Kraftlinien in jedem Leiter der Elektrizität, von welcher
Beschaffenheit oder Gestalt er auch sei, Induktionsströme hervorrufen.
Wird eine Drahtspule von einem Strome durchflossen, den wir abwechselnd
öffnen und schließen, so werden in ihr die Kraftlinien, die eine der
vielen Windungen aussendet, die benachbarten Windungen treffen und
dadurch in diesen Induktionsströme hervorrufen. Es fließt also hier der
induzierende und der induzierte Strom in einem und demselben Drahte.
Dabei ist die Richtung des induzierten Stromes, wie wir mit Hilfe der
Maxwellschen Regel feststellen können, beim Schließen des primären
Stromes diesem entgegengesetzt, beim Öffnen mit ihm gleichgerichtet.
Diese Tatsachen können wir durch ein sehr einfaches Experiment
erläutern. Wir verbinden den einen Pol einer Stromquelle mit
einer Blechplatte, den anderen mit einem spitzen Nagel, den wir
zur bequemeren Handhabung durch das vordere Ende eines Holzstabes
geschlagen haben. Wir drücken abwechselnd den Nagel auf das Blech und
heben ihn wieder ab. In dem Augenblick, in welchem sich die Spitze von
dem Blech entfernt, können wir das Auftreten eines kleinen Fünkchens
beobachten. Diese Erscheinung wird etwas verstärkt, wenn wir einen
der Verbindungsdrähte, statt ihn ausgestreckt zu lassen, auf einen
Bleistift aufwickeln; noch mehr verstärkt wird sie, wenn wir die
Drahtspulen z. B. eines Elektromagneten in den Stromkreis einschalten.
Der beim Schließen des Stromes entstehende Induktionsstrom ist, wie man
auch schon an dem viel kleineren Funken erkennt, schwächer -- da er dem
Hauptstrom ~entgegen~fließt -- als der beim Öffnen entstehende. Die
beim Schließen und Öffnen auftretenden Funken nennt man Schließungs-
und Öffnungsfunken.
Diese Art von Induktion nennt man ~Selbstinduktion~, die dabei
auftretenden Ströme ~Extraströme~. Sie entstehen nicht nur beim Öffnen
und Schließen des Hauptstromes, sondern bei jeder Veränderung in seiner
Stärke oder Richtung.
[Sidenote: Wirbelströme.]
Wir wollen jetzt sehen, wie sich diese Ströme in Leitern verhalten, die
nicht die Gestalt eines Drahtes haben, z. B. in den Eisenankern von
Dynamomaschinen. Hier wären massive Eisenmassen der Induktionswirkung
derartig stark ausgesetzt, daß die darin auftretenden Induktionsströme,
die in diesem speziellen Fall ~Wirbelströme~ genannt werden, die
größten Verluste verursachen würden, weil sich dabei die zur Drehung
des Ankers aufgewandte Energie zum großen Teil statt in Elektrizität
in Wärme verwandeln würde. Es werden deshalb bei größeren Maschinen
die Anker nicht aus einem Stücke hergestellt, sondern quer zu der
Richtung der Wirbelströme unterbrochen, indem sie aus vielen dünnen
Eisenblechplättchen, die durch Papierscheiben voneinander isoliert
sind, zusammengesetzt werden.
[Illustration: Abb. 133. Apparat zur Demonstration der Wirbelströme
(von oben gesehen).]
[Illustration: Abb. 134. Derselbe von der Seite gesehen.]
Um zu zeigen, wie stark die Erwärmung von Leitern durch Wirbelströme
werden kann, können wir uns einen Apparat herstellen, den Abb. 133 von
oben, Abb. 134 von der Seite zeigt. _a_ ist ein starkes Grundbrett; auf
diesem ist an dem Gestell _b_ der starke Elektromagnet _c_ befestigt.
