an einem Faden aufgehängt. Ich reibe diesen Hartgummistab mit einem
Katzenfell, und Sie sehen, wenn ich ihn hier in die Nähe bringe,
so wird das Holundermarkkügelchen sehr rasch angezogen, doch kaum
hängt es am Stab, so wird es heftig abgestoßen und weicht nunmehr
ständig dem Stab aus. Ich will nun das gleiche Experiment mit
diesem zweiten Holundermarkkügelchen anstellen: es wird ebenfalls
angezogen, doch springt dieses nicht ab; es bleibt vielmehr fest
hängen; ich reiße es los, es wird wieder angezogen. Was mag nun den
Unterschied in diesen beiden Erscheinungen hervorrufen? Dies erste
Kügelchen wird immer noch abgestoßen, das zweite angezogen. Wenn Sie
genauer zusehen, so bemerken Sie, daß das erste Kügelchen hier an
einem seidenen, das zweite an einem leinenen Faden aufgehängt ist.
Es muß also zwischen Seide und Leinen ein ganz besonderer mit der
Elektrizität zusammenhängender Unterschied bestehen. Sehen wir zu,
daß wir noch mehr Stoffe nach dieser Art voneinander unterscheiden
können. Ich will einmal das Kügelchen mit den Fingern berühren; nun
wird es von dem frischgeriebenen Hartgummistab wieder angezogen, doch
alsbald wieder abgestoßen. Berühre ich es mit diesem Glasstab, der
nun nicht mehr elektrisch ist (Käthe hatte ihn unterdessen, um ihn zu
entelektrisieren, mehrmals durch eine zu diesem Zwecke aufgestellte
Weingeistflamme gezogen), so verliert es seine Eigenschaft, von dem
Hartgummistab abgestoßen zu werden, nicht; berühre ich es dagegen
mit dieser Messingröhre, so fällt es wieder in seinen ursprünglichen
Zustand zurück und wird wieder erst von dem Ebonitstab angezogen. Ich
wiederhole nun dieses Experiment mit Gummi, Eisen, Holz, Schwefel,
Seide, Leinen, Porzellan, Kupfer. Diejenigen Stoffe, bei deren
Berührung das Holundermarkkügelchen seinen Zustand nicht ändert, will
ich hier (rechts), die anderen hier (links) hinlegen. (Er führte die
Versuche aus.) Sie sehen nun, hier (rechts) liegt der Gummischlauch,
diese Schwefelstange, das Seidentuch und der Porzellanteller, hier auf
dieser Seite (links) ist es dies Messer, der Holzstab, das Leinentuch
und der Kupferdraht. Wir können also hier die verschiedenen Stoffe
in zwei Gruppen trennen: in solche, die den elektrischen Zustand des
Holundermarkkügelchens ableiten, und in solche, die ohne Einfluß auf
ihn sind. Die Stoffe, die diesen elektrischen Zustand abzuleiten
vermögen, nennen wir kurz Leiter, die anderen nennen wir Nichtleiter
oder Isolatoren. Es wären also Glas, Siegellack, Seide, Porzellan,
Gummi, Schwefel Nichtleiter oder Isolatoren, dagegen Leinen, der
menschliche Körper, Holz, die verschiedenen Metalle Leiter der
Elektrizität zu nennen. Daraus erklärt sich nun auch, warum sich
das Holundermarkkügelchen am Leinenfaden anders verhält wie das am
Seidenfaden. (Kaum hatte Rudi das letzte Experiment beendet, als seine
kleine Assistentin das Holundermarkkügelchen mit dem ~Leinenfaden~
entfernte und dafür ein solches an einem ~Seidenfaden~ an dem Gestell
aufhängte.) Ich habe nun hier zwei Holundermarkkügelchen, beide an
Seidenfäden, also isoliert aufgehängt. Ich will nun jedes einzeln mit
diesem geriebenen Glasstab berühren; Sie sehen das gleiche Schauspiel
wie vorhin, und nun werden beide von dem Glasstab abgestoßen; ich
