaiigt, die in wisscn- schaftlicher Bczichang fur kleinlich gelten, so inuls ich urn Eutscliuldigung bitten, wenii ich crwiihne, dafs es bei der Bespinuung der Driilitc besser ist Baumwollcn- fsdcn zu gebrauchcn, als starken Zwirn, wie ich ihn an- gewandt hatte. Bei der Baumwolle n;imlich legen sich die einzelnen Windungen dichter, sowobl an einander, als auch am Drahte selbst, und ihrc Rauhigkeit bewirkt ein besseres Anbaften des Mastix. Die von mir gebrauch- ten Drahte hatten das Uebel, dafs schon geringe Biegun- $en, wie sie bei den Arbeiten unvermeidlich sind, eine Trennung der einzelnen Faden und Spriinge oder Brii- che irn Maslix bewirkten, die der Feuchtigkeit eiiien leich- teren Zugang verscbafften. Auch finde ich es besser, wenn die Baurnwollenfaden iiicht sehr stark gezwirnt sind. Vortrefflich ist e6, die Drahte aus freier Hand mit rotiem Hanf oder FIachs zu bewickelu, weil der Mastix sehr gut darauf haftet und seine voIle Biegsamkeit behalt.

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6. Obgleich meine frtiheren Messungen die grofsen Vor-

ziige ergeben hatten, welche die Benutzung des Erdbo- dcns als Halfte der galvanischen Leitung gewiibrte, so war es doch wichtig diese Wessuiigen im Winter bci niedrigerer Bodentemperatur zu wiederholen. Eis ist, wie man weifs, ein guter Isolator, auch sol1 sich, wie man behauplet, im Allgemeinen die Leitungsfzhigkeit der Flussigkeiten mit ihrer Temperatur erhbheu I ) . Die Metallplatten, die zur Fortleitang des Stroms dienten, und die man hier ebenfalls Elektroden ncnnen kthnte, waren zwar bis auf cine griifsere Tiefe eingegraben, als der Frost gewihlich in die Erde driugt, aucli war uber- diefs der Winter von 1862 bis IS43 ausiiehmend milde gewesea, dennoch wollte ich micb diescr Versuchc nicht iiberheben. die ich am 9. Februar 1843 unternahm, nachdem mchrere Tage hinter einander wenigstens eine Kdte von 9O bis 10" R.. stattgefimden hatte. Ich will das Detail dieser Versuche nicht weiter anfuhren, und nur erw8hiieii, dais das tnittlere Resultat aus funfzehn sehr nahe liegenden Beobachtungen, fur 100 Th. Gas, welche in dem bei der Batterie befindlichen Voltameter entwickelt worden, 98,2 Th. in dem auf der andern Sta- tion befiudlichen Voltameter, und also nur einen Ver- lust von 1,8 Proc. ergab. Nach den friiheren, in dcr erwiihnten Note tnitgetheilteii Beobachtungen batte ein Verlust von 3 Proc. stattgefunden. Batterien und Vol- tameter waren die friiheren geweseu, von der Leitung batte ich nur einen einfachen D r a b benutzt, und eben so wie friiher eiue Verbindung mit dem Dache des Win- terpalais hergestellt, das durch die Ableitestangen deli

1) Diuer Punkt irc noch nicht ganz ausgemacht, und bedarf, wia alles, w u die Leihmgsl5higkcit der PliisJigkcitcn betrifft , noch ciner Revi- sion. Dab erbitztc Fliirrigkciten beuer wirten , l5Lr rich eben $0-

n o h l auf rnderc Wcire aIs pus ihrcm verrnindcrtcn Lcirungawider- sandc crkliren. (Vcrgl. indrrs Olrm, h u . Bd. 33, S: 103, urld I l c o r i e i , Bd. 66, S. 175. P.)

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Strom bis zum feuchten Erdboden fortleitete. Als ich bei noch funfzehn andern Versuchen die beiden Drsbte des Systems, das mir zur Benutzung frei stand, neben einander, zu einem einzigen Drahte von doppeltem Quer- schnitte verband, ergaben die vergleichenden Messungen niclit den allergeringsten Verlust, oder niir solche schwan- kende Differenzen, welche den Beobachtungsfehlern zu- gescbrieben werden konnten. Ich will noch erwahnen, dafs ich bei eben dieser Combination friiber 100 Th. Gas =10 Cubikcent. in 2 Minuten erhalten hntte. Bei deli gegenwsrtigen Versuchen wurde dieselbe Gasineiige schon in 1; Minuten entwickelt. Dieses scbeinbar guiis~i,~cre Rcsultat berechtigt indessen wohl vorlaufig zu keinen andern Folgerungen, als dafs entweder dennoch eine kleine Nebenschliefsung oder eine grafscre Kraftigkeit der Batterie stattgefunden babeii mochte. Obgleich diese Beobachtungen zu Gunsten eiiier Benutzung des Erdbo- dens als Leitung selbst im Winter sprechen, so sind sic doch aus den oben angefuhrten Ursachen nicht ganz cnt- scheidend. Icli werde in der Folge andere Versuche an- fiibren, die unter strengcren Bedingungen angestellt worden sind, und diese wichtige Benutzbarkeit der Leitungs- fdbigkeit der Erde, unter allen UmstBnden, ganz und gar aufser Zweifel stellen.