Die Form des Elektromagneten, dessen Pole sich einander unmittelbar
gegenüberstehen müssen, geht zur Genüge aus der Abbildung hervor. Es
sei nur erwähnt, daß der die beiden Schenkel verbindende Bügel, da er
ziemlich lang ist, recht stark sein muß. Die Polenden sollen 4 bis
höchstens 5 _mm_ voneinander abstehen. Zwischen den Polen soll sich
der Rand einer 2 _mm_ starken Kupferscheibe _d_ bewegen. Wir können
auch ein anderes Metall verwenden als Kupfer, das ziemlich teuer ist;
nur Eisen ist ungeeignet, da es von dem Magneten angezogen wird; wir
müßten es ganz genau in der Mitte zwischen den beiden Polen drehen, was
aber nur sehr schwer zu erreichen ist, da man selten eine völlig ebene
Blechplatte bekommen wird. Die Scheibe wird von einer Achse getragen,
die in Lagern auf den beiden Lagerträgern (_e_) ruht. Die Lager sind
wie üblich herzustellen (siehe Seite 22). An dem einen Ende der Achse
wird eine kleine Welle (_f_) angebracht und darunter ein großes
Übersetzungsrad (_g_), das mit einer Kurbel (_h_) versehen wird und um
eine in dem Lagerträger befestigte Achse gedreht werden kann. Über das
große und das kleine Triebrad wird eine starke Schnur oder ein runder
Riemen gelegt, der sehr straff angespannt sein muß.
Schicken wir nun durch den Elektromagneten einen starken Strom und
lassen die Scheibe rotieren, so werden wir zuerst wahrnehmen, daß die
Scheibe unserer Kraft einen umso größeren Widerstand entgegensetzt, je
rascher wir sie drehen wollen. Erhalten wir die Kupferscheibe längere
Zeit in möglichst rascher Rotation, so wird sie sich so stark erhitzen,
daß daraufgegossenes Wasser laut zischend verdampft.
[Sidenote: Dämpfung.]
Ein zweiter Versuch zeigt, ~daß diejenigen Ströme, die in einem sich
in einem magnetischen Felde bewegenden Leiter entstehen, stets so
gerichtet sind, daß sie diesen Leiter in der entgegengesetzten Richtung
zu bewegen streben~. Dieses Gesetz ist zuerst von Lenz ausgesprochen
und nach ihm das ~Lenzsche Gesetz~ genannt worden. Um den Versuch
auszuführen, nehmen wir die Schnur von dem Triebrad und der kleinen
Welle herunter und versetzen, bevor der Elektromagnet erregt ist, die
Scheibe in rasche Rotation, indem wir das freie Achsenende zwischen
Daumen und Zeigefinger drehen. Wir werden jetzt längere Zeit warten
müssen, bis die Scheibe wieder zur Ruhe kommt; darauf drehen wir sie
nochmals an und schließen dann den Strom, der den Elektromagneten
erregt; fast sofort wird die Scheibe zur Ruhe kommen.
Diese Tatsache wird dazu benutzt, um die großen Schwingungszeiten
der Nadeln von empfindlichen Meßinstrumenten zu ~dämpfen~, indem die
z. B. auf eine Drahtspule reagierenden Magnete sich zwischen massiven
Kupferplatten bewegen müssen, in denen sie bei ihrer Bewegung Ströme
induzieren, die sie -- die Magnete -- in entgegengesetzter Richtung zu
bewegen bestrebt sind. Dadurch wird ein zu langes Hin- und Herschwingen
verhindert.
[Sidenote: Einfache Elektrisiermaschine.]
Wir haben gesehen, daß in einer einfachen Drahtspule beim Öffnen und
Schließen des Stromes Induktionsströme entstehen, die so hoch gespannt
sind, daß sie sogar einen kleinen Luftwiderstand unter Bildung eines
Funkens überwinden können. Daß ein solcher Strom, wenn er durch den
menschlichen Körper geleitet wird, in diesem deutlich gefühlt werden
muß, ist ziemlich klar.
[Illustration: Abb. 135. Schema einer elektrischen Klingel.]
