335

unmagnetischen Metalle hervortreten zu lassen, als der einer sich entladenden elektrischen Flasche. Die bedeu- tende ScbwBchung der inducirenden Wirkuog durch me- chanische Trennung des Eisens in Scheiben geht aus die- ser Versucbsreihe sehr ubeneugend hervor. Es ist diefs ein neuer Beweis, dals die galvanometrische Wirkung vonugsweise durch den frcien Magnet ismus des clektro- magnetisirten Eisens hervorgebracht wird.

111. Ueber eiriigge ulcktromngnetische Appnrate: con 11.Z H. Ja co b i.

(Aus dem Bullrt. rcient. d. Petcrsb. Acod. T. IX.)

Bere i t s im Mai v. J. hatte ich die Ehre der Academic mehrere elektromagnetisclie Apparate vorzulegen, an de- ren Beschreibung icb aber bis jelzt verbindert worden war. Ich will diese Beschrcibung jelzt uin so weniger verzfigern, als der eine dieser Apparate sich bei gewis- sen galvanometrischen Messungen als sehr niitzlich er- wiesen hat, und den Experimentatoren, wie ich glaube, nicht unwillkommen seyn wird. AuE Taf. I1 sind drei Ap- parate abgebildet , W O V O ~ Fig. 6 ein elektromagnetischer Krafthebel, und Fig. 7 und 8 zwei Apparate sind, die theils zur Regulirung der Stiirke des galvanischen Stro- ines , theils zu galvanometrischen Messungen gebraucht werden khnen .

I. D e r e l e k t r o m r g n e t i r c h c Krrfthcbel .

Im 5. Bande des Bulleh scientippe, p. 257 1 ) befindet sich eine Reihe von Versuchen fiber die Anzie- hung der Elektromagnete, die wir, mein College Herr L e n z und icb, gemeinschafilich mit diescm Apparate an- 1) Annrlcn, Bd XXXXVII S. 225 nnd 401.

336 gestcllt haben. FrUhere Versuche, die ich noch in KO- nigsberg uber denselben Gegenstand unternommen hatte, und liber welche in meinem Memoire sur lapplication de I Electromagne'lisme au mouuement des macfiines, p . 23, bcrichtct, gaben mir Veranlassung manche Uebel- stiinde walirzunehmen , welche bei dieser Mefsrnetliode vorkommen, und schon damals eine Zeichnung zu dein vorliegenden Apparate zu entwerfen, wobei diese Uebel- stsndc so vie1 wie ln6glich vermiedeu und bcseitigt sind.

A 13 c D (Fig. 6 Taf. 11) ist ein starkes, auf 4 Fu- t e n ruhendes Brett, auf wclchem das aus zivei starken Pfosten und eincin Querbalken bestehcnde Gerust EFGH befestigt ist. F G ist dam bestimmt, cine mit Kupfer- draht ummickeltc hufeiscnf6rmige Eisenstange I K zii tra- gen, deren starke unveranderliche Befestigung vou g o - fser Wiclitigkeit ist. L ist ein starker eiserner StYnder, dor sich oben gabelfGrrnig erwcitert, urn die stiihlcrncn Schrauben, deren Flugel in a und b sichtbar sind, auf- zunehmen. Diesc Schrauben sind zugespitzt , und zwi- schen ihiien bewegt sich mit geringer Reibung die Axe c d des 4; Fufs langen eisernen Hebels MN, dessen obere, genau geradlinig gearbeitete Seite abgeschragt ist, so dafs sie gewissermafsen eincn dos d'dne bildet. Genau 2:" vom Centruin dieses Hebels ist derselbe ver- starkt und senkrecht durchbohrt, um einen starken, mit harter Reibung eingeschliffenen Zapfen aufzunehmen, mel- cbcr oben in eine Schraube aushf t . Der Zapfeu selbst hat unten einen Flugel, iind wird unten durch einen An- satz, oben aber durch cine Scliraubenmutter festgehalten, doch so, dafs die freie Umdrehung urn seine Axe nicht verhindert wird. Die Schraube, in welche der Zapfen oben auslluft , trHgt gewissermafsen als Schraiibenmutter ein starkes mcssinpes Stuck f g , worin der ebenfalls mit Kupferdraht bewickelte Anker 0 P stark befcstigt ist. Dieses Messingstfick hat auf beidcn Seiten einen pris- matischen Schlitz, womit es in zwei ebenfalls prismatisch