7. Es war mir aus verschiedeneu Grunden wahrschein-

lich vorgekommen, dafs das Verhtiltuifs zwischen der ur- spriioglicben und der fortgepflanzten Kraft bis auf eine gewisse Grlnze giinstiger ausfallen werde, je schwticherer Strllme man sich bediene. Diese Versucbe lasseu sich indessen nur mit magnetischen Galvanometern anstellen, die unter sich vergleichbar sind, und bei denen das Ge- setz der Ablenkungen entweder empirisch oder ihrer Con- struction gemsfs bekannt ist. Die Wasserzersetzung er- heischt , besonders wenn bequem und genau mefsbare Gasqnantitaten producirt nerden sollen, wie man weifs,

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sclion an. und fur sich aiisehiiliche Stronieskrafle, urid bier uni .SO gr i l le re , da zwei Voltameter in der Kette eingeschaltet sind, von dcneii das von der Batterie ent- ferntere gewissermafseii so betrachtet werdeii kaiin , als befande es sich in einein Zweigstrome. Aus der bekann- ten Ohm’schen Formel Iafst sich aber leicht die Bcdin- gung ableiten, unter welchcr die Gasentwicklung iii letz- terem Voltameter = O werden mufs. 1st namlich 1 der Leitungswiderstand der durch mangelhafte Isolation ent- standenen Nebenschliekupg , L der Leituugswiderstand der Balterie, inclusive dein der Leitungsdrshte bis zur Stelle dieser Nebenschliefsung, die eigentlich auf der gan- Zen Lange der Leitung vertheilt gedacht werden muk, E die elektromotorische Kraft dcr Ratterie und e die Po- larisatioii des entfernteren Voltaincters, so hat man, mit vorlaufiger Beiseitesetzung der durch Polarisation der Lei- tungsdrahte selbst entstelieiiden Modificationen flir den durch da6 Voltameter geheiiden Strom El-c ( / + L ) - -0. schwinden, je grill‘ser L wird, d. h. je weiter das Vol- tameter sich von der Batlerie entfernt, uud je schlechler die Isolirung ist, d. h. je kleiner 1 ist. Das inagnetische Galvanometer mufs aber, weil bei ihrn e=O jst , auch in Zweigstrbmen, bei deoen die Angabeii des Voltame- ters Iaogst verschwunden siiid, noch 1ndicationc.n geben, die. nattlrlich mit der Emptindlichkeit desselben, die beinah beliebig erli6ht werdcn liarin, zunehmcii inlissen.

Da ich mich damals nicht im Besitze zweier fur dicse Versuehe geeigneter iuagnetischer Galvanometer befand, so stellte ich einen Versuch mit dcr elektro- cheinischeii Zerselzung des Kupfrrvitriols an , die bekanntlich iiiir schwacher Strilme bedarf, Ich verband daher auf der einen Station die beiden fruher aogewandten Leitungs- drahte mit einer kleinen, nur aus zwei Daniell’scheo Ele- menten bestehenden Batterie, auf der andern Station aber init zwei Knpferelekrroden, die iu einem kleineti, mit Ku-

Die Gaseutwicklung wird also uni so eher vcr-

216 pfervitriol gefiillteii Glastroge tauchten. Die Elektroden, eben so wie die beiden Kupfercylinder der Batterie, waren vorher genau gewogen worden. Die Wirkung war sehr schwach, so dals nach mehreren Stiinden noch keine Spur von Kupferuiederschlag an der Kathode zu erblik- ken war. Nach einer ununterbrochenen Wirkung von vier Tagen hatte aber die Kathode 57 doli (=2gr.,53) an Gewicht zugenommen. An dem einen Kupfercylin- der der Batterie waren wahrend dieser Zeit 57; doli und an dem andern 56; doh, pder im Mittel gerade 57 doli Kupfer reducirt worden. Dieser Versuch zeigte also, dafs dem bekannteii F a r a d a p 'schen Gesetze gemals, beim Durchgange dieses schwachen Stroms durch die in der Erde befindliche nrahtleitung von 2 x 9030 Furs Lznge, nicht der allerinindeste Verlust stattgefunden hatte. Aber dennoch glaube ich, dafs man aus diesem Versuche nicht die Folgerung ziehen kaiin, dak dieselbe Leitung, die bei Anwenduiig der s[iirkeren Strilme von 25 Platten- paaren einen Verlust der iibertragenen Kraft von 30 Proc. veranlalst hatte, bei Anwendung der sehr schwachen Str6me von nur zwei PIattenpaareu, fur vollkom- men isolirt gelten kfinne. Ich bin vielmehr der Meinung, dafs diese schilne Uebereinstimmung grirlstentbeils der Po- larisation zuzuschreiben ist , welche die Leitungsdrahte durch die vier Tage lang onunterbrochen fortgesetzte Wir- hung des Stroines erfahren haben. Diese Polarisation tritt nicht rnit eineln Male auf, sondern nimmt, wie ich in eineln zweiten, die Tsarsko -Seloer Leitung betreflen- den Artikel zeigen werde, rnit der Zeit allmalig bis auf eine gewisse Granze hin zu. Zeichnet man sich n h l i c h das Schema dieses Versuchs auf, so iibeneugt man sich leicht, dafs die Polarisation der Leituagsdrlhte die Starke des Hauptstroms schwscht , die Wirkung des iibertragenen Stromes dagegen verstgrkt. Es mufs also gerade in dem Falle unseres Versuchs entweder zufdllig oder vielleicht naturnothwendig, und, ungeachtet der mangelhaf-

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ten Isolation, eiue vollkommene Gleiclilieit bcider Strfime stattgefunden haben. Es ist iibrigens keiueswcgs unwahr- scheinlich , dafs die Zersetzung des Kupfervitriols uuter diesen Uinstanden , selbst nach Entfernung der Balterie, sich noch eine Zeit lang vermbge der elektromotorischen Kraft der Leitungsdrahte allein fortgesetzt haben wiirde.

