534 A. Hiy'tceiikr.

trode ausgeschieden, uber To t r i t t ein Aequivalent des Amal- games H g A g von der Electrode in Lbsung. Es ist klar, dass die beiden hletalle in ihren Salzlosungen durchschnitt- lich in einem nnderen Mengenverhaltnisse vertreten sein werden, als in der Form des Amalgams an der Electrode. M;rn erhalt sornit im rrstcn Fijlle:

81, = .r14 * Q, im zmeiten Pstlle: Qd = J d * Y , wobei rlL lint1 T , ~ voveinitnder irn allgemeinen verschieden sind u n d mannichfachcn Arnderungen iinterliegen kiinnen.

s c 11 l u s s. Aus der l>arstellung gelit herror, dass die von v. H e l m -

h o l t z entwiclrelte Theorie uber die Vorgange irn galvanischen

Aufschluss gibt. Die Ilesultate zeigen, dass die Uehcrein- stimmung zwischen Theorie und Erf'ahrung eine vollsttindigo ist , wenn es sich urn Vorgange reversibler Natur handelt. Doch erscheint es nicht nusgeschlosscn, dass die H e l m - hol tz'sche Gleichung auch in den zuletzt behandolten Piillen, in welchen Vorgange nicht vollkommen reversibler Natur stattfanden, zu riclitigen Ergebnissen fiihren kiinne.

Element: Hg I Hg,SO, + Ag,SO, I A g

Phys. Inst. ( I . IJniv. Graz.

.... . -

1. I C i n I e i t u n g .

IXe Grundlage naclrstehender Ar1)eit wurde bereits vor zwei , I ahren veriiffentlicht.') Damtils iinternahm es Verfawer

1 ) lIe y d w ei l l e r , Gdvanomctrische I\Icasungen am Ru h i n k or f f ' - schen Inductionsapparat. €labilitstionsschrift. Wiiraburg 1881. J3cibl.

-

12.' p. 254. 1SH8.

Induclioizsfiinlien. 535

anf Anregung des Hrn. Prof. F. K o h l r a u s c h , die den secundaren Stromkreis eines grossen Ru h m k o r f f’schen In- ductionsapparates durchlaufenden inducirten Electricitits- mengen zu messen und ihre Abhangigkeit von verschiedenen Umstllnden zu untersuchen. Dabei ergaben sich namentlich auch ziemlich einfache Beziehungen fur die durch Funken- strecken entladenen Electricitatsmengen zu den wirkenden electromotorischen Kraften. Diese Versnche erlitten dadurch eine langere Unterbrechung, dass der benutzte R u h m k o r f f ’ - sche Apparnt fur sehr hohe Spannungen nicht mehr genu- gend isolirte und daher zur husbcsserung nach Paris ge- sandt wurde. Auf die Ergebnisse der fruheren Ver~uche hatte dieser Mangel, wie die spatere Controle ergab, keinen EinHuss. Da. systernatische Messungen der in Funken ilber- gehenden Electricitatsrnengen noch kaum vorliegen, so wur- den nach der Rucksendung des Apparats die Versuche von neuem aufgenommen und in mehrfitcher Richtung erweitert und erganzt.

2. D i e A p p a r a t e .

Die bei den nachstehendon Messungen benutzten Ap- paratc, zum Theil sndere, als die fruher sngewandten, sollen zunilclist im Zusammenhang kurz beschrieben werden. l)er grosse Inductionsapparat von Ru h m k o r ff hat folgende Dimensionen: Die primare Spule besteht aus 280 Windun- gen eines 0,24 cm dicken Drahtes in zwei Lagen von 42,5 cm Ilange und etwa 5,5 cm mittlerem Durchmesser; ihr Wider- stand ist 0,3 Ohm; in dieselbe ist ein Eisenkern von 54 cm Liinge und 4,5 cm Durchmesser eingeschoben.

Die secundare Spule bcsteht ltus etwa 100 000 Windun- gen eines ungefahr 500000 cm langen und 0,016 ctn dicken Drahtes von etwa 45000 Ohms Widerstand und hat eine Lange \on ca. 40 cm, einen rnittleren Durchmesser von ca. 15 cm; die letzteren beiden Zahlen sind wegen der stnrken isolirenden Schicliten, die den Draht bedecken, nur ganz ungefahr geschatzt. Die Enden der primllren Spule waren bei den nachfolgenden Versuclien mit den Belegungen des am Apparat befindlichen Condensators daucrnd verbunden.

Die Unterbrechung des primiiren Stromes - cs wurden

536 A. Heydweiller.

stets nur einmalige Oefinungsinductionsstosse gemessen - geschah mittelst des zum Apparnt gehorigen P o u c a u 1 t ’- schen IJnterhrechers, dessen Electromagnet durch zwei con- stant gehaltene D a n i ell’sche Elernente erregt wurde. Die Unterbr@cliung geschah zwisclien dem gut amdgitmirten Platinstift und vor jeder Reihe erneutem, nur etwas Platin- amalgam enthaltendem Quecksilher unter Alkohol. Es wurde dttfur gesorgt, dass sowohl die Entfernung des Ankers vom Electromagnet vor der Unterbrechung, wie die des Platin- stiftes vom Quecksilber nach derselben stets die gleiche war. Auf diese Weise wurde die Constanz der Gnterbrechung erreicht , auf welche es hei diesen Versuclien vor alleni ankam , da die A r t dcr Unterbrechung von bedeutendem Einfluss auf die Starke und den Verlauf der inducirten Strome id,, aiif welchen Umstand solion vielfach, namentlich von Hrn. H a n k c l ’ ) urid Hrn. H. v. H e l m h o l t z 2 ) aufmerksani gemacht worden ist.

Die primare Stromstarkc wurde mittelst der von Hrn. F. K o 111 r ;iu s c h3) lieschriebenen Tangentenbussole niit Spie- gelahlesung gemesstm. Der Reductionsfactor derse l lm war durcli Ausmessen genau hestimmt ; um eiii moglichst weites Interval1 der zu messenden Stromstarken z u r Verfugung zu haben, wurde eine 200 cm lange S c a h in 310 cm Abstand vom Spiegel benutzt, und wurden der Bussole ,jo nacli Redaif Abzweigungen vorgelegt. bestehend aus gleichlangcn: dicken Kupferdriiliten, von denen zwei zur Bussole fiihrtcu. Der Werth der Yerzweigungsverhlltnisse wurde dureli directe gleichzeitige Messung des abgeleitcten und des unverzweigten Stromes, des letzteren mit einer (Trulier benutzten) R i ihm- k orff’schen Tangentenbussole, deren Reductionsfactor gleicli- falls genau beltannt war, bestimmt. Fur die Horizontalinten- sirat des Erdmngnetismus ist ein mittlerer Wert,h angenommen worden, da eine Genauigkeit der absolut.en Bestimmungen von mehr als 1 Proc. niclrt erstrebt wurde.

1) Hanke l , Wied. Ann. 7 . p. 631. 1879.

2) 13. v. H e l m h o l t z , Pogg. Ann. 33. p. 535. 1851; Ges. Abh. 1.

3) I?. Koli lrausc l i , Wied. Ann. 15. 1). 550. tY8P. p. 460.

Inductionsfknken. 537

Zur Messung dcr inducirten Electricitiitsmengen im sccundaren Stromkreise diente eine abgeanderte , , W i e d e - mann’sche Bussole(L. In derselben war der. Magnetring durch ein stark astatisches System yon 12-14 Sec. Schwin- gungsdauer (dieselbe iinderte sicli mit der Zeit) ersetzt; ferner der Kupferdampfer durcli ein Holzgehause mit cylindrischen Stempeln zu r Herstellung einer regulirbaren Iluftdampfung, zu wslcliem Zwecke noch der unterc Magnetring mit einer (;limmerplattc hedeckt wa.r.

Die Rollon wurdcn neu hergestellt aus je etwa 360 Win- dungen eines 0,08 cm diclten Kupferdrntites auf pamftinirten Holzrahmen; die Guttaperchaisolirung des Dralites war nur 0,04 cm dick, doch wurden die einzelncn I q e n voneinander nocli besonders durcli prtraffinirtes Papier gctrennt. Die Iso- lirung war so vollkommen befriedigend, und die Ernpfindlich- keit so gross, dass man die Rollen in hinreichender Ent - femung vom Magnetsystem halten konnte, um keine storenden Einfliisse statischer Ladungen zu erhalten. Starke Schwin- gungcii des Magneteystems konnten durch Strome in einern zweiten nufgesetzten Rollenpa.ar beruhigt werdeu , da die Luftdampfung nur schwach war (Diimpfungsverhaltniss 1,3 his 1,4).