ge-

337 gefomten Leitstangen eingeschliflen ist, welche auf dein Hebel selbst befestigt sind, und ivovon die eine iu h zu sehen ist. Man sieht leicht, dals wenn der Bolzen uni seine Axe gedreht wird, das oben e r w h t e Messing- stack fg uud init ihm der darauf befestigte bewickeltc Anker OP senkrecht gehoben und gesenkt, und so deu Polcn des ihiu gegeniibersteheuden Hufeisens nlher ge- bracht, oder von ibnen eutfernt werden kann. Das Endc des Hebels trggt eine Schneide und einen Btigel i, woraii einc Schnur befestigt ist, welcbe iiber die Leitrolle k liinweggeht und das Gewicht I triigt, wodurch der He- be1 aequilibrirt werden kauu. An dem Pfosten 0, wel- clier die Leitscheibe triigt, ist ein Btigel rnn befestigt, an welclrem zwei Stellschrauben 0 , p befindlich sind, welche tbeils die llewegung des Hebels zu beschrankeu bestimint siiid, zum Theil aber, was die obere Schraube betrifft, die Bewegung des Hebels verhinderu sollen, wenn, nachdem derselbe aequilibrirt ist, die Kctte geschlosseii wird, uud die magnetische Anziehung stattfindet ehe dic RIessuug beginnt. P ist ein Laufgewicht, das an ciner Schneide hengt, dic FOU dem init zwci Hollen versehe- lien Wagen getragen wird, und durch eine gabelfilrmig sich endigende gezahnte Stange ST, in welche das Ge- triebe R greift, saiift bin und her bewegt werden kann. Durch eiuen in der Zeichnung nicht sichtbaren Schieber kann letzteres zum Eingriff gebracht oder ausgeboben werden, so dafs alsdann die gezahnte Stange sich frei bewegen kann. Uer Wagen triigt ein an einem Bagel befestigtes Bleiloth, das mit einer am Wagen befindli- chen Spitze colncidiren muk, uin sich der horigontalen Lage des Elebels zu versichcrn. . Spiiter bediente ich mich zu diesem Zmecke eiuer Libelle. Die Eutfernung vom Hyporiiochliuln des Hebels bis zu‘u Aufhiingepuukte des Gegeiigeioichts betriigt genau 50 engl. Zolle, also die 20uialigc Eutfernuug voin Hypo‘uochlium bis zur Axe des Zapfcns, wclchc Eutfernung zu 2;” angenommen ist,

Poggendorlrr A o n d Bd. LIV. 22

3.35 lJie Pole des Hufeisens sowohl, als die des Ankers sind cylindrisch abgerundet, und zwar so, dab die vier Ark- ten und die Axe des Zapfens in einer, senkrecht auf der Oberflgclie des Hebels stehenden Ebene liegen. Diesc Ebene kann als diejenige betrachtet werden, in wclcher cler Schwerpunkt der magnetischen Anziehiing liegt, so dds , wenn wir die Entfernung dieser Ebene und die des Laufgewichts P voin Hypoinochliuln durch a uncl n n bezeichnen, die Anziehungskraft M=n Y wird. Auf dcr cineu Seitenflkhc des Mebels befindet sich die Ein- theilung in TI,,’’, so (Ids durcli eirien ain Wagen des Lauf- gewichtes befindlichen Zeiger d5- des Gewichtes uuinit- telbar abgelcsen und geschstzt werden kann. Dcr tipparat selbcr ist lcider in manchen Theilen nicht stark p u g , um sehr betrkhtliche Traghrafte zu messen. Bei den oben aiigefulirten Versuchen beschrSnkten wir iins auf 2- bis 300 I’fund. W i r haben in dem fruheren Auf- satze schon niehrere Ulustiinde erwllrnt, welche, unge- achtet aller getroffenen Vorsichtsudsregeln, die Genauig keit der Beobachtiingen afficiren, in desseii will ich nur noch hinzufugeii, daCs wenn Jelnand uber die Tragkralt dcr Elektromagnetc genaue Versuche anzustcllen geneigt s e p sollte , er sich des hier beschriebenen Instruments mit Vortheil wird bedienen kiinnen.

11. D e r Regulator niit f l i isrigem L e i t u n g s w i d e r s t a n d e .

Bei den meisten unserer fruheren Versuche war uirs die Erhaltuog cines constanten Stromes von der griil‘s- ten Wichtigkeit; denn nnr dadurch war es uiis mbglich die genauen Reaultate zu erhalten, deren wir uiis er- freuten. W i r bedienten uns dam& einer Batterie voii Platin und Zink, deren Platten an einem Rahlnen befe- rtigt waren, und welche in eineln mit Zellen versehenen Kasten mebr oder weniger eingetaucht werden konnten. Der Kasten stand auf einer Plattforln, die durch eineii zweckmlbigen Mechanisinus gehoben oder gesenkt wer-