Wir wollen nun sehen, wie wir eine einfache elektrische Klingel als
Elektrisiermaschine gebrauchen können. Wir verbinden die Klingel unter
Einschalten eines Kontaktknopfes wie üblich mit einer Stromquelle. Um
unnötiges Geräusch zu vermeiden, stopfen wir die Glockenschale mit
Papier aus. Die Stellschraube an der Kontaktfeder stellen wir so, daß
der Hammer sich möglichst rasch hin und her bewegt. Betrachten wir das
Schema einer elektrischen Klingel in Abb. 135, so fließt der Strom von
der Klemme _a_ durch die Windungen des Elektromagneten _b_ nach _c_ und
durch die Feder und den Anker zur Kontaktspitze _d_, von wo er über _e_
zur Batterie zurückkehrt. Wird nun der Anker angezogen und dadurch der
Strom unterbrochen, so entsteht bei _d_ ein Öffnungsfunke; in diesem
Augenblick muß also die Spannungsdifferenz zwischen _c_ und _d_ sehr
groß gewesen sein. Schließen wir den Strom, so daß der Hammer ständig
hin und her schwingt, und berühren wir mit der einen Hand _c_, mit der
anderen _d_, so wird der Öffnungsstrom lieber den geringeren Widerstand
unseres Körpers als den großen Luftwiderstand bei _d_ überwinden und
deshalb zum größten Teil unseren Körper durchfließen.
Wir können uns, um nicht immer _c_ und _d_ anfassen zu müssen, aus zwei
Messingrohrstücken Handeln machen. An dem einen Ende des Rohres löten
wir einen etwa 1 _m_ langen isolierten Kupferdraht fest und treiben
auf der gleichen Seite einen Holzzapfen, der als isolierender Griff
dienen soll, in die Röhre. Die freien Enden der Drähte werden dann
mit _c_ und _d_ verbunden. Wollen wir für weitere Versuche die Stärke
des elektrisierenden Stromes verändern, so müssen wir den Hauptstrom
entsprechend regeln.
[Sidenote: Der Induktionsapparat.]
Der einfache Induktionsapparat dient dazu, Ströme niederer Spannung
in solche hoher Spannung umzuwandeln. Man kann deshalb auch einen
derartigen Apparat als Transformator bezeichnen.
Im wesentlichen kennen wir den Apparat schon aus dem vorigen Vortrag.
Er besteht aus einer inneren Drahtspule mit wenig Windungen eines
dicken Drahtes und aus einer äußeren mit sehr viel Windungen eines
dünnen Drahtes. Da, wie wir gesehen haben, die elektromotorische Kraft
des Induktionsstromes mit von der Zahl der Kraftlinien abhängt, die
ihn erzeugen, so wickeln wir den inneren, den primären Draht auf einen
Eisenkern auf. Damit in diesem keine schädlichen Wirbelströme auftreten
können, fertigen wir ihn nicht aus einem massiven Stück, sondern setzen
ihn aus einzelnen Drahtstücken zusammen. Wir verwenden geglühten,
oxydierten Eisendraht von 0,5 bis 1,5 _mm_ Stärke. Bevor wir den Draht
in einzelne Stücke zerschneiden, müssen wir ihn strecken, da sonst,
wenn die Stäbchen verbogen und verbeult sind, in dem Kerne unnütze
Hohlräume entstehen. Zu diesem Zwecke befestigen wir in einem langen
Zimmer oder im Korridor etwa an einer Türklinke das eine Drahtende;
am anderen Ende des Raumes wickeln wir den Draht einige Male um einen
etwa fingerstarken Holzstab und ziehen nun, den Stab mit beiden Händen
umfassend, so lange und so stark an dem Draht, bis er an irgend einer
Stelle reißt. Man ziehe vorsichtig, daß man beim Riß nicht zu Boden
stürze. Den nun völlig geraden Draht läßt man ausgestreckt am Boden
liegen und schneidet ihn hier in die einzelnen Stäbchen auseinander.
Letztere werden mit dünner Schellacklösung bestrichen, nach dem
Trocknen zu einem Bündel zusammengelegt und fest mit Leinenfaden in
regelmäßig aneinanderliegenden Windungen umbunden.
Unmittelbar auf den Eisenkern, der auf beiden Seiten höchstens 0,5
_mm_ frei bleiben soll, wird der primäre Draht in zwei bis vier Lagen
(genaueres über Drahtmaße siehe Seite 134 u. f.) und in einer Stärke
von 0,8 bis 2 _mm_ möglichst regelmäßig aufgewunden. Das Anbringen von
Randscheiben ist gänzlich überflüssig und hindert nur nachher beim
Wickeln der sekundären Spule.