Der Reductionsfactor des Galvanometers wurde durch Vergleich mit eineni gut geaichten Torsiorisgalvanometer bcstimmt, wobei durch das erstere nur des Hauptstro- ~ n e s in letzterem geschickt wurde. Die Verzweigurig war mittelst eines sorgfaltig kalibrirteri Rheostaten von H a r t - m a n n uiid H r a u n liergestellt. Die Empfindliclikeit. des Gal- vitnometers war verschieden regulirt ; meist so l dam die Electricitatsmenge 10-6 Coulomb einen Ausschlag von 1 bis 2 Scalenthejlen bei 3400 Sclilentlieilen Abstand xwischen Spiegel und Scalit gaben.

Inductoyiuui, Galvanometer und Tangentenbussole konriten so aufgestellt werden, dass sie sich gegenseitig nicht merklich beeinflussten.

Das Funkenmikrometer besitzt eine f‘eine Schraube von 0,05 cm Uanghohe, cine Millimetertheilung mit Nonius und wurde mit. eincr Kreistheilung tim Schrzlubcnkopf versehen, die Tausendstelmillimeter zu schatzen gestattet. Als Elec-

538 -4. Heydtreiller.

troden wurden meist die zugehFrigen Xessingkugeln von 0,93 cm Durchmesser mit 0,2 cm dicken Zuleitungsdrilhten henutzt ; ausscrdem Biei - und Ytahlkugeln yon derselben (1 ‘. xrosse, sowie grbssere Messingkugeln von 3,O cm Durch- messer und ziigespitzte Messingdriihte von 0,22 cm Dicke.

3. D a s Maass der e l ec tromotor i schen IZraft.

Drt es sich bei den Inductionsstromen urn schnell wech- selnde electromotorische Krafte und Stromstarken handelt, so kijnnen nur die Integralwerthe clerselben gemessen werden. Der Integralwerth der secundaren Stromstirke ist durch die gemessene Electricitatsmenge q =J’idt gegeben, wo i die Stromstirke in einem bestimmten Querschnitt als Function der Zeit t bedeutet. Das Ohm’sche Gesetz darf man aber bei diesen schnell verlaufenden Electricitatsbcwegungen nicht. ohne weiteres als gultig annehmen. Hingegen darf man voraussetzen, dass der Integralwerth der electromotorischen Kraft eines Oetfnungsstromes nur von der primaren Strom- s t i rke und von dem im Eisenkern verschwindenden Mag- netismus, mit einem Wort also von dem vcrschwindenden Magnetfelde abhangt und fur gleiche primare Stromstarke mithin immer derselbe ist. Ferner ist bekanntlich - wie in der fruheren Arbeit noch besonders gepriift wurde - bei leitendem secundiiren Schliessungskreise die durch Oeffuen eines bestiinmten primaren Stromes inducirte Electricitats- menge q dem Gesammtwiderstande des secundiiren Kreises w umgekehrt proportional, wie es bei strenger Oultigkeit dos Ohm’schen Gesetzes auch der Fal l ware; auch findet die Verzweigung zwischen 1,eitungswiderstiinden den 0 h In- K i r c h hoff’schen Gesetzen cntsprecLend statt. Man kann daher dat; constante Product 910 = wJ’idt als Maass fur dns Zeitintegral tler electromotorischen Kraft, welche durch Oetf- nen des bestirnmten primaren Stromes inducirt wird, anneh- men. 1st die secundiire Spule kurz in aich geschlossen, so reducirt sich w auf den Widerstand w,, derselben; die ent- sprechende Electricitatsmenge sei qo.

Dm Product qowo wurde n u n darch eirie Kcihe von Mea- sungtan d s Function der primaren Stromstarke J hestimmt. Die folgendc! Tiil~clle I giht die Zusiiinmenstellung der He-

Inchctionsjuden. 539

sultate, wobei J in Ampbres, vn7c,, in Sec. x Volts ange- geben sind.

T a b e l l e 1. .. . . .... . . . . . . . . - ... ._ . . . .

J ' %? "0

I 0,555 i 3,06 0,949 5,59 0,998 5,86

9,47 12,71 19,49 19,95 26,75 35,SO 41,N 50,67 56,38

, ! 5 3 3 4 ! 59,75

Amperes ,Sec. x Volte Datum ... . . - --- ............ . . . .... . . . . . .....

1;521

3,000 3,943

1,977 2,920

5,171 6.014

> I , 7;240 1 , , 8,048

l o U'O J

5,48 5,53 3,89 5,87 6,22 6,43 6,67 6,87 6,79

- -. _ .

(493 6,97 7,OO 7,01 6,9!)

Wegen tler Anwcsenheit des Eisenkerns ist q,,u+, nicht proportional J , soridern die Curve p o ~ o o / J a19 Function von J nimmt einen Bhnlichen Verlauf, wie die Magrietisirungs- function.

I m Polgenden ist die Abhangigkeit der den secundaren Ytromkreis bei Einschnltung verschiedencr Punkenstrecken durchlaufenden Electricitatsmengen von dem Integralwerth der electroniotorischen Kraft qown, wie er nsch vorstehen- rler Tabelle durch die primkre Stromstiirke hestimrnt ist, unter- w ; h t worden.

4. A l lgeu iv ines i i be r d ie bIessur~gen.

Die vorerwalinte AufgaLe braclitc es mit sich, dass fur jede Punlrenstreclie eine lihgere, Stnnden in Anspruch neh- rnende Beobachtungsreihe angestellt werden musste. Da es niclit moglich war, wiihrcntl derselben alle in Hetraclit kom- menden U m s t h d e ganz constant zu halten, so war es nothig, den Eintluss von Aenclerungen moglichst auszumerzen, was in tler Weise geschsh, d i m eine Reihc von Beobachtungen init imnier grijsseren y r i r n h n StromstLrken angestellt, und dann von der grossten an dieselbe in umgekehrter Folge wiederholt wurde, und zwar wurrlen bei jeder Stromstarke ,jedesmal vier his sclit Einze1heob:Lch tungen gemacht und die

540 A. Heydiceillel..

Mittelwerthe entsprechender Gruppen der beiden Hlilften dev Rcihe zum Hauptmittel vereinigt, das in den unten folgenden Tabellen mi tge theilt ist.

Z u Beginn jeder Versuchsreihe wurden die Electroden des Funkenmikrometers frisch geputzt und polirt, der Untcr- brecher des primaren Ytromes mit filtrirtem Quecksilber be- schickt ucid sein Platinstift mit Hulie von I'ltltinamalgam neu amalgamirt.

Vor und nach jeder Reihe wurden der Nullpunkt des Punkcnmikrometers, ferner Schwingungsdauer, DBmpfung und Rcductionsfactor des Galvanometers (letzterer wie oben angpgelm) bestimmt. Die Acnderungen dieser Grosson i m Verla.uf ciner Reihe waren gering, sodass der Mittelwerth niit keinem merltlichen Fehler behaftet ist. Die Fernrohre fur Tangentenbassole und Galvanometor standen dicht nebon einander; die Unterbrechung des von 1 bis 4 grossen Bun- senelementen mit frischen Siinren gelieferten primiiren Stro- mes konnte con den E'ernrohren aus geschehen. Es wurde a.lso zuerst der Ausschlsg der Tangentenbussole nach Schluss des Stromes beobschtet, derselbe unmittelbar darauf ge6fi'net und der Impulsivausschlag der Galvanometernadel abgelesen. Die niithigen Reduc.tionen der Ausschliige auf Tsngenten untl Bogen wurden angobracht, die primare Stromstiirke mittelst des bekannten Heductionsf:ictors der Tangentenbussole be- rechnet, und liierzu der Werth YOU q,, 10" mit Hulfe von Ta- lielle 1 bestiinmt. Aus dem reducirten Impulsivausschlag ct

des Oalvnnometcrs, dem Reductionsfactor R desselben , dem Dlimpfungsverhiiltniss k , dem naturlichen logarithmischen Dccrernont ,1 und cler Schwingungsdauer r der ungediimpften Nadel wurde die inducirte, durch das Galvanometer gegan- gene Electricititsmcnge p nach den vou W i l h . W e b e r im zweiten Theil seiner electrodynamischen Maassbestimmungen, Beilage C ausfuhrlicli entwickelten Gloichungen bestimmt :

A * ) // = R i ,f arotg 2- 1

R

Bls Einheit fur die Electricititsmenge ist im Folgenden immer 10-6 Coulomb gewahlt, wahrend die Zeitintegrale der

1) Vgl. a d 1 Kohlrnusch, T,eitfndcn der prakt. Physik, 6. Aufl., p. 269. 1HY2.

