deren Drehung mittels des
oben auf dem
Instrument angebrachten Torsionskopfes der abgelenkte
Draht
[* 2] wieder in die Ruhelage zurückgeführt
wird. Der Torsionskopf trägt einen Zeiger, der auf einem Teilkreis den Drehungswinkel angibt, welcher ein
Maß ist für die
ablenkende
Kraft.
[* 3] Diese aber ist proportional dem
Quadrat der Stromstärke, so daß das
Instrument gerade
diejenige
Größe angibt, welche den
Techniker direkt interessiert, weil derselben die erzeugte
Licht- oder Wärmemenge und
die verbrauchte oder erzeugte Arbeitsmenge proportional sind.
[* 5] (griech.),
Ätzung auf galvanischem Weg behufs Erzeugung von Zinkhochdruckplatten zum
Druck auf der
Buchdruckpresse,
wurde zuerst von
Böttger geübt;
Devincenzi erfand indes ein einfacheres
Verfahren, bei welchem auf die
gekörnte Zinkplatte, nachdem sie in ähnlicher
Weise behandelt worden wie der lithographische
Stein, die
Zeichnung mit fetter
lithographischer
Kreide
[* 6] oder
Tusche aufgetragen wird, die man sodann mit Gummiwasser behandelt, mit
Terpentinöl überstreicht
und mit fettem
Firnis einwalzt, um sie schließlich, mit einer gleichgroßen Kupferplatte verbunden, in
Kupferlösung zu ätzen.
Letzteres löst sich in
Wasser und bildet
Schwefelsäure. Bestehen die
Elektroden aus
Platin, so werden sie
von den sich ausscheidenden
Körpern nicht
angegriffen. Ist die elektropositive
Elektrode aber eine Zinkplatte, so wird sie
von der hier sich ausscheidenden
Schwefelsaure gelöst, und so kann jedes
Metall bis auf
Platin als positiveElektrode
oxydiert werden. Die durch den galvanischen
Strom hervorgebrachte
Zersetzung ist proportional der Stromstärke, und daher kann
man letztere messen, indem man die
Menge des
Sauerstoffs und
Wasserstoffs bestimmt, welche der
Strom in einer bestimmten Zeit
aus angesäuertem
Wasser entwickelt.
Leitet man denselben
Strom durch verschiedene
Elektrolyte, so werden stets äquivalente
Mengen derselben
zersetzt. Die
Quantitäten der abgeschiedenen
Stoffe stehen im
Verhältnis der Äquivalentgewichte. Bei der Elektrolyse findet sehr allgemein
neben den primär elektrolytischen Vorgängen eine
Reihe sekundärer
Prozesse statt, indem die abgeschiedenen
Körper auf die
Elektroden (wie schon angedeutet), auf den
Elektrolyt, auch wohl gegenseitig aufeinander einwirken. So wird schwefelsaures
Kali ebenso zerlegt wie schwefelsaures
Kupferoxyd, statt des
Kupfers wird
Kalium an der negativen
Elektrode abgeschieden.
[* 15] (hierzu Tafel
»Elektromagnetische Kraftmaschinen«). Im J. 1820 entdeckte
Örsted in
Kopenhagen
[* 18] durch
Zufall, daß der elektrische (galvanische)
Strom eine
Wirkung auf die
Magnetnadel ausübt. Befindet sich nämlich in der
Nähe
einer auf eine
Spitze drehbar aufgesetzten
Magnetnadel (s.
Magnetismus)
[* 19] der Schließungsdraht einer galvanischen
Batterie, so wird die
Nadel aus der Südnordrichtung, welche sie infolge der magnetischen Einwirkung der
Erde einnimmt, abgelenkt,
sobald ein
elektrischer Strom durch den Schließungsdraht geht. Um jederzeit die
Richtung, nach welcher die Ablenkung erfolgt,
leicht bestimmen zu können, hat
Ampère folgende seltsam klingende, aber nützliche
Regel gegeben: Man
denke sich in dem Stromleiter eine kleine menschliche
[* 1]
Figur, den
Kopf voran und das
Gesicht
[* 20] der
Nadel zugewendet, mit dem (positiven)
Strom schwimmend, so wird das Südende der
Nadel stets nach der rechten Seite der
[* 1]
Figur abgelenkt.