rücke nun die beiden Gestelle zusammen, so daß unter normalen
Verhältnissen die Kügelchen einander berühren müßten, aber sie stoßen
nun einander ab; ich berühre sie mit der Hand, und jetzt hängen sie
ganz friedlich dicht nebeneinander. Jetzt will ich das eine wieder
mit dem geriebenen Glasstab berühren (nachdem er die Gestelle wieder
auseinandergerückt hatte), das andere aber mit diesem Ebonitstab
und nun die Gestelle vorsichtig wieder einander nähern: Sie sehen,
die Kügelchen ziehen einander an, jetzt sind sie beisammen und nun
fallen sie wieder auseinander und reagieren auch aus allernächster
Nähe nicht aufeinander. Es muß also zwischen der Elektrizität des
Glases und des Ebonits ein Unterschied bestehen. Ich will nun einmal
den gleichen Versuch mit Ebonit und Siegellack machen. (Das Reiben
der Stäbe besorgte stets Käthe mit großem Eifer.) Nun verhalten sich
die Kügelchen so wie vorhin, als ich beide mit dem Glasstab berührte;
also ist zwischen der Elektrizität des Siegellacks und des Ebonits
kein Unterschied. Ferner ersehen wir aus diesen Versuchen, daß, wenn
beide Kügelchen mit der gleichen Elektrizität ‚geladen‘ sind -- um
diesen Ausdruck jetzt schon zu gebrauchen -- sie einander abstoßen,
dagegen anziehen, wenn sie verschiedene Elektrizitäten tragen. Sie
sehen daraus, meine Herren und Damen, daß das Sprichwort: ‚Gleich
und gleich gesellt sich gern‘ hier nicht gilt. Über die eigentliche
Natur der elektrischen Erscheinungen war man lange Zeit nicht ins
klare gekommen. Hypothesen kamen und gingen, und früher wurde ein
heftiger und leidenschaftlicher Kampf um die einzelnen Erklärungen
geführt. Es ist heute nicht meine Aufgabe, Ihnen die geschichtliche
Entwicklung darzutun, ich will nur versuchen, Ihnen ein Bild, oder
richtiger gesagt: Bilder der Vorgänge zu entwerfen, Bilder, die
Ihnen verständlich sein können und die sich an die Tatsachen so nahe
anlehnen, daß sie für Sie als Erklärungen der Erscheinungen gelten
können.“
[Illustration: Abb. 34. Vorgang der Anziehung und Abstoßung.]
„Man weiß heute, daß die elektrischen Erscheinungen eng verknüpft
sind mit den magnetischen, daß sie als Zustände des hypothetischen
Aethers aufzufassen und qualitativ mit Licht und Wärme identisch
sind. So kam es auch, daß die Erkenntnis der elektrischen Vorgänge
fast alle bis dahin noch vorhandenen Rätsel der Lichterscheinungen
gelöst hat. Wird ein Körper gerieben, so werden durch diese Reibung
die den Molekülen beigeordneten, die elektrischen Werte tragenden
sogenannten ~Elektronen~, die vorher willkürlich durcheinander lagen,
in eine bestimmte Ordnung und Stellung zueinander gebracht; dadurch
wird nicht nur der geriebene, sondern auch der reibende Körper in
den eigentümlichen elektrischen Zustand versetzt. Daß auch der
reibende Körper elektrisch wird, sehen Sie hier: Ich fasse diesen
amalgamierten Lederlappen, um ihn von meiner Hand zu isolieren, mit
dem Seidentuche an und reibe damit den Glasstab, mit welchem ich das
eine Holundermarkkügelchen berühre; mit diesem Reibzeug berühre ich
das andere Holundermarkkügelchen, und nun sehen Sie, daß die beiden
einander anziehen, also entgegengesetzt oder, wie man zusagen pflegt,
ungleichnamig geladen sind. Man kann sich die Elektrizitäten als zwei