Itiductiousfutiheii. 541

electromotorischen Krafte, wie schon oben, in 8 e c x Volt an- gegeben sind. Zwischen den Einzelbeobachtungen kamen Unterschiedc his zu 20 Proc. vor, aber nur hei kleinen Werthen von q unter 100 x 10-o Coulomb, die zur Berech- nung der weiter unten zu erwahnenden Constanten der lieihen nicht verwendet wurden. Duriiber uberschritten die Unterscbiede fast nie 8 Proc. Die Mittelwertlie der gleichen Stromstirken entsprechenden Gruppen in beiden Hiilften der Reihen wichen zuweilen his zu 10 Proc. voneinander ab. hleist war die Uebereinstimmung aber eine weit bessere, und die schliesslich benntzten Hauptmittel stimmten in zu verschicdenen Zeiten , aber unter gleichen Bedingungen an- gestellten Iteihen stets his suf einige Procente iilerein, so- d a s ~ man 3 Proc. im allgemeinen als griissten E'ehler der Haupt.mitte1 betrachteu darf. Die Hauptfehler ruhren wohl yon nicht ganz xu vermeidenden Unregelmassigkeiten in der Ilnterbrechung des primaren Stromes her.

Den Beobachtungen war nach zwei Seiten eine G-renxc gesteckt I3ei hohen Spannungen wurde die Isolirung, na. inentlicli cler Galvanometerrollen, zu schwierig, und bei klei- nen Electricitatsmengen die Unregelm&ssigkeiten zu grose., YO- dass die Xttelwerthc illusorisch wurden. Nur bei den kloin- sten Punkcnst.recken erhielt man auch fur kleinere Werthe von 9 noch briiuchbare Resultate. Aus den angefuhrten (friinden war es daher auch nicht moglich, die Versuche iiber Punkenstreclten von mehr als 0,6 cm auszudehnen, und :iucli bis x u dieser Cfrenze gelang es erst nach IHngerem Be- rniihen, regelmiissige Resultate zu erhnlten durch sorgfiil- tigste Isolirung und peinliche Verrrieidung allcr scharfeii &ken und Kanten im secundkren Stromkreis, z. B. Entfcrnung der am Funlteniiiikrometer befindlichen gekerbten Schrauben- kiipf'c.

5. Ueber d i e C o n t i n u i t i i t dttr E ' u i i k e n e n t l : i d u n ~ c n .

Irn dlgemeinen sind wohl die Entladungen eines Inducto- riums (lurch eine Funkenstrecke oscillirende; es lasst sich aber zeigen, dass bei Apparaten von so grgssen Dimensionen a n d so hohsm Selbstinductionscoefficienten, wie der hier an- gewandte , die Bedingungen ziir Entstehung von Ychwingun

542 A . Iit~ydweiller.

gen nicht gunstig sind, ja wal~rsclieinlich solche gar nicht auftreten. Xach G. K i r c h h o f f ’ s und Sir W. Thornson’s Theorie ist namlich die Schwingungsdauer T der Electrici- tiitsbewegungen in einem Dralit, dcr die Belegungen eines Condensators verbindet:

wenn p den Selbstinductionscoef‘licienten, tu den Widerstand des D r a b s , e die Capacitat des Condensators sammt dem Draht bezeichnen.

Nun wurde der Selbstinductionscoefficient der secundl- ren Spule des Ruhmkorff nach der Methode von D o r n a ) zu 1,7 x 1 O I 2 cm bestimmt. A19 Condensator ist hier das F u n - kenmikrometer zii betrachten, dessen Capacitat sammt der secundaren Spule so klein ist , dass sie sich nur angeniihert bestimmen liess. Icli brachte zu diesem Zwecke die 0,93 cm Eugeln des Funkenrnikrometers in 0,1 crn Entfernung und schaltete inittelst einer Wippe zwischen Fnnkenmikrometer und Rulimkorff auf dcr einen Seite abwechselnd eine 40paa- rige Chromsaurebatterie und ein sehr empfindliches Galva- nometer oin und mass so die statische Ladung, welche dic? erstere dem System ertheilte. Die Capacitat, die sich so ergab, e = Mikrofarad = cm-1sec2, ist nun aber augenscheinlich viel zu klein fur die hoi den Inductionsent- ladungen stattfindenden Verhaltnisse; denn bei diesen wird nicht die game Spiralo auf ein constantes Potential geladen, und die ausseren Windungen wirken gegen die inneren stark condensatorisch , womuf Hr. v o n H e l m h o 1 t z s, aufmerksam machte. Die mit dem angegebenen Werthe von e berecli- nete Schwingungsdauer wird also jedenfalls viel zu klein am- fallen. Dieselbe ist aber:

1) Vgl. v. He lmhol tz , Oes. Abh. I. p. 534. 2) Vgl. F. I iohlrsuech, Leitfadeti 6. Aufl. p. 283. 1887. 3) v. H e l m h o l t z , Ges. Abh. I. p. 535.

Inductioiisfunken. 543

Die Schwingungsdauer wird also betrachtlich grosser als l / loo Sec. sein. Nun wird weiter unten nachgewiesen, dass die Dauer der ganzen Electricitatsbewegung bei Einschaltung einer Funkenstrecke von 0,l cm etwtt 2/100 Sec. betragt, woraus folgt , dass wohl kaum Schwingungen wahrend der Entltldungsdauer zu Stande kommen. Man kann die Schwin- gungsdauer auch noch bedeutend vergrossern, indem man die Capacitit durch Anhangung der zum Inductorium gehorigen CLLscadenbatterie von 4 Flaschen an die Enden der secun- dEren Spirale vermehrt, ohne cincn merklichen Einfluss auf die im Funken entladenen Electricitatsmengen zu finden. l )

Gcgen oscillirende Entladungen spricht ferner der aus- gcpriigte Charakter der electrischen Ringfiguren auf den Electroden des Funkenmikrorneters, die auf der positiven und negativen Electrode wesentlich verschieden sind und gtlnz den von den Herren R e i t l i n g e r und W a c h t e r 2 ) aus- fiihrlich beschriebenen Figuren entsprechen, sowie endlich der continuirliche Verlauf der unten mitzutheilenden Keihen, wie er in den Curven Fig. 5 dargestellt ist.

Dcr letztere Umstand spricht auch gegen die weitere Moglichkeit, dass die Gesammtentladung aus einzelnen gleich- geriuhteten Theilentladungen bestehe, gegen welche sich aucli Hr. H e r t z 3, auf Grund zahlreicher sorgfaltiger Versuche ausspricht, er schliesst aus denselben, , , d m die Entladung des Inductoriums, deren Dauer je nacli der Grosse des Apparates zwischen l/,ooo und Sec. liegen kann, wahrend dieses Intervslles a19 continuirlicher Strom anzusehen sei." -

1) Wiirc der Draht der secundslren Spule nicht aufgewickdt, sondenr gcrade ausgespannt, so wdrde bei seinen Dimensionen nach Q. Kirch- hoff 's Theorie die Electricitgt sich in ihm nach Art der geleiteten Wslrrne fortpflanzen. Die genanntc Theorie schliesst abcr ausdrucklich den schwierig zu behandelnden Fall aus, dass zwischen Querschnittcir des Drahtes, die sich sehr nahe liegen, endliclic Sttickc desselben sic11 bcfinden.

2) Reit l inger u. Wiichter, Wed. Ann. 12. p. 590. 1881.

3) H v r t z , Wied. Ann. 19. p. i8P. 1803.

544 A. fleyrlroeiller.

6. D i e irn Funkeri ubcrgehende E lec tr i c i t i i t smenge a l s FUIIC- t i o n d e s Ze i t in tcgra l s der e l ec tromotor i schen Kraft .