Nachdem die Enden des primären Drahtes durch Anbinden vor dem Aufrollen
bewahrt sind, wird die Spule mit zwei bis drei Lagen eines starken in
Schellack getränkten Papiers umgeben. Der Rand der Papierhülle soll auf
beiden Seiten genau mit der untersten Drahtlage abschneiden.
Sobald der Schellack getrocknet ist, können wir mit dem Wickeln
der sekundären Spule beginnen. Am geeignetsten ist ein möglichst
dünner mit Seide umsponnener Kupferdraht. Verwenden wir einen mit
Baumwolle isolierten Draht, so muß dieser während der Bewickelung mit
Schellacklösung bestrichen werden. Die einzelnen Windungen müssen
sauber und genau nebeneinander gelegt und jede Lage muß, bevor die
nächste darüber gewickelt wird, mit einem dünnen, in Schellack oder
heißes Paraffin getauchten Papier umgeben werden. Alle Lagen sollen
gleichviel Windungen haben, damit sie alle gleich lang sind. Die
dazwischen gelegten Papiere sollen auf jeder Seite 1 _mm_ über die
äußerste Windung hinaussehen. Sollte beim Wickeln der Draht reißen,
oder werden von vorneherein mehrere Drähte verwendet, so dürfen die
Verbindungsstellen, die zu verlöten sind, nicht mitten in der Lage
sein, sondern sind an ihren äußersten Rand zu verlegen. Wir müssen
also den Draht, wenn er nicht zufällig aufgeht, da abschneiden, wo er
eine Lage beendet hat. Bei kleinen Apparaten, an die wir keine großen
Anforderungen stellen, braucht dieser Umstand nicht berücksichtigt zu
werden, und man kann den Draht sparen.
[Sidenote: Die Spulmaschine.]
Das Bewickeln führt man am besten mit der Hand aus. Es ist ein
zeitraubendes und mühsames Geschäft, namentlich wenn der Draht sehr
dünn ist; wir können es aber, die nötige Geduld vorausgesetzt, mit
der Hand pünktlicher machen, als mit einer Spulmaschine, die freilich
den großen Vorteil der Zeitersparnis für sich hat. Abb. 136 zeigt
eine solche Einrichtung. Die Spule, auf die wir aufwickeln, ist
mit _c_ bezeichnet und sitzt fest auf einer aus starkem Eisendraht
hergestellten Kurbel. _b_ ist die Rolle, von der der Draht abgenommen
wird; damit er immer straff gespannt bleibt, wird _b_ durch die Feder
_a_ gehemmt. Je breiter die Spule _c_, desto größer muß ihr Abstand von
_b_ sein.
[Illustration: Abb. 136. Spulmaschine.]
Ist auch die sekundäre Spule fertig gewickelt, so werden ihre beiden
Drahtenden vorläufig in der Mitte über der Rolle zusammengedreht.
Dann können die Randscheiben aus dünnem Holz oder aus schellackierter
Pappe angebracht werden. Diese Scheiben sitzen an den freien Enden des
Drahtkernes fest auf. Der etwa noch vorhandene Zwischenraum zwischen
ihnen und der Spule wird mit Paraffin ausgegossen. Ist dies erkaltet,
so umgeben wir die ganze Rolle mit einer Schutzhülle aus Karton, die
mit den Randscheiben abschneidet. Die Enden des die Hülle bildenden
Kartonstreifens werden zusammengeleimt oder durch Umwickeln mit einer
Lage Bindfaden zusammengehalten. Die Drahtenden der sekundären Spule
werden durch zwei Löcher in der Kartonhülle herausgeleitet.
In zwei quadratische Brettchen sägen wir je einen runden Ausschnitt,
der gerade so groß ist, daß wir die fertige Spule hindurchschieben
können. Auf einem Grundbrett von passender Größe werden diese beiden
Brettchen so befestigt, daß die durch die beiden Löcher geschobene und
hier angeleimte Spule auf beiden Seiten etwa 1 _cm_ frei herausragt.