8. Die Classe wird sich erinnern, daL ich in der Sitzung

vom 17. M 3 n 1843 einen miindlichen Bericht uber einige weitere, die Leitungsfahigkeit des Wassers betreffende Versuche abgestattet hatte. Diese Versuche hatten zum Zweck , die bisherigen Erfahrungen uber diesen Gegen- stand um ein Ausehnliches zu erweiteru, uud fanden eine bereitwillige Unterstu~zung Seitens S e i n e r K a i s e r 1 i - c h e n H o h e i t , des General- Inspectors der Ingenieure, G r o f s f i i r s t e n Michae l . W i r hatten am 13. Man 1843, wo diese Versuche angestellt worden, noch eine K3lte von 9” bis loo R., so dafs icli diesen Umstand benutzte, urn einen Leitungsdraht auf dem Eke, das noch eine Dicke von etwa 2 Furs hatte, auszustrecken, urn mir so eine absolut vollkommene, natiirliche Isolation zu ver- schaffen. Der Draht war 0”,075 dick und beilaufig mit rohem Hanf bedeckt, und mit einer Mischung von Leiiidl und Kautschuck bestrichen worden. Seiue Lange betrug 9 Werst in der Richtung vou der Insel Petrooski am Ausflusse der Neva, nach dem finnischen Meerbusen zu. Da dergleichen Versuche nicht allzuhliufig angestellt werden ki)nnen, so hatte ich ein ausfiihrliches Programm aller zu machenden Beobachtungen und eine demgemsfsc Instruction entworfen. Einige Mifsverstanduisse aber, die hierbei vorgefallen, Venfigerungen, die durch Aufsuchen einiger schadhafter Stellen im Drahte entstauden wareu, die von eiuem frischen W-inde begleitete Kalte von 10” endlich machte eine zu langc Ausdehnung dieser Versu- che, deren Vorbereitung schon von 6 Uhr Morgeus an gedauert hatte, nicht eben sehr wlfnscheuswerth. Ich

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mul‘sle inich daher auf die Constatirring allgenieher Effectu beschrauken , uiid fur diesesmal auf inesseiide Beobach- t uiigen v e rzi c h t e 11.

9. Die Elektromotoreii, deren ich mich bei dieseii Ver-

sucheii bedicnte, rind die in eiiiem, ail der Brucke zwischen Petrovski und Krestovski belegeiieii Hause aufge. stellt wart‘ii, bestillidell:

I ) In eiiier Volta’schen S h l e voii IOO Plattenpaa- ren Kupfer und Zink, voii 5 2011 im Quadrat, welche durcti init Salmiakauflilsungen bcfeuchtete Pappscbeiben von eiiiander getrennt waren.

2) In eiiier magneto -elektrischeo Maschine, nach Art der C l a r k e’schen, abcr voii besonderer Construction.

3) In eiiiem, mit eiiicin Unterbreclier versehenen elektro-ina~netisclien Inductionsapparat, bcstchend aus einer init eiiier galvanischeii und eiiier magneto-clektrischeii Spirale uingebcneii hohlen Holle, woriii sicli ciii Biindel weicher, stark lackirter Eisendrafite befand.

4 ) iii eiiier Grove’schen Batterie von zwdf Elemen- ten Platin-Zink, ersteres ungcfihr von i Quadratfufs Ober- flache.

Voii diesen Apparaten bot der Inductionsapparat die meiste Energie dar, sobald nlimlich die galvanische Spi- raIe mit der Platinbatterie, die marl zu sechs Paaren von doppelter Oberflliche combinirt hatte, verbundeu wurde. Verband mau das eirie Ende der Inductionsspirnle init dem 9 Werst langerr Leitungsdrahte, das antlere aber init einer Zinkplatte von uugefiihr 10 Quadratfufs Obcr- flache, welche in eiiie, in das Eis gehauene Oeffnuiig gesenkt worden war, so war, ungeachtet der grofsen In- tensitat des Apparats, keine Spur von eiiiem Nebenstrome, weder durch Ablenkung der Galvanometernadel, noch durch clektro - chemische Zersetzungeu , noch durch physiologi- sche Wirkungeii bemerkbar. Dieser Versiich beweist die Vollkoinlocnheit der Isolirung, welche das Eis darbietet.

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Denn ein solcher Nebenstrom hafte sich bei der globen Eisoberflsche, die mit dem Drahte in Beriihrung war, bei iiur etwas mangelhafter Isolatioii unfehlbar zeigen miissen. Da indessen der Leitungsdraht schon a11 und fiir sich mit einer isofirenden Substanz bedeckt war, S O liefs ich an dem von der Batterie entfernteren Ende desselben vier Zinkplatten, jede von 10 Quadratfufs Oberflsche, befe- stigen und unmittelbar auf das Eis legen. Auch unter solclien Umstiuden war kein Nebenstrom bemerkbar. Spater liefs ich noch zwei blanke Kupferdrzhte, jeden von 3 Werst Lange uiid 0",075 Dicke, auf das Eis aus- breiten, und verband zwei Enden desselben mit der magneto-elektrischen Spirale, wahrend die nnderri beiden entfernteren Enden von eiiiander getrennt waren. Auch hier fand noch eine vollkomniene Isolation statt. lcli fiige hinzu, dafs ich bei Anwendung der andern Elek- troinotoren, oder wenn ich in der Inductiousspirale einen soliden Eisenkerri statt des Drahtblindels substifuirte, ebenfalls keine Indicien eines Nebenstromes erhielt. Diese Versiiche sind als eine vollkommene Bestatigung und Er- weiterung dejenigen zu belrachten, die Fa r a d a y (Ez- perimental resewdies , $5. 381, 419) ') iiber die Isoli- rungskhigkeit des Eises friiher angestellt hatte.

10. Der Platinpoi der zwblfpaarigen Batterie wurde mit

der nicht weit davoii im Wasser befindlichen Zinkplatte, der Zinkpol der Batterie aber mit dein Leitungsdrahte verbunden. An dern 9 Werst davon entfernten Ende des letztern war ein Platindraht befestigt. Es wurde hier- auf eiu kleiner porbser und mit Kupfervitriol gefiillter Thonbecher genommen, und in eiuer, am Ende der Lei- tung in's Eis gehauenen Oeffnung bis zum Rande vor- sichtig in's Wasser gesenkt. Sobald der Platindraht mit dem Kupfervitriol in Berlihrung gebracht wurde, fand augeublicklich eine Reduction des Kupfers statt, die sich durch eine Rbthung des Platindrabts manifestirte. Wahr- 1) Annalen, Bd. 31, S . 225 und 235.

