Titel: | Quecksilberapparat zur Unterbrechung der Inductionsströme; von Hrn. Leon Foucault. |
Fundstelle: | Band 142, Jahrgang 1856, Nr. LXXVII., S. 329 |
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LXXVII.
Quecksilberapparat zur Unterbrechung der
Inductionsströme; von Hrn. Leon
Foucault.
Aus dem Cosmos, Revue encyclopédique, Juli 1856, S.
73.
Mit einer Abbildung auf Tab. V.
Foucault's Quecksilberapparat zur Unterbrechung der
Inductionsströme.
Bei den meisten Inductionsapparaten wird der inducirende Strom durch das Spiel eines
Unterbrechers, welcher zwischen den Enden der Rheophore periodisch einen Contact
herstellt, intermittirend gemacht. Unter allen Metallen, deren man sich bis jetzt
für die Berührungsstellen bediente, hat das Platin den besten Erfolg gehabt. Die
Höhe seines Schmelzpunktes und seine geringe Neigung sich zu oxydiren, schützen es
mehr als die anderen Metalle gegen die corrodirende Wirkung des bei jeder
Unterbrechung auftretenden Funkens. Demungeachtet wird, wenn der Apparat eine
gewisse Zeit lang gearbeitet hat, das Platin angegriffen, die Berührungsflächen
verlieren ihre Form, die Textur des Metalles verändert sich und der Unterbrecher
versagt zuletzt ganz seinen Dienst. Dieses mißliche Resultat stellt sich um so
früher ein, mit je kräftigerem Strome man arbeitet, und wenn die Intensität des
letztern eine gewisse Gränze überschreitet, so schweißen die Theile des
Unterbrechers bei der ersten Berührung zusammen und sind wirkungslos.
Da ich ein Verfahren zu ermitteln suchte, die Phänomene der Induction zu vergrößern,
so fand ich in der bezeichneten Unvollkommenheit des Contactes eine erhebliche
Schwierigkeit, die mich, wie ohne Zweifel viele Andere, veranlaßte auf das
Quecksilber zurückzukommen.
Gleich bei den ersten Versuchen erkannte ich, daß es unpraktisch wäre, bei einem
intensiven Strom das bloßgelegte Quecksilber an der Unterbrechungsstelle anzuwenden.
Denn dieses Unterbrechungsmittel wirkt nicht rasch genug; die Oberfläche des Metalls
oxydirt sich in wenigen Augenblicken, sie entwickelt reichliche Dämpfe, welche nicht
verfehlen würden, über kurz oder lang ihren schädlichen Einfluß auszuüben. So kam
ich denn auf den Gedanken, das Quecksilber mit einer Schichte destillirten Wassers,
oder noch besser mit einer Schichte Alkohol zu bedecken, wodurch den verschiedenen
Unannehmlichkeiten, welche die Anwendung von Quecksilber allein darbietet,
vorgebeugt ist. Die Unterbrechung des Stroms findet unter Alkohol plötzlich und
daher mit einem trockenen Geräusch statt; der Alkohol trübt sich in wenigen
Augenblicken, aber er hört nicht auf die an der Unterbrechungsstelle sich
entwickelnden Quecksilberdämpfe auf eine wirksame Weise zu verdichten, während er
zugleich die Oxydation auf der Oberfläche des Quecksilbers verhindert. Der Apparat
arbeitet daher regelmäßig so lange fort, als die Säule im Stande ist den
Inductionsstrom zu unterhalten.
Aus dem mechanischen Gesichtspunkte ist die Anwendung des Quecksilbers beim
Unterbrecher als eine glückliche Modification zu bezeichnen. Da der oscillirende
Theil, der sogenannte Hammer, in seiner Bewegung nicht mehr durch ein starres
Hinderniß, den Amboß beschränkt ist, so konnte er durch einen elastischen Stab
ersetzt werden, welcher unter dem Einfluß eines Elektromagneten mittelst eigener
Federkraft oscillirt. Dieser Stab, welcher umgebogen ist und an seinem freien Ende
sich in eine Platinspitze endigt, schließt und öffnet den Inductionsstrom 60mal in 1
Secunde, indem er mehr oder weniger in das Quecksilber eindringt. Der Contact ist
ungeachtet seiner kurzen Dauer nicht minder vollkommen, er bietet an sich einen
Widerstand dar, welcher gegen die in der ganzen Ausdehnung der Kette verbreiteten
Widerstände verschwindet. Da ferner das elastische Organ ganz frei oscillirt, so
folgen diese Contacte regelmäßig auf einander, wie man aus dem anhaltenden Ton, den
ein in Thätigkeit befindlicher Apparat hören läßt, schließen kann. Die Reihe der an
den Enden der eintauchenden Spitze auftretenden Funken hat den gleichen Charakter,
und in dem Geräusch derselben unterscheidet das Ohr einen bestimmten, demjenigen der
vibrirenden Feder conformen Ton.