In der friihcren p. 634 citirten Arbeit habe ich gezeiqt, dass sich die Abhangigkeit der Electricititstnenge q, die bei Einschaltung von Funkenstrecken durch den secundaren Kreis geht, von dem Zeitintcgral der electromotorischen Kraft vowo, wie es im Abschnitt 3 definirt worden ist , und dcm Leitungswiderstande w des secundaren Kreises i n dcr verhaltnissmiissig einfachcn Form darstellen laisst:

worin B iind (' zwei Grossen hezeichnen, die von der Lange der Funkenstrecke ahhangen, im ubrigen nber, wenn auch nicht mit aller Strengc, docli rnit grosser Annaherung inner- halb gewisser Grenzen als constant zu betrachten sind.') %u dieser GLeichung gelangt man, wenn man die ,,Substitutions- widerstande" cler Punkenstrecke fur verschiedene Werthe VOII qo700 bestimmt, d. h. diejenigen Leitungswiderstande, durch deren Einschaltung an Stelle der Funkenstrecke m;tn

die gleiche inducirte Electricitatsmenge y erhtilt. S i n d , wie bei den nachfolgenden Versuchen stets, die

neben der secundaren Spule eingeschalteten Leitungswider- s t inde (Galvanometer urid Verbindungsdrahte) gegen den Widerstand cler Spule selbst (wo = 45LOO Ohm) xu vernacli- liissigen, so reducirt sich Gleichung (1) auf clie einfachere:

(3)

wenn B = bw, und Wiilirend diese

oder itucii:

'I = ' lo - '1

I f ' 'lU

C = c u s o gesctzt wird. Gleichung f'iulier am Beobaclitungen an

kleincti Punltenstreclten his x u O,15 cm abgeleitet war, habe

1) In der fruhcrcn Arbeit war Clem schwachcn Ansteigen von C mit \~acIlsendem qo zoo durch Einfuhrcn ciricr zweiten Con&nte Rechnuiig getragen worden, iridem statt Czu, : A , 3- A , yowo geeetzt \v;i.r; hier i s t (lws vcih8ltnis~rriiiseig klrinc: A, gaiu vcwwhl&sigt.

. . - . - . . .

Tnductio ti@ tikeit . 645

ich sie jetzt fur grossere, bis zu 0,6 cm verificiren konnen. Die neuen Beobachtungen fur neun verschiedene Funken- strecken, die in den Tabellen 2 bis 10 mitgetheilt sind, sind rnit den alten nicht vollig vergleichbar, da mehrere Umst.knde, namentlich die Unterbrechung des primaren Ytromes, gegen i'ruher vcrkndert waren. Die Cnterschiede betragen iibrigens in den Heobachtungen nur wenige Procente. Xehen den be- obachtetcn Werthen p sind in den folgendcn Tabellen auch die nach Glcichung (2) berechneten angegeben. Die dazu benutzten Werthe von R und C, die am Kopfe jeder Tabelle stehen, sirid durch ein grsphisches Interpolationsverfhren crmittelt worden, das fur dcn vorliegcnden Zweck ausreichte, da die erreichbare Gennuigkeit die umstiindliche streng rech- nerische Ausgleichung der Beobachtungsfehler nicht ver- lohnte. Eine ungefiLhre Berechnung des Einfiusses der Re- ob;ichtuugsfehler ergibt namlich, dnss dieselben mit viel- fachem Betrage in die bercclineten Constanten B und C c!intreten.

Die nachstehenden Tabellen entlia1t.m am Kopfe die l i ingef der Funkenstrecke in Centimetern, den :Beobachtungs- tag, die Temperatnr und den entsprechcnden Widerstand zoo

der secundgrcn Spule des KuhmkorE in Ohm, sowie die Constanten 13 und C, die beide von der Dimension des Zeit- integrals eincr electromotorisclien Kraf t sind, in Sec x Volt. Ferner in 4 Columnen die .Werthe von ~ o i u u , gleichfalls in Sec x Volt, die beolachteten und die berechneteii Werthe von y i n Coulomb, sowie die Differenz y L e o l d i t e t we- niger berechnet.

T:tbelle 2. f = 0,005 cm.

IS. Februar 1880. 1 = I5,jo. zu = 44000 0hr11. R = 0,O. C = 40,7.

199 257 307 47G 591 I i i H

beob. j y ber. I Diff.

-j- !)

+ 2 - 2 -11 -2.1 - 20

- .-

him. d. Phys. 11 Clieni. N. F. XXXVIII. 3 5

546 A. Heydrceiller.

-4 50.6

T s b e l l e 3. f' = 0,05 cm.

22.' Februar 1889. 1 = 13,5O zu,, = 43600 Ohm.

B =4,0 C = 56,8. - _ .....

powo p beob.1 p ber. 1 Diff.

353 356 -3 0

I . - I -- _ - -_ . -

20,3 ' 95 I 98 -3 23,4 I 130 130 I 0 26,5 165 164 +1

35,9 284 284 ' 0 0

46,6 441 440 I + I 51,6 I 519 I 520 I -1

59,4 641 , 649 1 -8

3o,4 1 215 i 211 I + 4

41,3 1 360 I 360

56,2 ~ 593 , 596 -3

Tabel l s 5 . f == O,l5 cm.

28. Mai 1889. t = 20,0° TU,, = 44700 Ohln.

C = 73,O. B = 8,2

32;l ' 167 163 38,3 228 I 231

504 384 382 54,l i 429 I 436 59,7 *522 517

44,7 I 305 309

TaLel le 4. f = 0,1 cm.

28. Juni 1889. t = 20,SO. tun = 44900 Ohm.

B = 5,5 C = 66,O. .

powo j q beob. I p ber. Diff. I . - - -_ - - ..

' 135 I + 3

I 433 -5 I 548 I -6

539 + 2 !

I I 1 I

I T a b e l l e 6.

I 14. Mai 1889. f = 0,2 cm.

I 1 = 17,s' ?tn = 44400 OIlm. R = IO,1 C = 79,3.

Tabel le 7 f = 0,3 cm. 6. Juni 1889.

i - 2 56;4

+ 5 G0,O

I

-7 j 59,7 434 434

*483 I 481 485 I 485

Tabel le 8. .f = 0,4 ct11.

I 13. Mai 18%. 1 = 22,0° zco = 45100 Ohm. ' t = l'7,s0 20 = 44300 Ohm.

H = 12,3 C = 89,2. I B = 16,O C = 95,B. I

2G,1 32,l 38,3 44,2 50,o 53,7

59,s 36,2

Vowo i q beob. ' y bcr. I Diff. ' pow, iq beob. . .... . I . . . ..I - . . . =~ I . . . . . . . - ... . ... .. . . . . . - . - .. - . . . - I - .- -

I 26,6 33.2

68 ' 69 -1 118 116 +2 175 I 173 A:!

231 234 - 3 295 301 I - 6 347 1 3JF + 1 377 377 0 425 ' 424 I + I

39;s 46,s 52,1 53,7 57,2 GO,O

56 99

153 231 "9

*303 341

'3d3

p ber. ~ Diff. . . . - - ....

53 + 3 100 , -1 1 % j -2 249 C'L " 5 + I 30; ! - 4 349 --5 334 + I

hi ilnctio ns f u nken . 547

T a b e l l e 9. I T a b e l l e 10. f = 0,5 cm. f = 0,6 cm.

13. Mai 1889. ! 20. Mai 1889. 1 = 21,V' zu0 = 45000 Ohm. 1 t = 18,0n w,, = 44400 Ohm.

C = 99,2. ! B = 21,7 c = 102,5. B = 19,3 - . - . - . _ _

powo I q heob.

45,4 1 180

53,7 I *27u

. . . . - .. - . . . ..

36,2 1 9G 40,8 I 136

30,3 230

35,4 i 288 60,l 310

I

182 - 2 I 45,O 232 ' -2 1 46,l 269 I 4-1 1 49.8 287 ' + 1 ' 50:9 342 ' -2 / 53,: ' 54;l

I I 55;3 I ' 59,7 I

"165 175

"2 10 219

*241 *248 263 313

158 , +i 1 7 1 , f 4 204 j + 6 218 I + 1

265 ' -2

24s I --7 249 -1

315 ! -2

Wie man sieht, schiniegen sich die beobachteten Wertlie den berechneten Curven gut an! mit Ausnahme der ersten, wo die nicht genugende Constanz der sehr kleincn Funken- strecke (0,005 ciii) wahrend der ganzen Reihe die grosseren Abweichungen vielleicht erkliiren kann; die Angabe B=0,0 bedeutet hier nur, dass B<O,l, d. 11. von nicht inerklichem Einfluss ist. IIU ubrigen betrsgen die hbweicliungen der beobachteten von den berechneten Werthen nur selten und nur bei kleinen Werthen von Q unter 100 x Coulomb mehr als 3 Proc., d. h. sie liegen innerhalb der BeoLach- tungsfehler.') I n Fig. 5 sind die berechneten Curven fur die Funkenstrecken 0 (eine Gerade) 0,005, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4! 0,5, 0,6 geeeichnet; die Abscissen sind die Zeitintegrale der elec- trumotorischen Kraft. q,,iq,, die Ordinaten die Electricitats- niengen 9.