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scheiiilich hiitte aucli bei Anwendung einer geringereri Anzahl Plattenpaarc, oder vielleicht p r , mit Hinweglas- suiig der Ratterie, durch alleinige Wirkung der 9 Wers t entferntcii Zinkplatte, cine solchc elektro -chemische Zer- selzung, aber freilicli nur lnngsaincr, stattgefunden. Ob- gleich dieser Vcrsuch uicht geradezu etwas Unerwartetes darbot, so seizte er doch alle Anwesenden in Erstaunen; dciin in der That, wcnn man yon deli herrsclicnden An- sichteii ausgeht, welche unendliche Menge Atome Was- ser iniisseii hier in eiiier beinah unine~sbaren Zeit zer- lcgt uud wieder hergestellt worden seyn, uin diesen He- ductioiiseffect a n einem Ende, und den entsprechenden Oxydationseffcct aiii aiidern Elide hervorzurufen? Und dennoch liaben die ungcheucrn Kriifte, die hierbci iui Spiele gcivescn seyn iniisscii, sicli nur durcli eiiie ruhige, aber eirergischc Wirkung inaiiifestirt ! Ich erlaube ink bei dieser Gelegenlieit folgeiides Apergu. In jedem Quer- schnitte eiiies Elektrolyteii fiiidet , der Hypothese nach, cine cntsprecheridc Decomposition und Recornposition der Atoine statt. Die Producte dicser Zersetzuiigeu kiin- lien sich niir a n den Obcrfliichen dcr End- oder der Zwi- schenplatten zeigeii, wcil da cine Recoinposiiion unmiig- lich ist. So viele Zwisclrcnplatten man hat, so v ide zer- setzte Atouie miifste man erhalten. W a s Iiindert also, sich der ungeheuern, bei der geschlosseiien Kette in Tha- tigkeit gesetzten Kr2fte zu bemkhtigen? Offeiibar nur der Umstand, daB wir bis jetzt kein Metal1 oder keine soiistige Substanz besitzen, welche keiiicii Uebergangs- widerstand tlarbictet , durcli die Producte der Zersetzuu- gcii selbst keiiie clieniische Verhderung erleidet , oder durch 13eriiliruirg i i i i t letzteren keine Polarisation erfalrrt.

11. Die aiidercn Versuche, die ich noch anstellte, be-

standeu gri)lsteutlieils in telegraphischeu Uebungen init lnehrereti bpparaten, die ich batte construiren lassen, und die bei dieser Gelegenbeit gepriift werdeii sollten. Ich

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habe die meisten dicser Apparate in meiner Gffentlichen Vorlesung liber Elektrotelegraphie vom 8. Januar 1844 (Recueif des actes 1844) bereits erwahnt, iuufs aber die detaillirte Bescbreibung derselhen eincr andern Ge- legenheit vorbehalten. Hier will icli nur hervorhebco, dafs aucli bei dieser Gclegenheit iiiit einem physiologi- schen TeIegraphen von hirchst einfacher Constructioii ge- arbeitet worden ist. Man weirs, dals Hr. V o r s e l m a n d e H e e r die erste Idce hatte, durch schwache elektri- sche Coiumotionen zu telegraphiren, und dafs er die Theorie cines solchen Telegraphen in einer vortrefflichen Abhandlung auseinandergesetzt hat I). Iiidessen leidct die Form, in welcher der Erfinder die Ausfiilirbarung dieser Idee hat bewerkstelligcn wollen , an bedeutenden practischen Miingeln, und wird sclion der vielen Leitungs- drahte wegen, die er nilthig hat, geuissermafsen unmirg- Iich. Da ich bei diesen Versuchen das Meer als eine Hdfte der Leitung bcnutzte, so nahin ich nur einen Draht, durch welchen nian aber aucli nur ein Zeichen erhielt. Bertihrt man mit dem Zeige - und Mittelfinger der Iinken Hand zwei kleiue Metallplatten, die mit der Leitung in Verbindung stehen, so verspiirt man im Augenblicke, wo an der andern Station der Stroln gebildet wird, eitie leichte, oicht unangenehme Erschiitterung, welche gleichsam als Elementarsignal betrachtet und mit I bezeichuet werden kann. Wiederholt man dieselbe Operation zwei Ma1 schnell hinter einander, so erhalt man einen Doppel- schlag, der sich vom eiiifachen Schlage scharf unterschei- det und mit 2 bezciclinet wird. Bei einiger Uebung kano man auch einen dreifachen Schlag von einem Dop- pelschlage noch leicht unterscheiden, bei eineln vierfa- cben Schlage aber scheinen sich die Empfindungen schou zu vcrwirren. Aus den beiden Zeicbeii 1 und 2 werden nun auf die bekannte Weise Chiffercombiiiationen gebildet, die, nach dem Bediirfnifs, aus einer grbfseren oder geringeren Anzahl von Elementeu bestehen hllnnen. 1) Annilen, Bd. 46, S. 513.

2'22 Das Geben der Signale, das durch eine Taste, und das Notiren derselben, das dnrch die frei gebliebene rechte Hand geschieht, geht init groher Schnelligkeit von Stat- ten, weil man seine Aufmerksnmkeit auf keinen fremd- artigen Gegciistmd zu richten hat. Nach der Construction d r s Erfinders sind zwar 45 verschiedene Signale msg- lich, es findet aber die Unhequeniliclikeit statt, dafs beide Hiinde init ihren zeliii Fingerii dabei beschaftigt sind, so dafs man die erhaltenen Zeicheii eincm Gehiilfen dictiren mufs; eben so iriag wohl eine selir belleutendc Uebung dazu gehilren, bci sclinell hinter einander gegebenen Sig- nalen unterscheiden zu kilunen, in welcheii Fingern iiian die Commotionen verspiirt hat, besonders wenn letztere nur schwach sind. Der pliysiologische Telegraph, den ich bei den erwdititen Versuchen gebrauclit habe, bedarf, urn mit ihm aperireu zu ki)niicn, beinah gar keiner Uebaug, und ist so einfacli, dafs ihm Jedermann leicht selbst construiren kann . Zu seiner Activirung bediente ich inich eines Inductionsstromes, der durch Oeffnen und Scliliefsen ciner, mit einem Drahlbundel angeltillten hohlen elektro -magnetischen Spirale erzeugt wurde, deren Enden mit eiiiem eitizigcn Platin - Zink -Paare verbunden waren. Obgleich die ganze Kette, die Lange der In- ductionsspirale ungerechnet, aus 9 Wers t Wasser und 9 Wcrs t Draht beatand, so war die Slarke des Stroines docli betriichtlich genug, um nn den hfsers ten Punk- ten der 1,cituiig nocli merkliclie Einpfindungen hervorzu- bringen.