Auf den beiden Brettchen bringen wir zwei Klemmschrauben an, mit denen
wir die freien Enden des sekundären Drahtes verbinden.
[Illustration: Abb. 137. Schnitt durch einen einfachen
Induktionsapparat.]
Die Abb. 137 und 138 veranschaulichen diese Anordnung im Schnitt und im
Grundriß. _a_ zeigt das Grundbrett, _b_ die quadratischen Brettchen,
in deren runden Löchern die Spule ruht. _c_ ist der Eisenkern, _d_
die primäre, _e_ die sekundäre Wickelung und mit _f_ sind die beiden
Klemmen bezeichnet.
Daß wir Induktionsströme erzeugen können, indem wir den primären
Strom abwechselnd schließen und öffnen, haben wir bereits gesehen.
Wir bringen deshalb an unserem Apparat eine Vorrichtung an, die
die Unterbrechung in regelmäßigen, sehr rasch aufeinanderfolgenden
Intervallen selbsttätig ausführt. Eine solche Einrichtung kennen
wir schon von der elektrischen Klingel her (Seite 113). Die von der
Klingelkonstruktion kaum abweichende Form des ~Unterbrechers~ an
unserem Induktionsapparat ist aus den beiden Figuren zu erkennen:
_g_ ist ein Eisenanker, der an der Feder _h_ angelötet ist; letztere
ist an der Messingsäule _i_ so befestigt, daß _g_ gerade vor dem
Eisendrahtkern steht, und zwar in einem Abstande von 2 bis 3 _mm_. _k_
ist die in einer Messingsäule verschraubbare Stellschraube, die mit
einer Kontaktspitze aus Platin versehen ist. Wie die Enden des primären
Drahtes mit den Klemmen α und β verbunden werden, ist aus der Abb. 138
ersichtlich.
[Illustration: Abb. 138. Einfacher Induktionsapparat von oben gesehen.]
Bei diesem Apparat können wir die Stärke des Induktionsstromes nicht
unmittelbar regeln. Da es jedoch oft von Vorteil ist, diese je nach
Bedarf ändern zu können, so sei weiterhin noch eine andere Form der
Elektrisiermaschine beschrieben, die auch für die Ausführung der oben
schon beschriebenen Versuche (Seite 137 u. f.) sehr praktisch ist.
Der Hauptunterschied gegenüber dem zuvor angeführten Apparat besteht
darin, daß die sekundäre Spule beweglich ist. In Abb. 139 bezeichnen
die gleichen Buchstaben wieder die gleichen Teile wie in den beiden
vorhergehenden Abbildungen. Der Eisenkern _c_ ist nach rechts 1,5
bis 2 _cm_ länger als die primäre Spule _d_, mit der er links eben
abschneidet. Er ist in dem starken Brettchen _b_ so befestigt, daß er
mit seiner Bewickelung nach links hinausragt. Die sekundäre Spule
_e_ wird auf eine Kartonhülle aufgewickelt, die glatt über _d_ paßt.
Sie wird wie oben mit Randscheiben und einer Schutzhülle aus Karton
versehen und auf dem Brettchen _l_ angeleimt, das so dick ist, daß,
wenn es auf _a_ aufliegt, die darauf befestigte sekundäre Spule über
die primäre geschoben werden kann. Rechts und links von dem Brettchen
_l_ sind Leistchen auf _a_ anzunageln, damit es in der dadurch
entstandenen Rinne Führung hat und ohne Beschädigung der Spulen hin und
her geschoben werden kann. Der Unterbrecher wird hergestellt, wie oben
schon beschrieben.
[Illustration: Abb. 139. Induktor mit verschiebbarer sekundärer Rolle.]
Es ist klar, daß der Induktionsstrom umso schwächer wird, je weiter
wir die sekundäre Spule herausziehen; wir können also durch ihr Hin-
und Herschieben die Stärke des sekundären Stromes ohne Abänderung des
primären regeln.