Man elkennt den starken Abfilll der Electricitiitsmenge schon bei kleinster eingeschalteter Funkenstrecke, wahrend die gleicher Zunahme der Funkenstrecke entsprechenden Curven beiin Wachscn derselben einander irnmer naher rucken, d. h. die Abnehme der Electricitatsmeogen fur gleiche ein- geschaltete L1.if'tstrecken immer kleiner wird ! ,ie griisser die Gesnmmtdic,ke derselben ist. . . -. .- . - .

1) Die mit Steinchen versehenen tt'erthe vou y siiid nicbt in der Tieihe, sotidern bei andereii Gelegenlicitcn lmtiiiimt..

35 *

548 A. Ileytllceiller,

Die Grossen B und C sind in ihrer Abhangigkcit von der Funkenstrecke in Fig. 6 dargestellt. Beide wnchsen mit der Funlrenvtrecke, B nahezu linear fur griissere Funken. streckcn, C stark verzogert.

Nit der dnnahme eines ,, Leitungswiderstandes" der Funkenstreckc lasscn sich diese Resultate, wie ich schon fruhcr betonte, niclit vereinigen. Im Folgenden sol1 eine an- schnuliche Deutung derselben versucht werden.

7. E i n f l u s s e i n g e s c h s l t c t e r F u n k e n s t r e c k c n auf d e n V c r l s u f

Uebcr den Verlauf der inducirten Striime im leitcnd ge- schlossenen Kreise weiss man seit den Untersuchunpn tles Hrn. v o n H e l m h o l t z ' ) wenigstens so viel, dass die Iiiten- sitat in einem bestimmten Querschnitt eine sehr schnell und stark ansteigendc und allmahlich, etwa logarithmisch al,fal- lende Function der Zeit ist.

Dic Intensitatscurve wird also mniihernd die Form tirr Curve rle fy /L (Fig. 7) hnben, deren gesammter Fliichcninhdt die hier init yo hezeichnetc ElectricitAtsnienge darstellt. W i d nun cine Funkenstrecke in den secundaren Kreis eingeschal- tet, so ist ein beutimtntes PotentialgelBlle an den Electroden, also einc bestimmte lntensitat erforderlich, rhe ein Durch- gang der Electricitlt stattfindet,; cs werdcn dnher diejenigen Electricitiitsmengen xu Anfang untl zii Ende dcr ganzen Be- wegung, die mit geringerer Intensitat den Electroden zu- strijmen, an diesen zuruckgeworfen wcrden und sich ruck- wiirts durch die Spule ausgleichen. Dicse Electricitatsmengen seien die i n der Figur durch schrage Schraf'firung angedeu- teten d e i und y h k, wobei e i und y / I die%jcnigen Intensitatell bezeichnen, bei deneri die Ent.ladung einsetzt, resp. aufhiirt,. Dieselben werden wesentlich von dynamischen Verhiiltnissen bedingt win und brauchen nicht gleich x u sein; mit den st.a- tischen Entladungsverhiiltnissen werden sie aber wenigstens insofern zusammenhiingcri , class sie mit dem stntisclicn Ent- Iadungspotential wachsen und abnehmen.

I n der That finclet sich :iuch in unseren empirischen Formeln diese Electricitatsmengc; cs ist die in Gleichung ( 5 )

1) v. I le l i i ihol tz , l'ogg. Ann. 83. p. 505. 3851; Ges. Abh. I. p.429.

d e r i n d u c i r t e n E l e c t r i c i t 5 t 8 b ew c g u n g.

.- -. - __ -

Inductionsf ti ii ken. 549

niit 2, bczeichnete Orijsse, und die niihcrungsweise Unab- hiingigkeit derselben von der Starke der Gesammtbewegung qo wurde fur einen ahnlichen Verlauf der Wellcn fiir ver- schiedeiie primare Stromstarken sprechen. Unsere Gleichun- gen zeigen aber ferner, dass von der iibrig hleibenden Elec- tricitatsinenge ie f y k niir cin Theil im Funkcn ubergeht; ein zweiter bctrachtlicher Theil liingegen sicli gleichfalls ruck- wiirts a.usgleiclit und vielleiclit nur zur Erhtlltung des E n t - ladungsgefdles client.

Nehmen wir an, dass der durchgehcnde l'heil, oben mit q bezeichnet, durch die E'liiche eJ'y dargestcllt wird, so be- deutct die horizontal scliraffirtu FlLclie i c y k diese noch ferner reflectirte Electricitatsmenge , cleren Grijsse nach Gleicliung (3):

'l" - Ir - = c 9 (4 Po

ist. Sie sci im Folgenden mit 9. bezeichnct. Dicse Electricitatsmengo y,. kann mit wachsender Ent-

1;tclungsintensitiit wachsen oder abnehmen; es wird das von der Lnge der l-'unlrte e und 9 :iuf der Curve abhlngen; wir werden selicn, class bei den vorliegenden Versuchen meist das 1etztPi.e der Fd! ist.

Der obigcn Darstellung liegt die hypothetische Annahme zii Gruudc, class die den Electroden zufliessende Inductions- welle rlieselbc sei, die den leitenden Kreis durclil%uft. D;rss i!i der That auch, wenn kcin Funke zu S t m d e ltoninit, eine E le c tri ci t iit J hew eg u ng zu J c: n E I ec t.ro d en stat tfi rid e t , lass t sich clectrostatiscli nnc;hweisen. Die wirltliche IntensitLts- curve niuss j:i naturlich h i Einsclialtung dcr Funkenstrecke durch dic n x h unserer Annahnie zuruckstriimende Electri- citiitsiiienge geandert, und nament.licli die Dauer der Ge- sammtbewegung wesentlich abgekiirzt werden, was uns wei- terliin bestatigt wird. Wir betrachteii nur die Gesammt- bewegunog als durch Superposition einer liin- und einer zuruckfliessenden Welle entstanden, was sich der anschau- lichen Deutung wegen empfiehlt, die es den beubachteten Thatsaclien xu gebeu gestattet.

I n Tab. 11 sind fur eine Aiizahl von Wertlien der elec- tromotorisclien Kraft qo'~c,, und fiir die nntersucliten Funken-

550 A. Hey du ei ller ,

strecken d i e Werthe von 4 und q. zusammengestellt; die- selben sind den in Tabellen ‘1 bis 10 berechneten Curven entnommen. Man sieht, dnss fur kleine Werthe von qowo der Werth von yc mit iwchsender Funkenstrecke, also wach- sender Entlitclungsintensitat oder zunehmenden Werthen der Ordinaten ie und k y (Fig. 7) abnimmt; f i r grossere Werthe von qowo dagegen erst z u . , und dann abnimmt. Fur diese liegen also die Punkte t! und fir gewisse Punkenstrecken an Stellen der Curve, fur welche i e y k oder q,. ein Maxi- mum ist.

T a b e l l e 11. ~. . ._ -

~

75 248 170 356 290 479

- .

57 45 ’ 31 206 I 178 I 140 141 1 123 I 97 346 326 295

458 I 449 424 427 379 349 301

252 I 226 190

0,l ’ 0,15 I 0,2 0,3 ~ 0,4 0,5 0,ti

15 2 - 75 14 -

._ . -.

75 I 55’ 42 241 , 183 i 145 159 131 I 115 383 329 297

Die erwahnte Beziehung zwischen der Entladungsintrn- sitat und dem statisdhen Entladungspotential, liie beide gleichzeitig zu- und abnehmen, fiihrt zu oiner neuen Besthtignng unserer Anschauung bei Untersuchung von Electroden aus demselben Materia!, aber verschicdener Form, sowie gleich- zejtig zu einer Erweiterung unserer Kenntniss der Griisse C, die bisher noch iiicht niiher definirt ist. Uurch Aenderung der Form der Electroden krtnn man niimlich, wie Hr. Ba i l l e ’ ) gezcigt hat , das Entladungspotential uncl rnithin die Ent- ladungsintensitiit bei gleiclibleibender Funkenstrecke andern, und zwar wird bei Anwendung von Kugelelectroden das E n t - ladungspotential mit abnehmendem Radius derselben grijswr fur kleine Funkenstrecken, hingegen fur grosse kleiner. Damit

-.