12. Von den daloais angesiellten Versiicheii will ich zuiil

Schlufs noch erwahnen, dafs bei Anwendung der Volts'- scheii Saiile von 100 Plaltenpaaren und der oben er- w ~ h n t e u Iuduciiorisapparate auf diese Entfernung voii 9 W e r s t selir lebhafte .Funken aus zwei an eiuauder ge- riebenen Kohlenstticken erhalten wurdeu, und dieselbeii sogar zum Gliiheii gebracht werdeii konuten. Sehr duii-

”23

ner Platindraht dagegen wurde init dieser Saule nicht merklich erhitzt. Ich hatte, wie oben erwalint, zu deli in’s Wasser gesenkten Elektrodeu Ziiikplatten von 10 Quadratfufs Oberff ache genommen, weil ich nicht zu wenig thun wollte, indem Hr. S t e inlr c i I a m einigen von ihm augestellten theoretiscben Betrachtuirgen gefolgert hatte, d a t eine Metallplatte von 61 Quadratfufs nbthig sey, urn die Leitungsfahigkeit des Wassers der eines Ku- pferdrahtes von 0,5 Quadratlinien gleich zii tnachen. Ei- nige der zuletzt erwihnten Versuche waren aber zufallig so angestellt worden, dafs dann erst, nachdem die Ver- bindungen mit den Kohlenstucken gemacht worden, die Zinkplatte mit dem daran befestigten Leitungsdrahte in’s Wasse r gesenkt wurde. Rei dicser Gelegeoheit bcirierkte der Hr. Generallieuteuant v o n V i t o v t o v , Chef der In- genieure des Garde - und Grenadier- Corps, der des wis- senschaftlichen Interesses wegen allen diesen Versuclien seine Gegenwart geschenkt hatte, dafs bei dem Anein- anderreiben die Kohlen schon 211 gliilien anfingen, als nu r der Rand der Zinkplatte das Wasser beriihrte. Als daher die Zinkylatte ganz weggelassen wurde, erregte es nicht wenig Erstaunen, als man alle die oben erwlhuten Effecte erhielt, sobald nur die Spitze tles einen Drahts auf etwa einen Zoll tief in’s Wasser gesenlrt worde. Eben so erhielt man sehr lebhafte Erschiitte’ruogen, als mau das Ende des 9 Wers t langen Hauptleiters iiiit der einen Hand hielt, untl iiur eine Fiiigcrspitze der andern Hand in’s Wasser tauclrte. Dieser Versuch spricht daltir, dafs die Wasserinasse, welclie an der Leiluirg des Slro- mes Antheil nimmt, sogleich von den erregendeo Punk- ten aus eine grofse Ausdehuuirg nacli alleii Richtungen Sewinlit; eine Ausdehiiung, die zwar von den Dimeusio- nen der Elektroden abhangig seyn mag, bei der es aber in Bezug auf die Leitungsf~higkeit der durch sie begrliiz- ten Wassermassc gleicbgiiltig ist, o b sic, dem Querschnitte nach , eiirige Quadratfufse inehr oder weriiger betrtigt.

224

13. Nach dieser Digression wollen wir jetzt zu der oben

beschriebcneii telegraphischen Leitiing wieder ziiriickkeh- ren. Diese hatte, bei Anwendung zweier Drahte, den ganzeii Winter hiiidurch ununterbrochen ihre Dienste ge- leistet, als in1 Fruhjahr 1843, nach eingetretenem Thau- wetter, plafzlich cine Unterbrechung eintrat. n a an vier Stellen der Leitung Bruiincn abgeteuft worden waren, durch deren , niit Stciiiplatten bedcckte Oeffnungen man ZII den Drahten gelangcn konnte, so wurden mehrere vergleichcnde Bcobachtungen aiigestellt, aus denen es zwar iiicht init Gewikheit, aber doch mit grofser Wahr- scheinlichkeit hervorging , dafs nicht etwa ein Brucl: der Drahte oder ein uictallischcr Contact an irgend einer Stclle diese Untcrbrcchung veranlafst hatte, sondern dafs wahrscheinlich verlnlige der i n die Rlihren gedrungenen Feuchtigkeit so ausgedehnte Nebenschliefsuiigen entstan- den waren, dafs die StVrke des iibertragenen Strornes bedeutend dadurch beeintrkhtigt wurde. Spiiter wurde diese Vermuthung bestztigt durch starke Spuren von Feuclitigkeit, welche an einigen Ausmtindungen der Rlih- ren bemerkt wurden. Eine Discussion der angestellten Beobachtnngen, deren Details mir leider abhanden ge- kominen sind, ergab aber arifserdein noch den unange- iiehrnen Umstand, dafs diese Nebeiischlietung niclit etwa nur local, sondern ziemlich gleichmafsig ijber die game Linie verbreitet war, rnit dem Unterscliiede jedoch, dafs sie sich aaf der einen Halfte weit betrachtlicher envies, als auf der andern. Indessen hatte ich von einem der Brunnen aus einen, mit einer Metallplatte versehenen Draht zu dem in unmittelbarer Nahe befindlichen Ca- tharinenkanal fiihren, die andere PIatte aber in einen Teich seiiken lassen, der sich in der Nahe der Station I1 befand. Als nun die beiden Leitungsdriihte neben einander verbunden wurden, um nur als ein einziger zu wirken, fand zwar schon bei ge6ffneter Kette eine starke

Gas-

225

Gasentwicklung als Indicium einer betrachtlichen Neben- schliefsung statt, zeigten sicli zwar, verglichen mit den Beobachtungen, bei denen die Leitungsdrahte allein dienten, keine betrachtlichen Unterschiede in dem relativen Verhaltnisse zwischen der urspriinglichen und der uber- iragenen Stromeskraft, dennoch aber ifberstieg, und das ist das Wicbtigste, die absolute Grsfse der letzteren die friihere um mehr als das Doppelte. Es wurde daher, sobald es thunlich war, auch auf der Station I eine Ver- bindung mit dem Erdboden hergestellt, welche den be- sten Erfolg hatte, und die zum Telegraphiren erforder- licbe Kra ft wieder herstellte.