verschiedene Stoffe denken, die alle Körper erfüllen und die für
gewöhnlich nicht zur Geltung kommen, da, wenn von beiden gleichviel
vorhanden ist, sie einander binden. Durch Reibung aber werden beide
getrennt; der eine bleibt auf dem reibenden, der andere auf dem
geriebenen Körper. Diejenige Elektrizität, die der Glasstab beim Reiben
annimmt, bezeichnen wir mit diesem Zeichen (hier machte Rudi auf eine
an der Türe hinter seinem Tisch angebrachte Tafel mit Kreide ein
+-Zeichen) und nennen sie positive Elektrizität; die andere, welche der
Siegellack- oder Hartgummistab annimmt, wird mit diesem Zeichen (−)
versehen und heißt negative Elektrizität. Den Vorgang der Anziehung
und Abstoßung soll Ihnen diese Zeichnung hier veranschaulichen (Käthe
hielt einen großen, mit weißem Papier überzogenen Pappendeckel
in die Höhe, auf welchen Rudi die obenstehende Abb. 34 in großem
Maßstabe aufgezeichnet hatte.) Sie sehen hier, dies stellt eine
Holundermarkkugel dar; die positiven und negativen Elektrizitäten
sind regellos verteilt. Bringe ich nun diesen positiv elektrischen
Glasstab in die Nähe, so werden die negativen Elektrizitätsteilchen
der Kugel auf die dem Stab zugekehrte, die positiven dagegen auf
die entgegengesetzte Seite wandern; da nun die ungleichnamigen
Elektrizitäten einander näher sind als die gleichnamigen, so wird die
Holundermarkkugel angezogen. Doch da nun bei der Berührung ein Teil
der positiven Elektrizität vom Glasstab auf die Kugel, von dieser aber
ein Teil der negativen Elektrizität auf den Glasstab übergeht, so wird
auf der Kugel bald ein Überschuß von positiver Elektrizität sein,
und deshalb wird nun das Kügelchen abgestoßen. Anders verhält sich
die Sache, wenn ich das Holundermarkkügelchen an einem ~Leinenfaden~
aufhänge, es also in leitende Verbindung mit der Erde bringe: dann
flieht die abgestoßene Elektrizität nicht nur auf die andere Seite des
Kügelchens, sondern nimmt ihren Weg durch den leitenden Faden hindurch
bis in die Erde, und es bleibt nur die angezogene Elektrizität zurück;
deshalb wird auch das am Leinenfaden aufgehängte Kügelchen nicht
abgestoßen, wie das am Seidenfaden befestigte.“
[Illustration: Abb. 35. Darstellung der Verteilung der Elektrizitäten.]
[Sidenote: Elektrische Verteilung.]
„Um diese Vorgänge gewissermaßen dem Auge sichtbar zu machen, dient
dieser einfache Apparat hier: ein auf einer isolierten Glassäule
ruhendes und mit Kugelenden versehenes Messingrohr; hier nahe den
beiden Enden habe ich je zwei Holunderkügelchen an ~leinenen~ Fäden
aufgehängt. Bringe ich nun diesen stark geriebenen Ebonitstab in die
Nähe des einen Endes dieses Konduktors, so sehen Sie, daß die Kügelchen
beider Paare einander abstoßen. Die Erklärung dieser Erscheinung
gibt Ihnen diese Tafel hier (Käthe nahm die zweite Tafel hoch, auf
der das in Abb. 35 dargestellte Schema zu sehen war): Dieser negativ
geladene Ebonitstab zieht die positiven Elektrizitätsteilchen auf die
ihm zugekehrte Seite des Konduktors und treibt alle anderen nach dem
entgegengesetzten Ende; daher werden die beiden Kügelchen eines jeden
Paares gleichnamig geladen und stoßen einander deshalb ab. Entferne ich
nun den Stab wieder, so sinken sie zusammen.