1) B a i l l e , Ann. de chixn. et de phys. (5) 55. 1). 486. 188?.

hductionsfuiiken. 551

lniissen sich nun aber auch b und q,. andern, wenn unsere Anschauung richtig ist, uud zwar b im gleichen Qinne, qT j e nachdem im entgegengesetzten oder gleichen. Urn einen An- halt zu geben, fiihre ich folgende Werthe des Entladungs- potentials naoh B a i l l e flir verschiedene Funkenstrecken f und Kugelradien Q in ahsolutem, electrostatischen Massse an:

~ -. - ' 0,5 cm . _ -

f= I 0,1 I 0,3 - -. _- - . - ..

(J =0,05cm 16,I ' 24,l 30,O

1,s 9 , I l5,O I 36,9 1 55,O 0,s ,, I 15;2 37,3 i 54,7

Versuchc, die niit Kugelelectroden von 3 cm Durch- Inesser uncl init stumpf zugespitzten Messingdrahten von 0,3 cm Dicke mgestellt wurden, bestatigen vollauf jene Fol- gcrung.

Die griisseren Kugeln zunachst ergaben Reihen, die merklich mit denen fur die kleinerer Kcgdn v-~z Q,93 cm Dxxllmesser erhaitenen zusammcnfielen.

Die Reihen fur die Spitzenelectroden in 0,1, 0,3 und 0,5 cm Ahstand sind in den Tabellen 12 bis 14 zusammengestellt. Die Anordnung ist analog der in Tabellen 2 bis 10, n u r ist noch eine Columne mit den RUS den berechneten Reihen der Ta- bellen 4, 7 und 9 entnomrnenen Werthen von y zur Ver- gleichung beigefiigt.

T a h e l l e 12. f '= 0,I cm.

16. Juli 1889. t = 21,'L0 wo = 45000 Ohm.

C = 65,s. B = 6,0 - Yu l('0

_ - 26,2

38,7 32,6

44,s 50,6 56,5

bcob.1 q ber. ' Diff.

130 I 128 I 4-2

271 I 269 +2

- . - . _--

198 196 I + 2

347 I 349 I -2 429 431 -2 517 I 516 I --I

ilCugeln I q ber.

1 130 198 272

I 352 435 524

__-

T a b e l l e 13. f = 0,s cm.

25. Juni 1889. t = 20,4" V J ~ = 44800 Ohm.

13 = 7,1 C = 89,4. - Yo wo

26,l 32,3 38,3 44,4 50,l 56,l

beob.; q ber

96 1 96

343 I 345

149 I 149 211 ' 210 277 1 276

421 1 422

- - _- 69

-2 302 -1 I 375

552 A. Heyclweillcr.

T a b e l l e 14. f= 0,5 cm.

2. J u l i 1889. t = 20,4O. w, = 44800 Ohm. B = 14,G. C = 96,6.

l o w o I q beob. q ber. I Diff. yf::n ... ~ .~ .

. . . . . . . . . . . . . . . ... .. ...... . - . - ..... r .

32,5 ~ 108 I 101 f7 I 72 38,5 I 152 I52 0 ! 118 44,7 200 213 -4 I 175 50,4 274 274 1 0 I 233 57,3 i 352 I 255 -3 I 30s

Es ergibt sich hieraus, dass in Uebercinstinimung mit dem Verlaufe des Entladungspotentials .H inithin nuch c=.Ul?r,, griisser ist hei den Spitzenelectrotfen fur die kleinste Punlrenstrecke 0,1 cm, dagegen griisser bei den Kngelelec- t.roden von griisserem Kriiminclngsradius bei den beiden lan- g e r m Punkenstrecken 0,3 und 0,5 cm. C hingegen mird von dem Entladungspotential nicht beeinflusst; es scheint vielmehr wesentlich nur von der Lange der Gasschicht (und wahr- scheinlich auch ihrem Zustande) abzuhlingen. Dit C und ebenso c = C/w, fur beide Electroden gleich sind, so a n - dert sic11 :

ebenso wie y mit der Forin der Electroden, d. h. im ent- gegengesetzten Sinne \vie b in den vorliegenden Reihen, so- weit die Beobachtungen reichen. Aucli dies ist mit dem friiher Gcsagten in Uebereinstimmung, wenn man itnnimmt. dass in den vorliegenden Fallen g k (Fig. ?), resp. ci griisser sind, als die Ordinaten, denen das Maximuin der Pliiclie e i k g entspricht.

9. E l e c t r o d e n B U S veruchicdenen Metnllcn.

Die bei der Funkeuentladung ubergehende Electricitits- nienge bestelit aus zwei Theilen, von denen der eine in dem eigentlichen Metallfunken, der andere in dcr Lichthulle iiber- gefiilirt wird. P e r r o tl) ist es gelungen, divse beiden Theilu

1) Perrot , Aiiii. de chim. et de phyY. (3) 61, p. 200. 1861; W i d . E1ect.r. IV. 9 967.

Ind7ictionsfunRen. 553

zu trennen und durch voltametrische Messungen nachzu- weisen, dass der erste Thcil meist verschwindend klein gegen den zweiten ist. Indessen diirfte er wohl iron detn Metall der Electroden ttbliangen, ctwa bei weiclieren, leicht zerreiss- baren Metallen, wie Blei, grosser sein, als bei festen, wie Stahl. Ausserdem war zu vermuthen, dass vielleicht auch die Entladungsdichte oder Kntladungsintensitat an den Elec- troden von dem Metall heeinflusst werden. Es wurden da- her noch Vcrsuche init Stahl- nnd Bleielectroden in Form von Kugeln uon 0,93 cni Durclimesser angestcllt. na die letxtcren sich nicht poliren liessen, so wurden sir \'or jeder lteihe init feinem Sclimirgel abgerieben, dann mit dem Dau- mcnnagel gegkt te t und endlich noch mit weicliem Seiden- papier gewischt; sie erhielten dadurch eine blanke, spiegelnde Obcrflache.

T n h e l l e 16. f = 0,2 cin. j-= 0,l CUI.

15. Juli 1899. I 4. Juli 1859. I = 21,5" quo = 45000 O ~ I I T I ' 1 = 20,7O PU, = 44900 Ohm.

B = 5,3 C = (i4,9. 1 B = 6,7 C = 86,s.

T a b e l l e 15. I

- . -

3'43 1 124

.. - . - - . . -. .. - - ......... - ...... ... I

pow, Iqbaolr.l 9 bcr. I Diff. 1 Messing q ber. q ber. ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . -. .- . . . . . . . .... L ..... . . I - .- - -.

- -. . . . . . . . . . . . . . . . , .. .. _ _ . - .. -. . . - I

124 I 0 I 11.8 \ 41,8 1 158 ! 157 + l 1 148

20,2 2ti,1 32,F

44,ti 50,9 57,O

R8,G

71 I 79 I - 5 135 , 135 j + 2 204 203 + 1 273 I 276 1 - 3

440 I 448 1 - 5 355 396 - 1

549 , 537 I i-12 I

T a b e l l e 17. f = 0,3 ern.

12. Juli 1889.

129 19;F 198 1 2G,O 271 I 32,3

440 447 532 I 50,4

1 54,O

351 I 38,8

76 13.8 ' 20 ! 22 ' -2 I 12 50 i 53 , -:i 42

103 100 + 3 1 59 158 I 155 I + 3 I 145 221 221 213 283 , 284 I -! I 278 3G0 , 359 + I I 354 403 I 405 ! -2 I 400

T a b c l l c 18. ,f = 0,5 CRL.

19. Jurii 1889. 2 = 22,7O ZU, = 45200 Ohm. t = 19,Go v0 = 44700 Ohm. R = 10,3 G = 94,2. I B = 16,9 C = 106,ti.

5Oil 1 306 I 306 0 302 54i2 ! 278 I 281 -3 274 55,3 I 368 , 369 ' 0 j 365 ' 57,5 326 318 +ti ' 310

554 ,4. Heyriioeiller.

Zunachst ergab sich, dass die 'Unterschiede der durch- gehenden Electricitatsmengen bei verschiedenen Funkenlin- gen fiir Stahl- und Messingelectroden zu klein waren, u r n mit Sicherheit nachweisbar zu sein. Grossere .Unterschiede zeigten die Hleielectroden, namentlich fur grossere Punken- strecken. I n Tabellen 15 bis 18 sind 4 lieihen fur die Fun- kenstyecken 0,l , 0,2, 0,3, 0,5 ciri zusammengestellt, wobei wieder Zuni Vergleich die enispreclienden Werthe von Q fur die qleich grossen Messingelectroden hinzugefugt sind. (Sielie Tabelle 15-18 p. 553.)