339

deii konutc. Diese Eiurichtung hatte lnanche Uubcqueiii- lichlieit, und war auch nicht fiir alle Falle zu gebrau- chen, weslialb ich mir splter den Ayparat anfertigen lief$, der in Fig. 7 Taf. I1 abgebildet ist. A B C D E P ist ein hblzerner, mit Wachs sorgfiiltig ausgegossencr und wasserdichter Kasten, welcher durch eine thiinerne Schei- dewand ob in zwei Abtheiliingen getheilt ist. Jedc die- scr Abtheilungen hat ein mit einem Rbhreiigelenk vou Kautschuck versehenes Ausflufsrohr cd; e f siiid zwei Stiinder, an welcheu eine runde Leilstange gh bcfestigt ist. Auf dieser befindeli sich die Hiilscn Z' uiid k , wel- che auf der Leitstange verschoben und durch zwei Fin- gerschrauben festgeklemint werden kanuen. Beide Hiil- sen sind durch eine Mikrometerschraube verb~u~deu, wo- durch ihrc relative Lage regulirt werden kann; Inti siud nrci Metallplatten, wovou die erstere ail (lor Hiilsc k befestigt, die andere aber in der eiiicn Zelle des Ka- stens blofs eingehangt ist. Indein man nun diesen Ka- steu in die Nahe des zu beobachtendeu Galvanometers bringt , durch Uiiidreheu der ~Iikl.oiiietcrschraube nach Bcfestigung der Hiilse z', dic Platten m uiid n mehr oder weniger vou einaiider entferut, uud dadurch den Lei- tungswiderstaud der Fliissigkeit vertiiehrt oder verringert, hat man es in seiner Gewalt, deli Strum wghrend der Beobachtung iwuier constaut zu erhalteu. Siud die Hiil- sen z' und k einandcr so vie1 gcniihert, dafs sie anein- anderstofsen, so wird auch die Uruckscliraube von i ge- 16st, und das ganze Systein wird, je uach deu Umstan- den, der Platte n oder der Scheidewand ab nlher oder entfernter gebracht. Ich bedieue mich gewbhnlich zweier Kupferplatten und des salpetersauren Kuyfers als Lei- tungsfliissigkeit. Da die Laduugserscheiuuugen hierbei sehr gering siud, so wird die Coustanz der ubrigen er- regenden Theile der Kette durch diesen Apparat nicht- gefiahrdet, was aber der Fall seyu diirfte, wenn man z. B. Platinplatten und verdiinnte Schwefelsaure u. s. w. nshme.

22 *

340

Fijr Uiitersuchungcn tiber den Leitungswiderstand dcr Fliissigkeiteu , welche ich beabsichtige, habe ich eineu solclien Kasten aufertigen lassen, wobei die thtinerne Sclieidcwand sich in der Mitte befindet, und wo nocli einc hesondere Mikroineterschraube vorhanden ist , uin such die fcste Plattc n ntihern und entfernen zu kgnnen. Aufserdeui siud bei dicseln Apparatc die Leitstangen, auf welchcn die Hiilsen glciten, iu ;,, engl. Zolle eingetheilt, uln die Entfernung der l’latten von einander geuau be- stimiiicn zu kihnen. Ferner sind, nach einer Verbessc- rung dcs Hrn. L e u z , die Milirometeischrauben so laug \vie der Kastcn selbst, oder so laug wie die ciuzelneu bbtheilungcn. Hiedurch ist man des lzstigen Verschic- bcus der Hulaen i uud k iiberlioben und kann die Schrau- ben durcli eine Kurbel in Bewegung setzen, was vie1 bequemer ist.

Ill. Der Regulator mit fes tem Lei tungswiderstande.

Die Beschreibuug des vorstehenden Apparates zeigt, dafs es weiter keine Schwierigkeit hat, einen affmafig sich verlndernden fliissigen Leituugswiderstaud in die Kette einzufiihreu; die Aufgabe aber, die ich mir zu stellen Veraulassung hatte, affmaiig sich veriindernde Drahffiingen in die Kette einzufiihren, hatte eioige gr6- €sere Schwierigkeiten, die icb durch den in Fig. S T a t I1 dargestellten Apparat glaube geliist zu haben. AB, C D sind zwei Schrauben von genau gleichem Durchmesser und Gewinde. Die erstere davon ist auf einen Cylin- der von Holz, Marmor u. s. w., die andere aber auf ei- nen Metallcylinder eingeschnitten. Die Messingscheibe u, deren unterer Tlieil in das QuecksilbergeBFs c taucht, ist am Mannorcylinder A B angekittet, die Scheibe b aber, die in d taucht: an deui Metallcylinder angelfithet. Der Draht e f g h i ist uiit dem cincn Ende an der Messing- scheibc a , wit der andern itu der Blessingscheibe b be- festigt. Er ist iiber einen Theil der Schraubenglnga von

34 1

.4R gewickelt, geht iiber die Leitiirigsrollen kl liinweg rind umgiebt dann eiuen Tlieil dcr Schraubengsngc von CD. Das Gewicht P, wclches iin Scliwerpunkte uiitcr der winkelfanuig gebogciien Stange k m I hsngt, dient dnzu, den Draht iinmer in gehiiriger Spannung zu crhal- ten. Die mit einer Kurbel versebene Axc E F l i e g t auf eiiiem passenden Geruste, das bier nicht abgcbildet ist. Tritt der Strom in c ein, so durchlhft er alle, auf deiii BIetallcylinder A B befinrlliclien Winduugen auf einmal, die auf dem Mnrmor- oder Holzcylinder befindlichen Windungen aber ihrer ganzen Lzngc nnch. Man sieht leicht, dab durch Umdrehen der Kurbel der b a h t be- qnem und allmiilig von der eineii Schraube ab- und arif dic andere aufgewickelt werden kann, und so mit gra- fscrer und gcringerer relativen LBiige in den Strom tritt, wiihrend die absolute Liinge des Dralites dieselbe bleibt.

Da die auf CI) aufgewickclte Drahtspirale auf die zu beobachtende Galvanoineternadcl unmittelbar wirken k h n t e , so mufs der Apprat sich in angemessener Ent- fcriiung voiu Beobaclitungsorte befinden. Urn nun niclit zur Uindrehung der Scbraube eiiies Gehiilfen zu bcdiir- feii, bediene ich mich cines langen h8lzernen Stockes, an dcssen Ende sich die unter dem Nainen Universalge- lenk bekannte Vorrichtung befindct, welche statt der Kur- be1 auf die Axe EF aufgesetzt iverden kann.