Ich kann die Verteilung der Elektrizitäten auch noch anders nachweisen.
Ich entferne zu diesem Zwecke die Kügelchen. Hier habe ich an einem
Seidenfaden eine kleine Messingkugel aufgehängt; bringe ich sie
mit einem elektrisch geladenen Körper in Berührung, so nimmt sie
dessen Elektrizität an, wie vorhin jenes Holundermarkkügelchen. Ich
will nun an diesem Gestell hier das elektrische Pendel, wie man die
Einrichtung auch nennt, mit positiver Elektrizität laden, indem ich
es mit dem geriebenen Glasstabe berühre. Bringe ich nun wieder wie
vorhin den Ebonitstab in die Nähe des Konduktors und berühre mit diesem
Messingkügelchen, das durch den Seidenfaden von meiner Hand isoliert
ist, das dem Ebonitstab zugewandte Ende dieses Leiters, so muß es
dessen Elektrizität annehmen; welcher Natur diese ist, können wir an
dem elektrischen Pendel sehen; es ist positiv geladen und wird von
dem Messingkügelchen abgestoßen, also enthält letzteres auch positive
Elektrizität, welche ich ihm durch Berühren mit der Hand entziehe. Ich
mache nun den gleichen Versuch, berühre das dem Ebonitstab abgewandte
Ende des Konduktors, und Sie sehen, daß das Holundermarkpendel von dem
Messingkügelchen angezogen wird. Wir haben also wirklich auf diesem
Konduktor die beiden Elektrizitäten getrennt.
Ich bringe nun an dem Konduktor die beiden elektrischen Pendel wieder
an. Wenn ich den Ebonitstab in die Nähe bringe, so divergieren sie,
wenn ich ihn entferne, so fallen sie wieder zusammen. Wenn ich aber
diesen Konduktor, während der Hartgummistab in der Nähe ist, einen
Augenblick mit dem Finger berühre und dann den Stab entferne, so
divergieren nun beide Pendel, obgleich ich den elektrischen Stab
weit entfernt halte. Die Erklärung des Vorganges ist sehr einfach:
Berühre ich den Konduktor, dessen Elektrizitäten durch die Nähe
des elektrischen Stabes verteilt sind, mit der Hand, so wird die
abgestoßene negative Elektrizität zur Erde abgeleitet, während seine
positive, durch die negative des Ebonits gebunden, allein zurückbleibt;
entferne ich nun zuerst die Hand, dann den Stab, so bleibt der Rest
positiver Elektrizität auf dem ganzen Leiter verteilt zurück, wie die
Pendel zeigen; daß nun an beiden Enden wirklich gleiche Elektrizitäten
sind, können wir wieder mit dem Messingkügelchen nachweisen (hier
führte Rudi den oben genannten Versuch nochmals aus). Dadurch sind
wir also in stand gesetzt, einem isolierten Körper eine elektrische
Ladung zu geben. Man sagt, z. B., dieser Messingkonduktor sei positiv
geladen. Bringe ich in die Nähe eines solchen geladenen Körpers einen
ungeladenen, mit der Erde in leitender Verbindung stehenden, z. B.
meinen Finger, so sehen Sie, daß ein kleiner Funke überspringt. (Damit
dieser Funke besser gesehen werde, beschattete Käthe mit einem großen
schwarzen Karton den Konduktor und die Hand ihres Bruders.) Was ist
nun dieser Funken, woher kommt er und wann tritt er auf? Die positive
Elektrizität des Konduktors zieht die negative Elektrizität meines
Körpers an; es sammelt sich also in meiner Fingerspitze eine gewisse
Menge negativer Elektrizität an; je mehr ich den Finger dem Konduktor
nähere, desto stärker naturgemäß wirken die beiden Elektrizitäten
aufeinander und schließlich so stark, daß sie den Widerstand, den der
Luftzwischenraum ihnen entgegensetzt, überwinden und sich durch die
Luft hindurch vereinigen.