Schrauben wir die Stellschraube des Unterbrechers so weit nach vorn,
daß der Anker am Eisenkern fest anliegt, so kann keine Unterbrechung
des Stromes mehr stattfinden. Bewegen wir jetzt die sekundäre Spule hin
und her, so erhalten wir, wie wir schon im dritten Vortrag (Seite 137
u. f.) sahen, ebenfalls Induktionsströme.
[Illustration: Abb. 140. Schaltungsschema des Kondensators.]
[Sidenote: Der Funkeninduktor.]
[Sidenote: Der Kondensator.]
Wir wissen, daß die Spannung des Induktionsstromes mit von der
Geschwindigkeit abhängt, mit welcher der erregende Strom unterbrochen
wird. Ferner wissen wir, daß an der Unterbrechungsstelle jeweils
ein Funke auftritt, wenn der Strom geöffnet wird. Das Auftreten des
Funkens zeigt uns aber, daß der Strom nicht plötzlich unterbrochen
wird, das heißt nicht in der kurzen Zeit von seinem normalen Wert auf
0 herabsinkt, in der die tatsächliche Trennung des Leiters erfolgt,
sondern daß er infolge der Selbstinduktion den Luftzwischenraum
anfangs überwindend, nur allmählich schwächer wird, bis er ganz
unterbrochen ist. Wollen wir also die Wirkung eines Induktionsapparates
verstärken, so müssen wir danach trachten, den Funken an der
Unterbrecherstelle möglichst zu verkleinern. Wir betrachten das
Schema Abb. 140, in welchem _K_ den Eisenkern, _P_ die primäre, _s_
die sekundäre Wickelung, _E_ die Stromquelle, _A_ den Eisenanker und
_~ab~_ die Unterbrecherstelle bezeichnet. Wenn wir den zwischen _a_
und _b_ entstehenden Funken verkleinern wollen, so müssen wir die
Spannungsdifferenz dieser Punkte verringern, was wir dadurch erreichen,
daß wir ihre Kapazität vergrößern, indem wir einen Kondensator
(_Ko_) an sie anschließen, wie das auf der Abb. 140 zu ersehen
ist. Der Kondensator muß eine große wirksame Fläche haben und wird
deshalb aus einzelnen Stanniolblättern hergestellt, die durch Papier
voneinander isoliert sind. Er wird in einem Kasten untergebracht,
der zugleich die Grundlage für die Induktorrolle bildet, und von der
Größe dieser hängen auch die Maße des Kastens ab. Die isolierenden
Papierblätter schneiden wir aus nicht zu dünnem Seidenpapier (oder
dünnem Paraffinpapier) so groß, daß sie mit etwa 0,5 _cm_ Spielraum
in dem Kasten Platz finden. Die Stanniolblätter müssen 1 bis 2 _cm_
kleiner sein als die Papiere und auf einer Seite einen 4 bis 5 _cm_
langen Fortsatz haben (siehe Abb. 141). Um die Isolierfähigkeit der
Seidenpapiere zu erhöhen, werden sie in Schellacklösung gebadet. In
ein flaches Gefäß, etwa eine hinreichend große Entwicklungsschale, wie
sie in der Photographie gebraucht werden, gießen wir den Schellack.
Die zugeschnittenen Seidenpapiere werden dann einzeln durch die Lösung
durchgezogen und mit je zwei Stecknadeln an einer ausgespannten Schnur
zum Trocknen aufgehängt. Danach werden die Stanniolblätter, durch die
schellackierten Papiere voneinander getrennt, so aufeinandergelegt,
daß beim ersten der Fortsatz nach rechts, beim zweiten nach links,
beim dritten wieder nach rechts u. s. w. herausragt, wie dies in Abb.
141 zu sehen ist. Den fertigen Kondensator zeigt Abb. 142 _A_. Um die
Fortsätze der Stanniolblätter fest zusammenzuhalten und gut mit einem
Draht verbinden zu können, biegen wir uns aus Messingblech eine Klammer
_a_ (Abb. 142 _B_) und versehen sie mit einem Muttergewinde und einer
Schraube _b_. Damit sich letztere beim Zusammenklemmen der Fortsätze
nicht in das Stanniol einbohrt, wird das Blechstückchen _c_ dazwischen
gelegt.