Ich .habe neuerdings einen Apparat dieser Art anfer- tigen lassen, und einige von der Zeicbnung abweichende Einrichtungen getroffen. Die isolirende Scbraube des friiheren war von Holz, das sich aber warf, eintrock- nete und andere Unregeliulfsigkeiten verursachte. Ich zog es daher vor. die Schraube auf einen Cylinder von weifsem carrarischen Marmor einschneiden zu lassen, da dieses Metal1 gehbrig isolirt, und sich gut genug drehen und schneiden lefst. Desgleicben liefs ich statt der Stange k rn 1 mit den Leitrollen eine einzige grofse halzerne Rolle niibringen, an deren Axe das Gewicbt P in Pfannen auf-

342 gehiingt ist. Die Quecksilbergefafse c und d, worin dia Scheiben a und b tauchen, sind durch Rollen ersetzt, clic durch starke Fcdern auf den Rand dieser Scheibcn iingeprefst werden und zur Leitung des Stromes dienen. 13ndlich ist bei diesem Apparat das eine Ende der Axe mit eiiier Schraube ohne Ende versehen, die in ein Rad von 100 Zahnen greift, auf dessen Zifferblatt die Anzahl der ‘IJmdrehungen abgelesen werden kann. An einer an- dcreii in 100 Theile getheilten Scheibe, die auf der Axe befestigt ist, kann man Umdrehung unmittelbar ab- lesen und davon bequeln schatzen. Es wird wun- schenswerth seyn , die Diinensionen dieses Apparates zu erfahren, die ich in engl. Zolleii angebe. Der Durch- inesser des Cylinders betrlgt 2”,353, die L3nge jeder Schraube S”, die des ganzen Cylinders also 1 Fufs. Auf jcder Schraube befinden sich 123 Giinge, so d a k also ungefiihr 58’ Draht aufgewickelt werden kiinnen. Frli- her batte ich Neusilberdraht yon ctwa 4,: Durchmesser zur Leitung genommen, gegenwlrtig bcfindet sich aber BIessingdraht von 3L,,” Dicke auf den Schrauben; es ist niimlich ein iibler Uinstand, dais der, uber der 6” im Durchmesser lialtcnden Leitrolle Iiinweggehende Draht, der in der Figur mit f g h bezeiclinet ist, einen Leitungs- widerstand voii etwa 20” Liinge dnrbietet, der aber mit Riicksicht auf die geringe Leitungsfiihigkeit des Neusil- bers bei der Messung geringer Leituugswidcrstiinde die erforderliche Genauigkeit nicht zuliifst. Ungeachtet allcr Sorgfalt war es nicht m6glich die Schrauben in dem ver- schiedenen Material von genau gleichem Durchmesser zu schneiden. Wenn der Draht von der Messingscbraube ab auf die Marmorschraube aufgewunden wird, so hebt sich das Gewicht bei 125 Umdrehungen urn 0”,875, weil letztere Schraube einen unmekbar grfifseren Durchmes- ser hat als erstere. Die Drahtliinge f g h ist also uin 2xO,873= 1”,530 verktint worden oder es sind, da jede Windung etwa 7;’’ L u g e hat, bei 125 Windungen in

I

343 der That 0,233 Windungen zu vie1 geinessen worden. Es ist daher fur jede Windung eine Correction von 0,002 Windungen in Abzug zu bringen, was natiirlich bei den incisten vorkommendeu Fiillen keine Bedeutung hat, aber doch wenigstens erwiihiil werden mubte.

Da auch die galvanometriscben Messungcn iiach und nach anfangen Ansyriiclie auf Gcnauigkeit zu machen, so war es inir wichtig zu erfahren, welchen Grad von Go- nrruigkeit dieser Regulator gewdire. Icli unternahm da- her eine Kcilic von Messungen, uni die Lcitungswider- stliide melirerer zu einein bcstimmten anderweitigcn Zwecke vorberciteter Dralite zu beslimmen.

Die Versuche wurden rnit einem einzigen Platten- paare Platin. Zink angestellt, das iingeftahr 4 Quadratfiifs Platinoberfllche darbot , und die Ablenkungen wurden a n der Tangentenbussole beobachtet. Zuerst wurde der zu messende Uralit ohue Regulator eingebracht und die Ablenkung der Badel durch Drehen der mit dein Ver. nier verbundenen eIektromagnetischen Spirale auf eincii bcstimmten Theilstrich fiairt , dann wurde der Widcr- standsregulator an die Stelle des Dralites eingeschaltet, uud die Schraube so Iange gedreht, bis die Nadel wic- der clieselbe Ablcnkring zcigte. Da der Nullpunkt des ZiCferblattes nicht inil den] Aufange der Windringen iiber- einzustiinmen braucht, so inufs die nbgelesene Anzahl voii 1Vindungc.n urn cine coustaiite Lange, von welcher d a Dralit f g h ein Theil ist, vcnnchrt wcrdcn, um den wirk- lichen Leitungswiderstand zu erlialten. In der folgendeu Tab. I ist in der ersteii Coluiiioe die Nummer dcr zu messenden Driihte, in der zwciten die Ablesung am Zif- ferblatte des Regulators und in der dritten Columne der nach der Metbode dcr kleinstcn Quadrate berechnetc wirkliche Leiluugswiderstand angegeben, wobei die L h g e eines Schraubenganges zur Einheit genommen ist. Die oben erwiihnten Correctionen von -0,002 fur jcde Win- dung sind bierbei bereits berechnet.