Die bezuglichen Curven fiir Tabellen 16 bis I8 sind in Fig. 5 punktirt eingezeichnet; die fur Tabelle 15 liegt zu nahe an der cntsprechenden fur Messingkugeln, um im Maass- stabe der Pigur deutlich hervorzutreten. Uoch liegen sammt- liche Curven fur Bleielectroden uber denen fur Nessing- electroden, d. h. die entspreclienden Werthe \:on y sind fiir erstere grosser als fur letztere. Der Grund dafur ist , wie ein Blick auf die Tabellen zeigt, in einer Verkleinerung der Griisse 13 fur die Bleielectroden, der eine Verkleinerung der EntlacTungdintensit!t entspricht, z u suchen. Dieser letzteren entspricht auch hier wieder eine Vergrosserung der zuriick- geworfenen Electricitatsmenge 9,. Die Grossen C sind im Durchschnitt fiir Bleielectroden etwas grosser als fiir Messing- electroden, aber nicht so viel, dass dcr Unterschied nicht mniiglicherweise in Beobcchtungsfehlern begriindet sein konnte, da, wie schon bemerkt, die Grijssen C nur mit geringer Ge- nauigkeit aus den Beobachtungen hervorgehen und leicht 5-10 Proc. Fehler enthalten konnen, zumal auch die Inter- polationsmethode nicht ganz zuverlassig ist. Moglich ist aber auch, dass der Zustancl der Gasstreckc (insbesondere die adsorbirten Schichten) zwischen den verschiedenen Elec- troden etwas verschieden ist. I m ganzen iindet man also auch hier besti t igt , dass die C wesentlich nur durcli die Gasstrccke bedingt und unabhangig von den Entladungs- intensitaten sind. Ein E i n h s s des Ytoffs der Electroden nuf die entladenen Electricitatsmengen und auf die Ent- ladungsintensitiiten insbesondere durfte damit wohl sicher festgcstellt sein. Hei der Kleinheit dessclben indessen fur physik;tlisch so verschiedene Metalle, wie Stahl und Blei, und

Indiictionsfuiiken, 555

der Unsicherheit der Beobachtungen wurde darauf verzichtet, ihn auf diesem Wego weiter xu verfolgen.

Von fruheren Beobachtern hahen die Herreu 0. W i e d e - m a n n und I l i i h l m a n n bei Anwendung von Zink, Platin und Messing keinen Einfluss des Stotfs der Electroden auf die (lurch Gasstrecken enfladenen Electiicitatsmengen consta- tircn kijnnen. l) Indcssen widerspricht dieses Resultat dem iinserigen nicht. Denn die genannten Beobachter hnben bei einem Electrudcnabstande von etwa 1 cm, aber Drucken von weniger tils 1/1,, Atmosphare gernessen. Die Verminderung des Druclts wirkt aber e l m s o , wie Verkleinerung der Eunken- lange auf die durchqehenden Electricitiitsmengen, und den obigen Vcrhaltnissen entsprechen also Funkenstrecken von wcnigcr als 0,l cni Lei Atmospharendruck. Bei so kleineu Funkenstrecken sind auch hier die Unterschiede fur Blei und Stahl sehr klein gefunden worden.

Einen Einflnss des Stoffs der Electroden auf den Ent - ladnngs\ organg hat dagegen Hr. R i g h iz) schon festgestellt, iind auch Hr. L i e h i g s ) glaubt, einen Unterschied des Ent- ladungspotentials fur vernickelte und nicht vernickelte Messing- olectroclen gefunden zu haben.

Endlich hat H e r r V. v. L s n g 4 ) betrachtliche Unter- schiede der angeblichen clectromotorischen Gegenkrat’t des Lichtbogens fur vcrschiedene Electroden constutirt. Falls wirkliclr, wie auch aus Herrn v. L s n g ’ s Versuclien hervor- zugchen scheint, die Eestigkeit der Metalle hier eine Rol!e spielt, so muss deren Einfiuss bei den hohen Temperltturen der Electroden iru Lichtbogcn betriichtlich griisser sein, als Lei den niedrigen, welche dieselben bei den vorliegenderi Versuchen hatten. Auch Hr. v. L a n g findet irri allgemeinen die electromotorischc Qegenkraft kleiner fur Metitlle von ge- ringer Festigkeit (Ag, 20, Cd) als fur solche von grosser ;Pt, Cu, E’e, NI). Eine genaue Uebereinstimmung beider _ _

1) G. W i e d e n i a n n u. l i h h l m a n n , Popg. Ann. 146. p. 235. 18iZ.

21 Eiglii, Cim. [2] 16. p. 89. 1876. 3) Liebig , I’M. Mag. 151 21. p. 106. 1887. 4) V. v. Lang, Wieri. Ber. 91. If. p. Y44. 1885; Wied. Ann. 31.

p. 384. 18h7.

556 A. lhqdweillw.

Grossen ist indessen nicht zu constatiren, noch auch zu erwarten.

10. Die Dauer der Electrioitatsbewegung bci der Funken en tl a d u 11 g.

Sclialtet man ausser der Funkenstrecke in den secun- dliren Kreis des lnductoriums eine gut isolirte gdvanische Hatterie ein, die einen dem Incluctionsstrom gleich- oder entgegengerichteten Strom hervorzubringen strebt , so wird die electromotorische K r a f t dcr Induction iind cntsprechend die Intensitlit des Entlsdungsstroms um eine walircnd ihrer ganzen D ~ n e r constantc Griisse vermelirt oder vermindert. P inde t durcli die Hinzufiigung der electromotorischen T<raft keine Veranderung der Funkenstrecke s ta t t , so muss die Vermehrung im einen Fall gleich der Verrninderung im anderen sein, wie Versuche in der T h a t ergaben, und dann erlaubt unsere in Gleichung (2) enthaltene Heziehung zwischen der entludenen Electricitiitsrrienge Q iind der wirkenden elec- tromotorischen Kraf t , bezw ihrem Zeitintegral qo wo die Zcit- dauer t der letzteren aus der Vermahrung oder Verminde- rung 9' der Electricitiitsmenge 9 , die durch eine in Volt gcinessene electromotorische Kraft E erzeugt wird, zu be- stimmen. Es ist niimlich nach Gleichung (2)

m r a u s sich t bcrechnen 18sst. Dic Messungen wurden mit einer Tauchbatterie von

40 Chromsiiuieelementen bei eincr Punltenstrecku von 0,l cni xwischen den 0,93 cm Messingkugeln angcstcllt. Die 40 Ele- rnente waren dabei i n zwei Hiilften auf jeder Seite des Induc- toriums zwischen diesem und deiri Funkenmikromcter einge- schaltet; ihre electromotorische Kraf t wurde zu 73 Volt bestimmt. Sie wurden abwechselnd dem Inductionsstrom gleich und entgegen eingeschaltet; dns Mittel aus den eiit- sprechenden Electricitatsmengen stiinmte innerhalb der Re- ohachtungsfehler mit den berechneten Werthen der Tabelle 4.

Die folgende Tabclle 19 entltiilt eine Zusammenstellung dcr Itcsultste.

148 120 ?8

215 '

I 292 ' 248 ~ 44

140 .35

0,019

0,021

1,7 ' 0,023

"5 I 5.1 I 2,o j 0,027 321 ; 4.56 I 58 I 398 I 476 ,

I

j4' 1 64 I 2,l I 0,029

... .- ... -

r,, 10-8 Cod _ _ -~

0%

404

466

522

87 I

613

557

.-

q r / t Amp.

0,0175

- - . . __

0,0192

0,0203

0,0193

0,0211

0.02 1 1

Dio in der 5 , Columne enthdtcnen Werthe von t zeigm ein d1rn:;thliches Anwachscn dcsselben mit zunehme.ndem qo wl,.

I n de:. 6. Columne sind die dcr i n Tabclle 4 berecli- netcn Kurve entsprcchenden Werthe von 7. = qo - b - q heigefiigt; die Quot,ienten q,./ t in der letzten Columne xeigen, (lass y r riahe proportion:d Init t wachst, dass also die mitt- lere Ordinate der Fltiche i e g k (Fig. 7) oder die niit.tlere EntladungsintensitBt riahe iintlhlikngig von clcr (frBsse der Gcsnmmtfliiche defgh ist. Dem geringcn Anwachsen diese.r mittleren Ordinate, wie es Tabelle 19 zeigt, entspricht voll- lrommcn ein gleiclies Anwachscn von R oder b mit wachsen- dcm y0?/711, d. 1 1 . rler Flachen dei und J L ! J / ) , , wie es in (ler f'riiheren Arbeit festgcstellt wurde.