Während er den Abgang der Inductionsfunken regulirt, hat der neue Unterbrecher in
Anwendung auf die gebräuchlichen Apparate die Eigenschaft, bis zu einem gewissen
Punkt die Kraft zu vermehren. Im Allgemeinen arbeitet er so, daß er die Effecte den
Intensitäten des vertheilten Stromes proportional macht, woraus hervorgeht, daß er,
den Unterbrechern mit festem Contact gegenüber, bei Anwendung kräftiger Ströme einen
wesentlichen Vortheil darbietet.
Es wäre zwar unklug, mit einer einzigen Maschine von gewöhnlichen Dimensionen die
Intensität des Inductionsstroms über eine gewisse Gränze hinaus steigern zu wollen,
denn man würde unfehlbar die Spule des inducirten Drahtes innerlich zersprengen.
Vereinigt man aber mehrere Maschinen, so vertheilt sich die Spannung unter die
verschiedenen Elemente dieser Art von Batterie, und man kann auf das Ganze eine der
Anzahl der Maschinen proportionale Anzahl von Paaren wirken lassen, wodurch in
gleichem Verhältnisse die Schlagweite der Funken vergrößert wird.
Dieses System der Vereinigung läßt sich ohne Schwierigkeit auf die vortrefflichen
Maschinen des Hrn. Ruhmkorff
Beschrieben im polytechn. Journal Bd.
CXXXIX S. 358. anwenden, wenn man sich darauf beschränkt, sie paarweise zusammenzustellen.
Man läßt die Hämmer weg, und ersetzt sie durch bleibende Leiter; man vereinigt die
beiden Leitungsdrähte einen hinter dem andern und schaltet den Unterbrecher in die
Kette ein, indem man ihm den Condensator des Extrastromes beigibt. Zur Vorsicht
sollten bei jeder Maschine die Entladungsconductoren auf die normale Entfernung
auseinander gestellt werden; auch behalten alle beide ihre Commutatoren, welche dazu
dienen, jedem der beiden Theile des Stromes eine solche Richtung zu geben, daß die
Spannungen der entgegengesetzten Elektricitäten sich an den inneren Enden der zwei
inducirten Drähte anhäufen; setzt man diese endlich mit einander in Communication,
so werden die äußeren freibleibenden Enden die beiden Pole des Systems und geben
Funken auf eine Entfernung von 30 bis 35 Millimetern.
Fig. 13
stellt den Quecksilberunterbrecher in perspectivischer Ansicht dar. c und c' sind die beiden
Spulen der unter dem Einfluß des inducirenden Stromes stehenden Elektromagnete. R ist der oscillirende elastische Streifen; derselbe ist
mit einem weichen Eisenstück K und einer gebogenen
Verlängerung C versehen, die mit ihrer Platinspitze in
das Quecksilber des Näpfchens V taucht. Ueber dem
Quecksilber befindet sich eine Schichte Alkohol. Angenommen, der Strom gehe durch
den Draht q, so wird er durch diesen bis zum Quecksilber geleitet,
welches ihn in Folge des Contactes mit dem Ende des eintauchenden Theils C nach dem Elektromagneten fortpflanzt; dieser Strom
setzt dann durch den Draht q' seinen Weg fort. Es ist
klar, daß unter dieser Bedingung der elastische Streifen in Vibration gelangt und
somit als Stromunterbrecher wirkt, p und p' sind zwei Drähte, welche auf beiden Seiten der
Unterbrechungsstelle eingefügt sind und nach dem Conductor des Extrastromes sich
erstrecken.
Will man mehr als zwei Maschinen in den Wirkungskreis des Quecksilberunterbrechers
einschalten, so ist es nothwendig, die überzähligen Apparate mit besonderer Sorgfalt
zu isoliren. Denn in Betracht der sehr Stärken Spannungen, welche sich in dem
inducirten Draht in der Nähe der Enden kund geben, kann der Leitungsdraht, welcher
in die Achse der Spule eintritt, als ein träger Leiter betrachtet werden, und wenn
dieser Leiter sich den inducirten Spulen an Punkten nähert, welche mehr oder weniger
von der Stelle entfernt sind, wo die Spannungen gleich Null sind, so bietet er der
Entladung einen ganz bequemen Weg dar. Es ist daher wichtig, bei den überzähligen
Maschinen eine absolute Isolirung zwischen dem Inductionsdraht und der innern Fläche
der inducirten Spirale herzustellen. Diese Isolirung wird auf eine vollständige
Weise erzielt, wenn man eine Glasröhre in den ringförmigen Raum bringt, welcher die
beiden concentrischen Spiralen trennt. Von dem Augenblicke an, wo durch die Sorgfalt
des Hrn. Ruhmkorff diese Bedingung erfüllt wurde, gaben
vier vereinigte Maschinen die Spannung, welche man erwarten konnte, und die Funken
sprangen auf eine Entfernung von 7 bis 8 Centimetern über.