344

T a b. I.

Berechnete Lcitungs- widedin-

de der DrShte.

Nummer der

Drshte.

Bereehaete Summe dcr

Leitungs- DiRerrnz. wider- rtkde.

Abloang n Regula-

tor.

6,806 3,136 3,115 3,31 I 2,784

40,145 13,333 20,7 I0 2$,378 353 10 79,889

10,123 7,455 7,137 7,636 7,103 4 l)39 1 17,63 1 24,989 32,650 39,77 1 81,125

17,581 25,o I8 32,634 39,737 81,138

+0,050 -0,029 -0,004 +O,O 14 -0,013

Bezcicbnen wir den eigentlichen Leitungswiderstand mit 1 ' , I" etc. und die hinzuznfiigcndc Constante mit x, so hat man I'=5,808+x, 1"=:3,1:36+x, 1'+1"= 13,333 +r u. s. w., woraus man die fiinf Gleichungen erhiilt:

x= 4,389 2x= 8,651 3 x = 13,008 4 ~ ~ 1 7 , 3 5 6 5~=21,586

aus weIchen nach der Mcthode der kleinsten Quadrate: x = 4,329.

Addirt man die respectiven Leitungswiderstznde in der dritten Columne zusammen, so erhalt man die Zah- len der viertcn Columne, deren Abweichungen von den bereclineten Leitungswidersthden in der sechsten CO- lumne angegeben sind. Die grbfste Differenz ist 0,05, was , da die Lange einer Drahtwindung ungehbr 7",5 engl. ist , 3',75 Neusilberdraht von &" Durchmesser be- trsgt.

Diese bis jetzt, wie ich glaube, bei Messungen der

346

Art noch nicht erreichte Genauigkeit, kbnnte noch wei- ter getrieben werden, wenn die Constanz der Kette und die fcste Aufstellung der Galvanometerbussole ihrer Empfiudlichkeit , so wie der Schlrfe entsprlche, womit an ilir beobachtet werden kpnnte. Iodessen kann ich es nicht verbergen, dafs die einzeluen Beobachtungen un- ter sich nicht diese Genauigkeit gewSihren und bisweilen Differeiizen zeigen, welche sich bis zur Hiihe von & des ganzen Leitungswiderstandes erheben. Die vorigen Beobachtungen wurden, wie schon erwiihnt, mit der Tan- gentenbussole angestellt, auf der ich die Ablenkung bis auf 2' beqiiem scli;itzcn konnte. Gegenwartig habe ich eine Sinusbussole nnfeitigen lassen, die mit mehreren, von Hm. Prof. Po gg e n do r f f angegebenen Verbesserungen versehen ist, deren Beschreibung ich mir vorbehalte, und mit der ich durch vortreffliche Mikroskope die Ablen- kungen bis auf 20" geuau ablesen kann. Ich habe ei- nige sehr gut mit einander iibereinstimmendc Messungen mit diesem Instrumente gemacht, indessen crfordert das- selbe eine feste, den temporlren Erschiitterungen vorbei- fahrender Wagen u. s. w. nicht exponirte Aufstellung, die mir bis jetzt nicht zuglnglich war. So genaue Beob- achtungen werden aber in der Folge Riicksicht auf die Temperatur der Drlhte, auf den mtiglicherweise unglei- chen Widerstand der einzelnen Windungen, und sogar auf die, wiihrend der Beobachtungen eintretenden Ver- anderungen der magnetischen Erdkraft erheischen und die Vernachlgssigung dieser Umstande nicht llnger gestatten. Es ist mir nicht unwahrscheinlich, dafs gerade durch sol- che genaue Messungen Umstlnde hervortreten diirften, die uns dem, im Grunde ganz rlthselhaften Phlnomene des Leitungswiderstandes nlher zu treten erlauben wtir- den. Zu empfehlen ist noch, den Regulator immer sehr rein und blank zu erhalten, weil Syriinge, die man hin und wieder in der allmiiiig sich verhdernden Ablenkung der Nadel bemerkt, nur einer, durch oberfliichliche Osy-

346

dation veranlafsten unvollkommenen Beriihrung zuge- schrieben werden kannen. Vortheilhaft wird es daher s e p , das ganze Instrument aus einem an der Luft nicht oxydirbaren Metalle , z. B. Neusilber oder Platin, anfer- tigen zu lassen.