[Sidenote: Das Elektroskop.]
Hier habe ich nun noch einen einfachen Apparat, der dazu dient,
geringere Mengen von Elektrizität nachzuweisen: Er besteht aus einer
Glasflasche, durch deren Kork ein Messingstäbchen geht, das hier unten
zwei Plättchen aus ganz dünnem Metall trägt. Bringe ich in die Nähe
dieser Kugel einen elektrischen Körper, so tritt, wie vorhin bei dem
Konduktor, elektrische Verteilung ein, weshalb die beiden Plättchen, da
sie gleichnamig geladen sind, divergieren.
[Sidenote: Das Elektrophor.]
Die Tatsachen der elektrischen Verteilung hat man benutzt, um einen
einfachen Apparat zur Erzeugung von Elektrizität zu konstruieren. Es
ist das Elektrophor. Sie sehen hier eine Scheibe aus Schellack; ich
lege sie auf ein Blatt Stanniol und reibe sie mit einem Fuchsschwanz
ab, wodurch sie elektrisch wird. Lege ich nun einen Metalldeckel hier
darauf, so wird in ihm die Elektrizität so verteilt, daß die positive
auf der Unterseite, von der negativen des Kuchens gebunden, die
negative auf der Oberseite sich befindet; berühre ich den Deckel mit
der Hand, so leite ich dadurch die abgestoßene negative Elektrizität
ab und es bleibt nur noch positive zurück. Hebe ich die Metallscheibe
jetzt an dem isolierenden Glasgriff empor, so kann ich ihr, wie vorhin
bei dem Konduktor, mit dem Finger einen Funken entlocken.
[Sidenote: Oberflächenverteilung und Spitzenwirkung.]
Aus all diesen Experimenten geht also, um dies nochmals zu betonen,
deutlich hervor, daß die gleichnamigen Elektrizitäten einander
abstoßen, sich so weit voneinander entfernen, als sie nur können, und
daß die ungleichnamigen einander anziehen und binden. Wenn wir dies
bedenken, dann müssen wir zur Annahme kommen, daß z. B. bei einer
elektrisch geladenen Kugel sich die größte Menge der Elektrizität auf
der Oberfläche ansammeln muß, da ja die einzelnen elektrischen Teilchen
einander fliehen, soweit sie nur können; oder daß bei einem mit Ecken
und Spitzen versehenen Körper sich die Elektrizität besonders in diesen
anhäuft. Dies ist auch in der Tat der Fall, wie wir mit dieser Kugel
beweisen können: Ich will sie einmal mittels des Elektrophors mit
positiver Elektrizität laden und ebenso dieses Holundermarkkügelchen.
Sie sehen, das Holundermark wird abgestoßen; nun umgebe ich die Kugel
mit diesen beiden Halbkugeln (Abb. 4), entferne sie wieder, und Sie
sehen, diese stoßen das Holundermarkkügelchen ab, während nun die Kugel
unelektrisch geworden ist.
[Sidenote: Das elektrische Flugrad.]
Daß sich die Elektrizität besonders stark in Spitzen anhäuft und
infolge davon auch leicht aus diesen in die Luft ausströmt, beweist
das sogenannte elektrische Flugrad. Ich habe hier ein Rädchen mit
umgebogenen Spitzen; ich setze es auf eine Nadel, welche ich durch
ein Kettchen mit dieser Maschine, die ich nachher noch erklären
werde, verbinde; durch die Drehung der Scheibe dieser Maschine wird
Elektrizität erzeugt, die sich nun in den Nadelspitzen ansammelt,
und schließlich so stark aus ihnen ausstrahlt, daß sich infolge des
Rückstoßes das Rädchen dreht. Nehme ich das Rädchen ab, halte diese
einzelne Nadelspitze gegen die Flamme der Kerze hier und lasse die
Maschine drehen, so sieht es aus, als ob von dieser Spitze ein Wind
ausginge; dies ist auch in der Tat der Fall, und die Erscheinung rührt
daher, daß infolge der starken Ansammlung der Elektrizität in der
Spitze die benachbarten Luftteilchen ebenfalls elektrisch werden, und
da sie nun die gleiche Elektrizität enthalten wie die Spitze, so werden
sie von dieser abgestoßen, was dann die Winderscheinung, elektrischer
Wind genannt, verursacht.