11. Vergleichende Versuche mit dieser Combination konn-

ten nicht sogleich angestellt, sondern mufsten bis zum 4. September IS43 verschobeu werden, wo dieselben von den zur Dienstleistung bestimmten Ingenieurofficieren, HH. v o n G s t s c h e l und Baron v o n H e r w a r t , unternom- men wurden.

Diese Versuche gaben die in der Taf. I zusammen- gestellten Resultate, welche jedesmal die Mittel aus mehreren nahe iibereinstimmenden Beobachtungen Bind.

Tafe l 1.

die Driihte 1 und 2 neben elnander verbunden. Versuche vom 4. September 1843. Leitung durch den Erdboden,

1 2 3 4 5 6

24 - I00 64 3 16 - 100 59 5' 12 - 100 49,7 7',5 - 24 49 100 2',7 - 16 45,9 100 3',6 - 12 40,7 100 5'

226

hlltnifssm8fsig mehr Gas erhalt, als wenii inan von Sta- tion I1 BUS nach Station 1 hill giebt. Es ergiebt sich ferner aus den in der scchstcii Coluinue befindlichen Zah- lei], dafs die Gasentwicklung auf dcr Station 11 bei alleii Versuchen energiscber war, als auf der Station 1. Man kaun dnher, da man diese Uutcrschietle nicbt aiisschlieTslich einer Verschiedcnheit in cler Stiirke der Batterieii zuschrei- ben darf, wold mit zicmlicher Walirschcinlichkeit anncli- men, dafs die grblserc NebenschlieLimg ndier bei Stn- tioii I als bei 11 geleigen scyn miisse, was sich, wie wir sehen werden, iiocfi iiberdetn atis den spGter, 9. 17 , zu gebenden Formelri erklliren hilit.

13. Da die zii einem abgesonderten Telegrapbeiispstelne

friiher bestiininteu uiid a. a. 0. crwlliiiteii zwei aiiderii Leitungsdrlihtc, die sicli nocli io den Glasriihre~i befan- den, fur jetzt nicht benutzt wcrden, so bcschlofs ich dieselbeii in die teitring mit nufzunelimco, untl allc vier Drzhte ncbeii eiriander sls cincii einzigcn Leitungsdraht vou vierfncher I h k e zu vcrliindcn. Es war zii erwar- ten, dafs wegen des liierdurch niif den viertell Theil herabgebrachten Widerstaudes dcs Leitungsdrahts die Wirkung noch betr:ich1lich erhiSlit werdcn wiirdc. Ob- gleich es, dcr Erfnlrrurig gcrnlfs, in solchem Fallc genugt, nu r die Enden der glt.ichliegendcn f i r lh te mi t einander zu verkniipfen, und es kciuen Einlrag t h u t , wenn dieselben aucb sonst ihrer ganzen Llinge nach isolirt siod, so liefs ich doch, gri)fserer Vorsicht wegen, eiue solche gemeinschaftliche Verbindung aucli iioch in allen Brun- nen bewerkstelligen, die einen Zugang zii den DrBhten gestatteten. Die wit dieser vierfachen Verbindung angestellten Versuche sind in der Tafel I1 zusainmcngestellt.

Tsfel 11.

nlle vier DrRlite oeben einrnder verbiinden. Versiiche vom 12. September 1843. Leituog durch den Erdboden,

Die zur Gasenr- wicklung erlor-

suche. derlichc Zeit.

Aus diesen Versuchen geht nun uuzweideutig eine Zunahme der iibertragcnen Kraft hervor; aber es scheint zugleich , dafs durch diese geineinscliaf~licbe Verbindung aller Drahte die Stelle der Nebenscbliefsung mehr in die Nahc von Station I hingeruckt worden ist, was sicli viel- Ieicht dadurch erklzren Iifst, dal's ein Theil der hinzu- gekoinmenen Drahtc gerade in der Nahe vou Station I etwas mangelhafter isolirt gewesen seyn mochte. Hinzu- fiigen will ich, daCs man bei ungeschlossener Kette mit 24 Paaren in 1' auf der Station I 355 und auf der Sta- tion I1 32 Theile Gas erhielt. Diese Beobachtung wiirde also ebenfalls fur eine etwas grbfsere Nebenschliefsung auf der Seite von I sprechen, wenn die Ungleichheit der Batterien, die doch immer vorausgesetzt werden ulufs, die Beriicksichtigang von 0,5 Th. Gas gestattete, oder ilberhaupt solchen Maafsbestimmungen, welche, wie auch die der sechsten Columne, meist von der Stiirke der Bat- terie abhangen, nicht eineu precareu Wer th verliehe. Noch nie mehr, als bei diesen Versuchen, habe icli das Bediirfnifs empfuuden, bestandige Elektricitltsquellen zur Disposition zu haben.

16. Im darauf folgeuden Jahre wurden die vergleichen-

den Messuugen der Tafel III ebenfalls von den obeu erwahnten Ingenieurofficieren augestellt , um den Zustand

15 *

‘12s der Leituiig zu priifen, die den Sommer iibcr riiclit iiii

Gebrauche geweseu war.

No. der Vcr-

S~JclIe.

1 2 3 4 5

Die zur Gasent- - A Culikcent. ,,,icklung urj-,,or-

auf derliclre Zrit.