Bei meiner Anwcsenheit in London im vorigen Jahre zeigte mir Hr. Prof. W h e a t s t o n e ein, meinern so eben beschriebenen Strolnregulator , den ich der Academie in der Sitzung vom 24. April (6 . Mai) prssentirt hatte, iilin- liches Instrument. Dieser Gelehrte hatte sich dieses niitz- lichen Apparates bedient, um die Leitungswiderstande bci der elektromagnetischen Telegraphenlinie zu bestimmen, die er aiif der London -Bristol-Eisenbahn anziilegen irn Begriff war. Er hatte mir sehr interessante Mittheilun- gen iiber scheinbare Anomalien gemacht, die bei so Ian- gen Drahtleituugen vorkommen, und die iu dem Ohm'- schen Gesetzc, von desscn Wichtigkeit cr durchdrrio- gcn ist, ihrc vollkommene Erklgrung finden. Man hami der Publication dieser Arbeiten lnit 'Ungeduld entgegen- schen, iim so mehr, da Hr. W h e a t s t o n e keine practi- sche Arbeit unternimmt, ohne dnbe'i auch der Wisscn- schaft eine Ausbeutc zu gewinnen. Zugleicli maclite midi dieser Gelehrte aucli arif eiii Verfaliren aufrnerksam, lnit dieseln Instruiiiente die elektroinotorischen Kriiftc ver- schiedeiicr galvanischen Combinationen zu vergleiclien, ein Verfaliren, welclies in vielen, besonders deli Fhlleii niitzlich ist, wo inan sich eiiies Galvanometers bedielit, fur welches das Gesetz odcr dcr Intensitltswertli der Ah- lenkung niclit bekannt ist. Icli naliin keinen Anstand, dieses Vcrfahren bei cinigeii Arbeiten, die icli beabsicli- tigte, zu benutzen, und theile der Acadeinie einige \on den Beobachtungen mit, die ich danach angestellt habe.

Werden namlicli die elektromotorischen Krafte und die resyectiven Leitungswiderstiinde zwcier galvnnischen Combinationen durch A, A' und 1, I.', und die Leitungs- widerstiinde , welclie eingeschaltet werden iniissen , urn

345

wit jedcr dieser Combinationen uach und nach eine be- stimmtc Ablenkung a und @ hervonubringen, durch x, X I und L + x und L’-+Z’ bezeichnet, so hat man nach der 0 11 m’schen Formel die vier Glcichungen:

A 1 . t G t L =p

A I I

A’ -- 1 - - P A’+z’+L

A’ -- A’ +*I - a

A L woraus sich ergiebt - A’- - - L’. Marl hat also weiter nichts ntithig, als die Anzahl

der Uintlreliungen der Schraube zu zlhlen, welche niithig sind, uin die Ablenkungen der Nadel von a auf p zu bringen, nm dadurch das Verhaltnifs der elektromotori- schcn Krgfte zu erhalten. Die in der Tabelle I1 und I11 aufgezeichnete Versuchsreihe wurde mit zwillf D a n i el1’- schen , mit Kupfervitriol und rerdiinnter Schwefelsaure geladenen Elementen, angestellt , bei denen die Flussig- keiten durch porbse Thoncylinder getrennt waren, und deren Kupfergefafse 3” Diirchmesser und 54” Hbhe hatten.

In der Tabelle I€ und 111 enthalt die erste Co- luinne die Nummer und Anzahl der Plattenpaare, die zweite die der Anzahl der Umdrehungen proportiona- len elektromotorischen Kriifte, die dritte die berechnete Summe der letztern, und die Fierte endlich, die Dif- ferenzen zwischen der Rechnung und der Beobachtung.

348 T a b. I 1.

Nnmmer und Anzahl du

Plattco poare.

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 1- 2 1- 3 1- 4 1- 5 1- 6 1- 7 1- 8 I- 9 1-10 1-1 1 1-12

leobochtete clektrom.

Kroft.

4,19 4,16 4,45 4,1 I 4.14 4 4 I 4,OL 4 3 4 4,52 4,.19 4,58 4,51 9,oo

13,59 18,13 23,oo 28,60 33,64 37,16 J1,4L 46,20 50,38 55,s7

Berechneie clektrom.

Kraft.

8,35 12,50 17;2 1 2 1,65 26,06 5q,07 31,61 39,13 4932 &,20 52,74

Dilhrenzeo.

+0,65 +0,79 + 1,23 + 1 ,:35 +2?w

+2,55 +2,28 +2,62

+3,13

+3,57

Bei diesen Beobachtungen wurde die Ablenkung voii 1 9 O durch die Einschaltung einer grdkeren Drahtliingc bis auf 1 3 O , also um 60, vennindert. Bei den folgen- den Beobachtungen der Tab. 111 wurde diese Ablenkung aber von 17" bis auf 15O, also uin 2 O , vermindert, uwl zwar aus dem Grunde, urn nicht durch Einscbaltung ei-' ner zu grofsen Drahtmenge die Beobachtungen unsicher zu machen. Ferner wurdeu die Beobachtungen in einer von der friiheren verschiedenen, aus der Tabelle ersicht- lichen, Ordnung angestellt , welche , wie ich glaube, den zufdligen Umstsnden luehr entgegentritt und ihneii kei- nen so weiten Spielraum verstattet. Die Bcobachtungcn

349

der beiden Tabellen sind direct nicht mit einauder ver- gleichbar.

T a b. 111.

Nummer und Anznhl der

Plattenpaan.