[Sidenote: Kondensatoren.]
Aus den eben vorgeführten Experimenten ist ersichtlich, daß es nicht
gerade so ganz einfach sein wird, auf einem Leiter eine größere Menge
von Elektrizität anzusammeln; denn sobald sie eine gewisse Dichte
erreicht hat, so fängt sie an, einfach in die Luft auszuströmen.
Um dies zu verhindern, hat man, ich möchte sagen, eine kleine List
angewendet:
[Sidenote: Franklinsche Tafel.]
Ich habe hier eine Glastafel, auf beiden Seiten mit Stanniol überzogen;
lade ich mit dem Elektrophor die eine Seite mit positiver Elektrizität,
so wirkt diese verteilend auf die Elektrizitäten des anderen Belages:
die negative wird angezogen, die positive abgestoßen. Berühre ich
nun diesen Belag mit dem Finger, so leite ich die freie, abgestoßene
Elektrizität fort; nun ist hier nur noch negative und auf der anderen
Seite positive Elektrizität; da beide einander anziehen und sich
deshalb binden, so kann ich nun noch mehr positive Elektrizität
zuführen. Der gleiche Vorgang wird sich wiederholen, und ich kann ein
drittes Mal laden u. s. f. bis zu einer gewissen Grenze, die wir später
kennen lernen werden. Erwähnt sei noch, daß es nicht einerlei ist,
welcher Stoff sich zwischen den beiden Leitern befindet. Stelle ich
zwei Metallplatten, die den Stanniolblättern dieser Tafel entsprächen,
mit geringem Abstand einander gegenüber, so daß nur Luft dazwischen
ist, so kann ich keine so starke Ladung erzeugen, als wenn ich z. B.
eine isolierende Flüssigkeit (Petroleum) oder einen festen Körper
dazwischen bringe. Die ~Kapazität~, d. i. Aufnahmefähigkeit für
Elektrizitätsmengen, ist also nicht nur von der Größe des Leiters,
sondern auch von der Natur der isolierenden Substanz abhängig. Man
hat nun bestimmt, wievielmal größer die Kapazität der gleichen
Metallplatten bei gleichem Abstand wird, wenn man statt Luft andere
Isolatoren verwendet; die Zahlen, die sich dabei für die verschiedenen
Stoffe ergeben haben, nennt man deren ~Dielektrizitätskonstanten~
bezogen auf Luft = 1. Wir werden nachher eine Methode kennen lernen,
die uns erlaubt, die Kapazität eines Kondensators zu messen. Habe ich
zwei Metallplatten, die auf Glasfüßen isoliert nur 5 _mm_ voneinander
entfernt stehen, so kann ich, sofern nur Luft zwischen den Platten ist,
auf der einen Platte, während die andere zur Erde abgeleitet ist, eine
gewisse Elektrizitätsmenge aufladen; bringe ich z. B. Glas dazwischen,
so kann mehr Elektrizität in die Platte dringen. Ich führe den Versuch
nicht aus, weil er mich zu lange aufhielte.
[Sidenote: Leidener Flasche.]