I 2’ 2’,‘i5

15 - 100 49,s 12 - 100 46 - 24 63 I00 0’,89 - lti 54,3 LOO 2’:L - 12 47,s 100 3’;2

I Anzalil der Daniel1’- Angabc der Voltameter in scheii Elemente

auf Station 1. S d o n 11. Station I. Station I f . I +

229

hinzu, dafs es mir seit dieser ersten Adage gelungen ist, die zeichengebenden Apparate, sowohl in Bezug auf ihre Empfindlichkeit, als auch auf die Schnelligkeit ihrer Thii- tigkeit, ausnehlnend zu vervollkommnen, so dafs statt eiiier friiher angewandten Batterie von 21 Daniell'schen Elementen jetzt nur eine von 5 Elementen erforderlich ist, und selbst diese geringe Anzahl vielleicht noch bis auf 2 oder 3 herabgesetzt werden kann, so Iiifst sich wohl die Hoffnuog aussprechen, dafs die im Jahre 1843 angelcgte Leitung, ungeachtet ihrer unvollstandigen Iso- lation, sich noch langc Zeit in diesem Ziistande ununter- brochener Thitigkeit erhalten wird. Die mannichfach aus- gesprocbene Meinung also, unterirdische Leitungen seyen unausfiihrbar, w%re daher dahin zu berichtigen, dafs nn- terirdische Leitungen schwieriger anzulegen sind, weil sie inehr Aufmerksamkeit und wissenschaftliches Studium er- fordern, und weil sie erheischen, dafs man den zeichengebenden Apparaten den hikhsten Grad von Empfind- lichkeit verleibe, den die Natur ihrer speciellen Con- structiou und die Geschwindigkeit der Activitat, die man von ihnen verlangt, gestattet.

17. Ich will nun noch die annahernden Formeln geben,

welche die Bedingungen ausdrlicken, die bei den obigen Versuchen vorhanden waren. Ich verweise hierbei auf das beigefiigte Diagramln, bei welchem B die Batterie,

B Y L L' Y'

F .------ L L'

7 , v' die respectiven Voltameter und L , L' die Lei- tiingen sind. N ist die Nebenschliefsung, die wie ein durch einen feuchten Leiter getrenntes Plattenpaar betrachtet werden kann ; oder gewissermafsen der Scbwer- punkt der Nebenschliefsung, da diese, wenn sie nicht

230 local ist, itber die gauze Leituiig verbreitet gedacht werden mufs. Seyen nun die elektromotorischen Kriifte und Leitungswiderstiinde :

1) fur die Batterie E und F, 2) fur die polarisirten Vollameler e, e’ und f, f’, 3) fur die polarisirte Pu’ebenschliefsung p und r.

Seyen ferner L , L’ die Widerstznde der Leitungs- drabte von dcr Batterie bis ziir Nebcnsclilielsung. und von da bis zum entfernten Voltameter, setze man ferner 3’ +f+L=cp und L ’ + f ’ = q ’ , und die respectiveii Gas- entwicklungen G und G’, so hat iiian:

Die meisteii Elcineiite, die -in dieser Forinel vor- kommea, sind, wie schon erwlihnt, von der Art, d d s ihr numerischer W e r t h sich schwer bestinimen l&t. Beson- ders gilt dieses aber von p und r oder V O I ~ den Ele- menten der polarisirten Leitungsdr:ihte, iibcr deren Phli- nomenologie man bis jetzt noch d i g im Uiinkcln ist. VielIeicht gclingt es inir spiiter in eiiiem dcr folgciiden Aufsatze, wo von der Zarskoe-Seloer Leitung dic Rede seyn wird, wenigstens eiuiges Licht hieriiber zu verbrei- ten. Ich will niir vorlaufig erwahnco, d a b diese Pola- risation sehr bedcotend ist, dafs sie atif eine mcrkwiir- dige Weise allrnslig fortschreitet , uiid nicht auf einlnal in ihrer ganzen Sliirke auftritt, dafs die Beschaffenheit des uingebenden Mittels oder des Erdbodens bierbei von grolsem Einflusse zu scyn scheint I ) , und dals eudIich diese Polarisation weit constanter ist und ungleich lang- samer verschwindet, als man es bei der Polarisation der kleiuen , zur Wasserzersetzung gewdhulich angewandten Platinplatten zu beobachten gewohnt ist.

1 ) 1st die Kette in Zarrkoe-Selo gctifTnet, und vcrbindet man hier in St. Pclersburg die Endcn d u Multiplicators mit der Leitun3 und mit dcr irn Wasser befindlichen Knpferplatte, so erliilt man cine bestin- dige, nur urn einrclne Grade scbwankendr Ablcnkung von 30°, in dem Sinne, dafs die Kuplcrplaitc positiv (CgcD die Lcitnng ist,

2.3 I

Aus der obigen E'ormel ( I ) lassen sich jedoch ini- uicr eiiiige allgelneine Schliisse ziehen, so z. B. nshert

G G sicli -, melir der Eiuheit, j e kleiner L', odcr da L+a'

eine constante Grbfse ist, je grofser das in y entlialtene L wird, oder je nlher zu der entfernten Station sicli die Nebcnschliefsung befindet. Wendet inan statt der Vol- tameter inagnetische Galvaiioineter zur Messung an, so verschwinden e und e', iind mati e rhd t :

. . . . . . . . . . C E(r+rp')-p'p' -=--- 0' E r + p q 8

Ua ferner, wenn die Battcrie aus einer nur einiger- iiiafsen betriichtlichen Anzalil von Elcineliten besteht, p gegen E i m m c r iiur selir klein seyn wird, so erh:ilt man:

. . . . . . . . . 0 E ( r + v ' ) G?=Er+x . . (111)

Aus den obigen Versuchen haben wir gesehen, dafs die ubertragene Kraft verhhltnifsmiifsig grsfser wurde, j e stiirkere Baterien man anwandte. Diese Erscheinung, weil sie constant ist und sich iiberall zeigt, kann nicht voii zufalligen Umst:inden, z. B. voii Verschiedeiiheiten der Batterien, herruhren. W i e sol1 man sich aber diese That- sache aus den eben gegebenen Formeln erklaren? da diese eigentlich gerade das Gegentheil erwarteu liefsen. Es bleibt, so scheint es , nichts aiideres ubrig, als anzuneh- men, dafs die Polarisation der Leituugsdrahte, oder viel- inebr die Grfifse pcp, wit der Starke oder der elektro- motoriscben Kraft der Batterie mehr als verhaltniIsmafsig zunimmt. Diese Annahme scheint aber in der That durch die Versuche au der Znrskoer Leitung oberfliicblich be- stiitigt zu werden, bcdarf aber wohl noch genauerer Un- tersuchungeii , UUI sich bestimmt dartiber auszusprechen.