No. 12 11 11-12 10 10-12 9 9-12 S 8-12 7 7-12 6 6-12 5 5-12 4 4-12 3 3-12 2 2-12 1 1-12

Beobachtcte eleltram.

K d t

1,78 1,85 3,59 1,82 5;38 1,81 7,23 1,85 9,2 1 1,84 1469 1,Fjl 1547 1,65 14,29 1,78 15,95 1,8O 17,81 1,84 19,62 1,83 21,13

Berechuctc elo horn.

KraA.

3,63

5,45

7,26

9,ll

10,95

12,76

14,4 I

16,19

17,99

19,83

2 1,66

Dilfcrenaen.

-0,Ol

4,07

-0,03

3.410

-0,26

-0,B

-0,12

-0,24

-0,lS

4 , 2 1

-0,53

Auffallend ist es bei beiden Beobachtungsreihen, dafs die Differenzen zwischen den beobuchieien elektromoto- riscben Kraften der lnehrplattigen Combinationen und den aus der Stunme der einzelnen Eleinente berechneien elek- trotnotorischen Kriiften, iinlner auf eine Seite fallen, und bei der ersten Tabelle positiv, bei der zweiten negativ sind. Ich habe bei einigcn andereu Versuchsreihen ghn- licbe Ph%nomene walirgenommeii und die Differenzen ganz oder zutn gr6fsten Theil ilnnier nur auf einer Seite ge-

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funden. Es ist mir bis jetzt nicht gellingen, die Ursa- che dieser Sonderbarkeit zu erklaren, die ich indessen eher in sogenannten zufilligen UmstSnden, als in einer Modification zu suchen geneigt bin, die das von 1:ech- n e r etablirte Gesetz zu erleiden hatte. Es ist iibrigens eine bekannte Erfahrung, daG die Ketten mit Scheide- wlnden eiue griifsere oder geringere Zeit nach ilirem Schlusse noch immer an Starke zunehmen, und dafs eine solche Veranderung, wie ich oft selir liaufig gefrinden babe, sowohl durch eine Vermehrung, als auch eine Ver- niinderung der elektrouiotorischen Kraft veranlafst wer- den kann, wenn nur, wie es der letztere Fall fordert, der Leitungswiderstand der Fliissigkeit sich ebenfalls, aber in einem noch griisseren Verlialtuisse , veniiindert.

Aus der Tabelle I1 ergiebt sich als Mittelzalrl aus den einzelnen Eleinenten die elektroiiiotorisclic Kraft zii

4,395, aus deli verschiedenen Coinbinationen, nach der Methode der kleinsten Quadrate berechnet, aber zu 4,639. Setzen wir erstere =loo, so erhalten wir fur letztere - 105,5.

Nach der Tabclle III ist dieses Verhiiltnifs wie 181) : 96,6. Nehiiieii wir hieraus die Mittelzahl, uin die zu- fiilligen Umstande zu eliminireu, so erlialten wir 100 : 101,5. Obgleich nian also daraus ersieht, dal's bis zu 12 Platteupaareu das bekannte Gesetz, ohne bedeutende Fehler zu begehen, angrnommen werden diirfte, so kann docli, so lange die Fehlerquellen nicht auf eine entschie- dene Weise bekannt sind, dieser Gegenstand keineswc- ges als exyeriineutell abgesclilossen betrachtet werden, wie uian hin und wieder zu glauben geneigt seyn mbchte.

Nach den friiheren Methodcn werden geniihulich die Constanten der Kette ails den Stromstarken berechnet, welche durch Ableukungen oder Schwingungen u. S. w. gemessen werden. Hierbei tritt der IJmstand ein, dals die starkeren Strbme zugleich grbfsere Temperaturerhb- hungen innerhalb der Kette selbst hervorriifen, wodurch

-

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sowohl die Leitungswidentlnde, als auch die elektromo- torischen Krafte afficirt werden. Dieser Umstand, den man, da er bis jetzt noch nicht hat in Rechnung gebracht merden kiinnen, als Fehlerquelle zu betrachten hat, ist bei der gegenwartigeu Methode, wo die Str6me immer von gleicher Starke sind, zum Tbeil vermieden.

N a c h t r a g.

Da ich oben die Beschreibung eines Apparates ge- geben habe, der dazu bestilumt ist, die Tragkraft der Elektroinagnete zu messen, so m6gen einige Bemerkun- gen hier an der Stelle seyn, zu denen mich ein Aufs?tz des Hm. C. H. Pfaf f veranlafst, der sich im LIII. Bande vou Poggeudor f f ’ s Annalen, S . 309, betindet. Herr P f n f f glaubt ngmlich durch Versuche bewiesen zu ba- ben, dafs der Elektromagnetismus holder Eisenstangen in einem h6hereu Verhdtnisse wachse, als dem des eiu- fachen (der Masse, und glaubt die Abweicbung des von I, e n z und mir gelundenen Gesetzes durch seine Versu- che gerechtfertigt. Dieses scheint mir nun keinesweges der Fall zu seyn, da, wie ich bei anderen Gelegenhei- ten zu beinerken Veranlassung hatte, die Tragkraft der Elektromagnete ein Maafs ist, das iiber die magnetischen Zustande einer Eisenstange nur die uugervisseste Aus- kunft zu geben vennas. L e n z und ich, wir hatten bei unseren Versucben diese Methode immcr vermieden oder urngangen, und uns nur ein Ma1 derselben bedient, UUI

den aus andereu Versuchen cntwickelten Satz zu bests- tigen, dafs die Anziebuug der Elektrornagnete den Qua- draten der inapetisirenden Str6ine proportional ist. Auch hier hnben wir Anornalien gefunden, die uns iudessen iiicht zu eincr Modificatiou dieses Gesetaes veranlassen durften , weil sie ails den verwickelten und zufllligen Urnstloden hervonugehen scheineu , welche das Abrei- Geu und Anlegen des Ankers begleiten. Diese Ulustlnde