Nichts anderes als eine veränderte Form dieser Tafel, die auch die
Franklinsche Tafel genannt wird, ist die Kleistsche oder Leidener
Flasche. Sie sehen eine solche hier. Will ich sie laden, so stelle
ich sie so auf, daß der äußere Stanniolbelag in leitender Verbindung
mit der Erde steht, damit die freie Elektrizität abströmen kann. Ich
kann die Leidener Flasche dadurch laden, daß ich möglichst oft aus
dem geladenen Elektrophorteller ein Fünkchen in den Messingknopf der
Flasche, der durch diese Stange mit dem inneren Belag in Berührung
steht, überspringen lasse. (Während Rudi so sprach, führte Käthe den
Versuch aus.) Nachdem nun etwa fünfzig kleine Fünkchen in die Flasche
übergegangen sind, will ich das Laden unterbrechen und den gebogenen
Draht, den ich an diesem isolierenden Griffe anfasse, mit dem einen
Ende an den äußeren Belag anlegen und das andere der Kugel nähern
(ein heller klatschender Funke sprang über). Nun haben die beiden
Elektrizitäten, die sich durch das Laden auf den Belägen angesammelt
haben, durch den mittels des Entladers verkürzten Luftzwischenraum
hindurch einander ausgeglichen, wodurch die Flasche unelektrisch, das
heißt entladen worden ist.
[Illustration: Abb. 36. Messen der Kapazität.]
[Sidenote: Die Massflasche.]
Die Mengen der Elektrizität, die sich in einer solchen Flasche
ansammeln lassen, sind nicht unbegrenzt, sondern hängen von der Größe
der Stanniolbeläge und von dem Dielektrikum ab; je mehr Elektrizität
ein Kondensator, wie solche Sammelvorrichtungen auch genannt werden, zu
fassen vermag, desto größer ist seine Kapazität, und wir können diese
Kapazität eines Kondensators messen, indem wir die eines anderen als
Maß benutzen. Einen solchen Maßstab sehen Sie hier; er ist im Grunde
nichts anderes, als eine gewöhnliche Leidener Flasche. Ich kann z. B.
messen, wievielmal so groß die Kapazität dieser großen Flasche ist als
die einer kleineren. Ich stelle den Kondensator, dessen Kapazität ich
messen will, ~isoliert~ auf. (Käthe, welche unterdessen die Apparate
zusammengestellt und verbunden hatte, verwendete zur isolierenden
Aufstellung der großen Flasche den Elektrophorkuchen, den sie noch
mit einem vierfach zusammengelegten Seidentuche bedeckte. Dann
stellte sie den Karton mit dem in Abb. 36 dargestellten Schema auf.)
Ich verbinde den äußeren Belag der zu messenden mit dem inneren der
messenden Flasche und den inneren der ersteren mit dem Konduktor der
Elektrisiermaschine. Setze ich nun diese in Bewegung, so wird die große
Flasche geladen; die dabei frei werdende Elektrizität auf dem äußeren
Belag der großen Flasche wird hier aber nicht zur Erde abgeleitet,
sondern dazu benutzt, die Maßflasche zu laden. Stelle ich nun diese
beiden Kugeln (_a_ _a_ in Abb. 36) auf einen bestimmten Abstand, so
wird sich die Maßflasche, sobald sie eine gewisse Ladung erhalten hat,
durch den geringen Zwischenraum hindurch entladen, um gleich wieder
von der immer noch frei werdenden Elektrizität des äußeren Belages neu
geladen zu werden, bis ein zweiter Funke überspringt. Dieser Vorgang
wiederholt sich so lange, bis auf der großen Flasche keine freie
Elektrizität mehr auftritt, das heißt bis sie ganz geladen ist. Ich
lasse nun die Maschine in Bewegung setzen und zähle die überspringenden
Funken: eins -- zwei -- drei -- vier -- fünf -- sechs -- -- nun kommt
keiner mehr. Die hier frei werdende Elektrizität hat also ausgereicht,
die kleine Flasche sechsmal zu laden. Ich will nun statt dieser
eine größere Flasche benutzen. (Rudi schaltete jetzt seine größte
Leidener Flasche ein und wiederholte den Versuch, wobei zwölf Funken
übersprangen.) Hier sind nun zwölf Funken übergesprungen, also gerade
nochmal so viel wie bei der kleineren Flasche; die Kapazität dieser ist
also nur halb so groß, als die der großen. Der besprochene Apparat wird
nach seinem Erfinder die Lanesche Maßflasche genannt.