Es ist von Interesse, zu hemerken, dnss durch die Ein- schaltung ciner Funlrenstrecke die Dauer der Electricitats- hewcgung ganz hedeutcnd nhgekurzt wird, i ind (3s ist leicht ersichtlich, (lass diese Rbkiirzuug nach unserer Hypothese durch die zuruckfliessenden Elect.ricit%tsmengen auch bewirkt werdcn muss. Die Tlicorie gestattet uns namlich, wenigstens die Dauer des abf';illcnclcn Theiles dcs Inductionsstrorries im leitcntlcn Schlicssungskreisc, die d ine Zweifcl die dcs an- steigenden weit iibersteigt, zu bercchnen. Denn der Verlaiif desse1l)en crgibt sich ails der Di~ereuti:ilgleicliiin~:

di 1 2 0 0 = - p &-t,

558 A. Heydweiller.

wo 1 1 ) ~ der Widerstand und p , wie friiher, der Selbstinductions- coefficient der secundaren Spule ist. Das Integral der- selben ist:

i = j . e P , wenn mit j der grosste Werth von i fur t = 0 bezeichnet wird.

Die Dauer der Bewegung ist nun zwar theoretiscli un- endlich, aber es l a s t sich der Zeitpunkt tl bestimmen, wo sie praktisch verschwindet; man braucht nur t , so z u be- stimmen, dass e-(wJP)ti sehr klein gegen 1 ist, etwa l/looo,

also fur unsere Messungen verschwindend. Dlts ergibt ti = p / w o log nat. 1000, oder da 1) = 1,7 x 10l2 cm und M,, = 46000 Ohm = 45 x 1013 cm sec-l,

7 4 , -

1,7 I 45 1 = x 6,91 = 0,2G sec.,

also mehr als zehnmsl so gloss als die Zeitdauer ru i t ein- geschulteter Funkenstrecke.

11 . Verha l ten k le ine ter F u n k e u s t v e c k e i i

Es schien Inir von Intr?resse. den Einfluss von Funken- strecken, deren L h g e von der Ordnung der Wellenlange dcs Lichts ist , auf die durchgeliencie Electricitatsmenge zu untersuchen. I n Luft sind so kleine Funkenstrecken nicht leicht zu erhalten, da die geringste Erschiitterung des Fun- kenmikrometers geniigt, Metallcontact der Electroden her- zustellen. Es wurden daher diinne Glashiiutclien, welche die N e w t o n’ when Farben prachtvoll zeigten, zwischen die schwach gegeneinander federnden Electroden gelegt. Regel- massige Itesultate waren auf diese Weise natiirlich nicht zu crhalten, aber die Electricitatsmengen lagen stets zwischen den fur die kleinsten Punkenstrecken 0,005 cm (Tab. 2) und den bei metallischer Schliessung (q,,) erhsltenen, waren abcr immer nocli erheblich kleiner als letztere, sodass also aucli so diinne Schichten eines Dielectricunis sich gegen den Durchgang der Inductionsstrome ebenso verhalten, wie die dickeren.

12. E i n f l u s s g e g e n s e i t i g e r B e l i c h t u n g z w e i e r 1.’ un k e ns t r e c k e 11.

Nnch der Entdecknng des Hrn. H e r t z beziiglich die Erleichterung der Funkenentladung durch Bestrahlung der

Itzductioasfinken. 559

Funkenstrecke mit ultraviolettern Licht war aucli eine Vergrosserung der durchgehenden Electricitatsmenge zu e r - warten. llehufs Feststellung dieser Thatsache wurden in den secundarcn Kreis zwei Funkenstrecken hintereinander eingeschaltet und so aufgestellt, dass sie sich gegenseitig in einigen Ccntimctern Entfernung belichten konnten. S u n wurden die durchgehenden Electricitatsmengen gemessen, wenn einmal ein Glimmerblatt zwischen sie eingeschoben war, das andere inal nicht. Dabei zeigtc! sich im letzteren Fal l anfinglich bei blank polirten Electroden eine Zunahme der durchgehenden ElectricitBtumenge urn 10 bis 12 Proc., die nber bei ofterer Wiederholung imrner kleiner wurde und eiidlich gsnz verschwand, cntsprechend der zunehmenden Corrosion der Electrodenoberflachen. Da es also nicht mog- lich war', fur eine liingere Reihe constante Resultate zu er- halten, so wurde auf eingehendere Messungen verziclitet.

13. E r g e b n i s s e .

I m Vorstehenden ist versuclit worden, den Einfluss von Funkenstrecken in Luft von normalem I h u c k und Tempera- tur auf die Inductionsstrome eines grossen R u h in ko r f f ' - schen Inductoriums genauer festzustellen. Es ergiht sicli dabei auf das Deutlichste , dnss dieselben keineswegs wie Leitungswiderstande wirken, sondern dass wahrscheinlich ein Theil der zustromenden Electricitatsmengen an den Electro- den zuriickgeworfen wird; ihr Verhalten ware also eher dem einer electromotorischen Gegenkraft, wie sie von E d l u n d zuerst behnuptet worden ist , zu vergleichen, wobei dahin- gestellt blcihen muss, ob dieselbe auch im iibrigen den his- her bekannten Formen electromotorischer Kriifte analoges Verhalten zeigt. Am grossten ist wohl die Aehnlichkeit mit der electromotorischen Kraf t der Selbstinduction, d a sie, wie ciiese, mit dem erzeugenden Strome auftritt und verschwindet.

Es ist ferner der bestimmte IVacliweis geliefert, dnss der Stoff der Electroden von Einfiuss ist nuf die Entladungs- intensitat, d. 11. die.jenige Intensitat des Inductionsstromes, bei der die Entladung einsetzt und nufhiirt, und damit :tuf die dnrchgehende ElectricitLtsmenge.

I)i P G1 c I chun g :

360 I? Himstedt.

~ QOWO - -? C '

welche die Abhangigkeit der dorch den wo (1 + q o w 0 )

Funken entladencn Electricitatsmengc q r o n dem Zeitintegral der elcctromoto- rischen Kraft der Inductionsstriimung qowo darstellt, ent- halt zwei Grossen B und C, die von q07u0 nahezu unnbhiingig sind; die erstere B ist (lurch die Entladungsintensitat Le- stimmt, von der mithin dacselbe gilt; die letztere C bestimrnt das Verlialtniss der ElcctricitYLtsmcnge y xu der wahrend der D ~ L W der Entladung a n den Electroden zuruckgeworfenen y,., i n s im iibrigeri nur noch von qow0 abhangt, indem q/qr = qowo/C; C ist unabhiingig von der Entlndungsinten- sitat oder cler Gestalt und clern Stofl" der Electroden und allein durch die Dicke und wahrscheinlich die Natur der Qasschicht in der Punkenstrecke bedingt.

W u r z b u r g , Phys. Inst., Sept. 1889.

I V. L%bw die electvowmynet is& e FFi9a7~u3~g der electt*iscket% C0~luect.io~L.j UWL. .F. Hi1;tL.ste clt.

(Hierau 'rat'. YI pig. Y.)

-_ . ..

lJntcr electrischer Convection verst,eht man nach Hrn. v. H e l i n h o l t z die Fortfuhrung der Electi.icit.YLt durch Be- wegung ihrcs ponderablen Triigers. Die k'rage, o b durch die olectrische Convection electrornagnetische Wirkungen hervorgerufen wcrden ltonuen oder nicht , hat xuerst Hr. R o w1;irid 2, irn lJahrc 1876 durch Versuclie x u entsclieiden gesuclit, u n d er Iiat diese E'rage auf C;-rund seiner Versuclie bejallt. Hr. L e c h e r 3) hat im Jiihre 1883 ganz Llinliclie Versuchc angestellt, wie Hr. I l u wland, ist aber dabei zu (lem entgrlgengesetzten 1tcsult.ate gckorumen, er liitt keine electromagnet.isclie Wirkiing nachweisen kiinnen. Die Wich- tigkeit der Hragc fordert es cntschieden, class jedc Ungewiss- . . .. . . .. . . -

1 ) v. Helml io l t z , Uer. d. Bed. Acnd. 1S76. p. 211. 2) l i 0 ~ 1 : ~ 1 l i l , ibid. Iler. d. Bed. Acn?. 1376. 1). 211. 3) T~ech<:r, Rel). d. 1'11~s. 20. 1). 151. 1R84.