382 haben wir nicht weiter gesucht in Rechnuq zu bringen, da die Tragkraft eines Hufeisens zwar als eiu ganz in- teressantes, aber bis jetzt als kein sehr folgenreiches Ph3- nomen erscheint.

In ineiner Glasgower Vorlesung ( l ’oggendorff’s Annalan, Bd. XXXXVII S. 225) habe ich einen Auszug aus einer gemeinschaftlichen grijfscreu Arbeit gegeben, die noch nicht hat zum Druck befiirdert werden kiinnen, und welche das Gesetz iiber allen Zweifel zu erheben scheint, dafs die unter gleichen Urnstiinden in Eisen- stangen y o n gleicher L&ge und wgleicher Dicke ent- wickelren Quanfifatcn yon Mognetisrnus sich wit. die Dwchmesser dieser Slange.cn oerhallen. Es ist kein Grund vorhanden, warurn man niclit vorllufig oiinelirneii kihnte, dafs der freie Magnetismus der Endkiclien die- ser ganzen Quantitiit des entwiclieltcn Magnetisinus pro- portional seyn sollte, um so mehr, da es dieseu Gegen- stand experimentell zu priifeu ungemeine Schwierigkeiten hat, zu deren Beseitigung die Methodc dcr Tragkraft am ungeeipetsten seyn mkhte. Die Versuche des Herrn P f a f f betreffen Ubrigens einen andern Gegenstand, naui- lich die Tragkraft hohler Elektroinagnete von gleicher Lange , gleichem tiufsereii Durchmesser , aber ungleicher Wanddicke, wobei ngtlirlich die Beriihrungsfltichen zwi- schen dem Auker und den Endfliichen der Eisenstangen immer von verschiedenen Dimensionen waren. Dafs sich der totale entwickelte Magnetismus solcher hohlen Eisen- stangen unserem Gesetze gemlfs, also ganz gleich ver- halten werde, scheint mir, uuter der Besclirsnkung, daL die Wandicken niclit zu geriiig scyn diirfen, nach unse- ren Versuclien sehr wahrscheinlich zu seyn.

Ich mufs iibrigcns bei dieser Gelegenheit an deli vortrefflichen Aufsatz iiber )J hohle Elektromagnete (C er- innern, der sich im 1. Bande des ‘Buht ia scierrt$que, y. 121, befindet, uud ivelcher den Ieider zu frIih ver- storbenen Prof. P a r r o t in Doryat mu1 Verfasser hat.

Par-

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P a r r o t 's Venuche habcn vor denen P fa f f's den Vorzug, dafs bei ihnen die BerlihrungflBche zwischen Anker und Magnet iminer gleich grofs war, und dafs die Zuftilligkei- ten vermieden waren, welche bei der Combination eweier Stangen unausbleiblich sind; auch kommt P a r r o t zu dem Schlusse: JJ dab man bei Elektromagneten von grofsen Dimensionen eine bedeutende Ersparnifs an Metallmasse wird haben kthnen, dadurch, dafs man sie hob1 macht, indcm eine Reduction auf die halbe Masse nur, einen Verlust von T\ in der Tragkraft eneugt, bei einer Re- duction auf + der Masse nicht volle & an Tragkraft verloren gehen, so dafs die Masse Eisen, wclche einen massiven Magneten darstellt, auf vier hoble Cylinder ver- nandt, einen drei Ma1 grillseren Effect geben mufs etc. (1

IV. Ueber die Frage, ob es wirksame galoani- scrhe Ketten ohne primitive chemische Act ion gele , und iiber [lie Bildung der Eisensiiurc auf gnlvnnischem W e g e ;

von J. C. P o g g e n d o r f f : ( A n 9 einer am 8. Nov. in der Academic gehaltenen Vorlerung, mit rph-

term Zusiitten.)

u n t e r den verschiedenen Einwtirfen, welche man ge- gen die sogenannte cliemische Theorie des Galvanismus erhoben hat, ist unstreitig der wichtigste der, dafs die elektromotorische Kraft einer Volta'schen Kette , oder anders gesagt , die. bei Gleicbbeit des Widerstands, von einer solchen Kette in bestimmter Zeit enfwickelte Efek- triciiiilsmenge , im Allgemeinen niemals der v o r d e m S c h 1 u f s d e r K e t t e stdijidenden chemisehen Action proportional geht , weder deren IntensitZt , noch dercn Quantitiit. Man mag schwache oder starke Saure an-

Poggendorlf's :'rnnal. Bcl. LlV. 23