[Sidenote: Die Reibungselektrisiermaschine.]
Ich will nun noch die Maschine, die ich heute schon mehrmals gebraucht
habe, und ihre Wirkungsweise erklären. Sie erinnern sich ja noch, daß
der Glasstab, mit dem amalgamierten Lederlappen gerieben, elektrisch
wurde. Hier bei dieser Maschine wird eine Glasscheibe dadurch,
daß man sie zwischen zwei anliegenden, amalgamierten Lederkissen
dreht, elektrisch; unweit des Reibzeuges ist die Scheibe von zwei
mit vielen Spitzen versehenen Brettchen umfaßt; die Spitzen, die
aus Stecknadeln hergestellt sind, stehen in metallischer Verbindung
mit der Messingkugel. Erinnern Sie sich nun an die Erscheinungen
der elektrischen Verteilung, so werden Sie leicht einsehen, daß von
der positiv geladenen Glasscheibe die positive Elektrizität in die
Kugel abgestoßen, die negative aber in die Spitzen angezogen wird.
Die Folge davon ist, daß die negative Elektrizität, von den Spitzen
auf die Glasscheibe ausströmend, diese unelektrisch macht, auf dem
Konduktor dagegen sich freie positive Elektrizität zeigt. Aber nicht
nur dies tritt ein, sondern man kann geradezu sagen, daß die positiven
Elektrizitätsteilchen der Glasscheibe, da sie einander gegenseitig
abstoßen, einander selbst in die Spitzen hineinjagen, oder, wie man
sich fälschlicherweise auszudrücken pflegt, von diesen ausgesaugt
werden; daher auch der Name Saugspitzen.
[Sidenote: Die Influenzelektrisiermaschine.]
Eine zweite Maschine, die ebenfalls zur Erzeugung von Elektrizität
dient, sehen Sie hier vor sich; es ist die sogenannte Wimshurstsche
Maschine. Sie ist auf dem Prinzip der Influenz -- daher auch
Influenzelektrisiermaschine genannt -- konstruiert. Elektrische
Influenz ist im allgemeinen nicht verschieden von der schon eingehend
besprochenen elektrischen Verteilung. Hier sind zwei Ebonitscheiben,
die in entgegengesetzter Richtung gedreht werden; diese aufgeklebten
Stanniolsektoren wirken gegenseitig etwa so, wie bei den Versuchen
über elektrische Verteilung der Hartgummistab und der Konduktor. Die
Ableitung der freien Elektrizität, die dort durch Berühren mit der Hand
hergestellt wurde, besorgen hier die Ausgleicher; nur werden dabei die
freien Elektrizitäten der Sektoren, die jeweils von diesen Pinselchen
berührt werden, nicht zur Erde abgeleitet, sondern sie gleichen
einander aus; daher der Name Ausgleicher. Durch diese Wechselwirkungen
wird erreicht, daß die Stanniolsektoren der beiden Glasscheiben
gerade dann ~gleiche~ Ladung haben, wenn sie einander zwischen den
Spitzenkämmen gegenüberstehen. Da jedoch die beiden Elektrizitäten
einander abstoßen, so treiben sie einander in die Spitzen, und durch
die Elektrodenstangen, die zu Anfang zusammenstoßen müssen, findet ein
Ausgleich der beiden Elektrizitäten statt. Entferne ich nun die Kugeln
etwas voneinander, so geht ein kontinuierlicher Funkenstrom über.
[Illustration: Abb. 37. Darstellung des Ausgleiches der Elektrizitäten.]
[Sidenote: Ausgleich der verschiedenen Elektrizitäten.]