18. Die gelueinschaftlich von meiuem Collegen L e u z

iind uiir durchgefiihrteii Uotersuchungen, welche alle Be- dingungen umfal'sten, die bei der Construction der Elek-

232 tromagnete oder Multiplicatoren zur Sprache kommen, hatten zu dem wichligen und einfachen Gesetze gefiihrt, dafs man far eine gegebene Batterie und fiir ein gege- benes Multiplicatorgestelle das Maximum der Wirkung erhalt, wenn der dieses Gestelle ausfiillende Draht eineu Widerstand besitzt , der gleich ist dem Widerstande der Batterie + dem der Zuleitungsdriihte. Da nun zugleich diese Untersnchungen gezeigt batten, dafs es bei der Kraft der Elektromagnete oder Multiplicatoren nahezu nur auf die Anzahl der Windungen ankommt, und die Dicke des Drahtes hierbei von keinem specifischen Eiiiflusse ist, so erbalt man dadurch ein Mittel, die Kraft oder die Empfind- lichkeit dieser Apparate durch Vermehrung der Draht- masse und respective Vergrfikerung ihrer wesentlichen Dimensionen so weit zu steigern, als es andere con- strnctive Bedingungen gestalten. 1st niimlich der Lei- tungswiderstand des Drahtes eininal gegeben, so verhal- ten sich die Maxima nahezu wie die Quadratwurzeln aus den, zu den Multiplicatoren verwendeten Drahtmassen. Diese Sstze sind von den Physikern iiberall benuzt worden, theils da KO es sich um practisclie Constructioiien haiidelte, thcils da wo blofs yon theoretischen Untersu- chungen die Rede war.

Indessen leidet der obige, die Maxima der Wirkung aussprecheude Satz einige Modificationen, wenn sich zugleich eine Nebenschliefsung in der Kette befindet. Be- halten wir die oben, $. 17, gegebenen Bezeichnungen bei, mit der einzigen Modification, dafs man keine Vol- tameter, sondern Multiplicatoren oder Elektromagnete an- wende, so erhalten wir fur die Starke des ubertragenen Stroms :

* (IV) Er+pfP

1st die Masse des Drahtes e r n , so erhalten wir, G ' = r p ( r + ~ ~ + ~ ) + T ( ~ ~ + ~ ) . . . . .

I' 1 wenn I' desscii Lauge ist, f'= - daher:

m '

233

Uie Krart des MiiItiplicators wird also scyn:

. . ( V I ) ( E r + p ,p ) in I' l 'G1=ly= q ( r m+ L' in + ) +r ( L ' m -I- 1 Iz )

Sucheu wir fiir das Maximum in Bezug auf 1' auf, so erhalten wir aus der Bedingungsgleichung:

dK= 0. dl '

I"=L'+($),n . . . . . . . . . . (VII)

woraus sich ergiebt:

. . . . . . . . . (VI11) d. h. um das Maximum zu erlangen, muk der Wide r - sfand des Drahtes gleich seyn dem Widerstande L' (siehe Diagramm, 3. 17) + dem Widerstaiide des Zweigsystems, das einerseits den M'iderstand r , aiidererseits den Wider- stand y = F + L entlralt.

19. Da es schwcr geweseii wlre, durch directe Beobacb-

tungen alle die in der Formel VIII vorkommenden Elc- mente iiumerisch zu bestimmen, SO hatte man sich bei den hiesigen Anlageii begniigen mlissen, die Urnwicklung der Elektromagnete oder der Multiplicatoren nach dem, durch Uebung in diesen Dingen erlangten Tact eintu- richten. Indessen mache ich auf eine practisclie Methode auhnerksam, deren Durchfuhrung ich mir fur die Zukunft vorbehalte, durch welche man aber, wie es scheint, denje- nigen Widerstand des Multiplicators, welcher dem Maximo entspricht, wenigstens anniihernd w i d erfahren klinnen. Man stelle nsmlich an der eutfernten Station eine, zu Messungen der Stromesstarke eingericbtete Galvanome- terbussole auf, bei der man deli Leitungswiderstand des Drahtes, den wir durch 4 bezeichnen wollen, genau kennt. 1st nun aus der Construc[ion der zeichengebendeu Appa- rate die Form der Multiplicatoren u. 8. w., oder die grlifst- 1ni)glichste Urahtmassc rn bekaout, die man zur Verwen-

234

dung briugcii kann, so erhalt man diejenige l)rahtltiiige 1, welche dew Widerstande e und der Urahtmasse rn enlspricbt, ntimlich:

I=)/(Jm . . . . . . . . . . . . . . (IX) 1st nun k die gelnessene S~romesstlirke, so ist die

B f = k V p w . . . . . . . . . . . . . . ( X ) Hat man nun in der Kette audcre Leitungswider-

stande e ’ , g”, Q”’ u. s. w., uiid inifst die correspondi- renden Stromeskrafte k’, k”, k”’ u. s. w., so erhilt mau eine Rcihe von Werthcn k ‘ v c ’ m , k ” \ / q ” r n u. s. w., unter welchen man Ieicht, entweder durch graphische Verzeiclinring oder Rechnung zwei Granzwcr~hc wird auf- finden kilnneu, zwischen dcncn das dein Maxim0 en[- sprecheiidc 0 liegen mufs. Es vcrstelit sich, dafs es leicht ist, spster diese GrSnzen so weit zu verengen, als der Grad der gewunsclitcn Genauigkcit erfordert. Mit Hiilfe einer gewiilinlichen cuipfindiichcn BUSSOIC, bei dcr man vorher das Gesetz der Ablcnkung empirisch nufgesuclit h a t , so wie mit Hulfe cines Vorrathes gemesscner Lei- tungswidcrstlinde und des Agometers, durfte eine grofse Zahl von Beobachtungen in kurzer Zeit angestellt wcrden kilnnen, aus deuen sich die Dimensionen des z ~ i n zeichengebenden Apparate zu verwcntlenden Drnhtes leicht berechuen lassen.

Kraft des Multiplicators :

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