[Illustration: Abb. 141. Lage der Stanniolblätter mit ihren Ansätzen.]
[Illustration: Abb. 142. Der fertige Kondensator.]
Da der Kondensator aber nicht nur die Unterbrecherfunken abzuschwächen,
sondern auch oszillatorische Schwingungen zu erzeugen hat, muß die
Größe seiner Kapazität in einem bestimmten Verhältnis zu der Größe
des ganzen Apparates stehen; die günstigste Bemessung findet man,
wenn man zuerst nur wenig Blätter in den Kondensator legt und die
damit erzielte Funkenlänge des Induktors mißt. Darauf legt man einige
Blätter mehr ein und mißt -- natürlich unter sonst gleichen Bedingungen
-- wieder die Funkenlänge. Ist sie größer geworden, so legt man noch
mehr Blätter ein u. s. f., bis die Länge der Funken wieder abnimmt.
Als Anhaltspunkt mag folgendes dienen: nehmen wir an, die Länge der
Stanniolblätter verhielte sich zur Breite wie ⅗ zu ⅖ und sie seien
jeweils so lang wie die Induktorrolle, so mögen für kleine Apparate 30
bis 40 Blätter genügen, für größere wird sich deren Zahl auf 200 bis
250 belaufen. Wie der Kondensator einzuschalten ist, wurde oben schon
besprochen.
Solche Induktionsapparate, die mit Kondensatoren versehen sind, nennt
man Funkeninduktoren, da man ziemlich starke Funken mit ihnen erzeugen
kann; häufig werden sie auch mit dem Namen ihres ersten Erbauers
~Ruhmkorff~ bezeichnet.
Je größer wir die Funkeninduktoren bauen, desto mehr Sorgfalt ist auf
die Isolierung der einzelnen Windungen und besonders der einzelnen
Lagen zu verwenden. Denken wir uns einen Leiter, der gewissermaßen
selbst elektromotorisch tätig ist, wie z. B. ein Element, so ist die
Spannungsdifferenz zweier seiner Punkte um so größer, je weiter die
Punkte von der Mitte entfernt sind (siehe Seite 106 u. f.). Ein solcher
Leiter ist z. B. der sekundäre Draht eines Induktionsapparates. Ein
Punkt des Drahtes in einer Lage ist von dem direkt über ihm liegenden
Punkt des Drahtes in der nächsten Lage nur um einen Bruchteil eines
Millimeters durch das jede Lage bedeckende Papier getrennt; da sich
zwischen zwei solchen Punkten eine große Anzahl wirksamer Windungen
befindet, so kann je nach der Größe des Apparates eine recht
beträchtliche Potentialdifferenz zwischen diesen Punkten auftreten, die
unter Umständen stark genug ist, die Isolierung zu durchschlagen und
damit den Apparat sehr zu schädigen. Wir müssen deshalb bei Induktoren,
deren Spulenmaße 10 bis 12 _cm_ in der Länge und 5 _cm_ im Durchmesser
übersteigen, schon stärkeres Papier, das tüchtig mit Schellack oder
heißem Paraffin zu bestreichen ist, zur Isolierung der einzelnen Lagen
anwenden. Bei größeren Apparaten soll zur Isolierung ausschließlich
~reines~ Paraffin, das in ~sauberen~ Gefäßen flüssig zu machen ist,
angewendet werden.
Sollen die Funkeninduktoren für eine Funkenlänge von zehn oder noch
mehr Zentimeter gebaut werden, so genügt diese einfache Art der
Isolierung auch nicht mehr. In diesem Falle müssen wir die Spule in
zwei Teilen herstellen, die durch einen mehrere Zentimeter breiten
Zwischenraum voneinander getrennt sind. Abb. 143 zeigt den Schnitt
durch die Rolle eines solchen Apparates. Die Drahtenden der beiden
Spulen _e₁_ und _e₂_ sind natürlich so miteinander zu verbinden, daß
ein die Windungen durchfließender Strom den Kern stets in gleicher
Richtung umkreist.
[Illustration: Abb. 143. Schnitt durch die Rolle eines Funkeninduktors.]