Ist derLeitungsdraht in der durch die
Nadel gelegt gedachten lotrechten
Ebene (d. h. im magnetischen
Meridian)
um die
Nadel herumgebogen, so ergibt sich aus jener
Regel, daß alle Teile dieses Stromkreises die
Nadel im gleichen
Sinn abzulenken
streben und zwar so, daß ihr Südende nach der Seite hin abgelenkt wird, von welcher aus betrachtet
der (positive)
Strom die
Nadel in derselben
Richtung umkreist, in welcher sich der Zeiger einer
Uhr
[* 21] bewegt. Wird ein mit
Seide
[* 22] oder
Wolle umsponnener und dadurch isolierter Kupferdraht um einen
Stab
[* 23] aus weichem
Eisen
[* 24] herumgewunden, so wird der Eisenstab
sofort zu einem
Magnet und vermag
¶
mehr
Eisen anzuziehen und festzuhalten, wenn man einen elektrischen (galvanischen) Strom durch die Drahtwindungen leitet; er verliert
aber seine magnetischen Eigenschaften sogleich und läßt das angezogene Eisen wieder los, wenn man den Strom unterbricht. Ein
solcher mit Drahtwindungen umgebener Eisenkern, den man durch Schließen und Öffnen des galvanischen Stroms nach Belieben
magnetisch und wieder unmagnetisch machen kann, heißt ein Elektromagnet. Statt den Draht unmittelbar auf den Eisenkern zu
wickeln, erscheint es zweckmäßiger, denselben auf einer Holzspule (Magnetisierungsspirale,
[* 15]
Fig. 1) aufzuwinden, in deren
Höhlung man den Eisenstab hineinschiebt.
Dabei wird dasjenige Ende des Stabes zu einem Südpol, d. h. es würde sich, wenn man den Elektromagnet
beweglich aufhängte, nach S. richten, welches, dem Beschauer zugewendet, von dem Strom in der Richtung des Uhrzeigers umkreist
erscheint
[* 15]
(Fig. 2), das entgegengesetzte zu einem Nordpol. Will man eine große Tragkraft erzielen, so gibt man dem Elektromagnet
die Gestalt eines Hufeisens (abc,
[* 15]
Fig. 3), auf dessen Schenkel die Drahtspulen a und c aufgeschoben sind;
an dem eisernen Anker
[* 26] de, auf welchen jetzt beide Pole, sich gegenseitig unterstützend, wirken, wird die zur Aufnahme der Gewichte
bestimmte Wagschale angehängt.
Durch Elektromagnete kann man Tragkräfte erzielen, welche alles durch gewöhnliche Stahlmagnete in dieser Hinsicht Geleistete
weit übertreffen. Diese kräftigen Wirkungen legten den Gedanken nahe, den Elektromagnetismus als bewegende Kraft zum Betrieb
von Arbeitsmaschinen zu benutzen. Die
[* 15]
Fig. 4 zeigt eine kleine, von Ritchie angegebene elektromagnetische Maschine.
[* 27] Auf einem
Brettchen ist ein hufeisenförmiger Stahlmagnet mit aufwärts gerichteten Polen (Nordpol N, Südpol S) befestigt; in der Mitte
zwischen seinen Schenkeln ist eine lotrechte, in Spitzen laufende Achse angebracht, welche einen wagerechten
Elektromagnet AB trägt, dessen Endflächen bei der Drehung über die Pole des Stahlmagnets hinweggehen.
Leitet man den Strom nun derart durch die Drahtwindungen des Elektromagnets, daß sein Ende A zu einem Südpol, B zu einem Nordpol
wird, so wird A von N, B von S angezogen, und es tritt Drehung in der Richtung des Pfeils ein. Diese Drehung
würde aber ihr Ende erreichen, sobald A über N und B über S angekommen ist, wenn nicht dafür gesorgt wäre, daß in diesem
Augenblick die Stromrichtung in den Drahtwindungen umgekehrt und sonach A zu einem Nordpol und B
zu einem
Südpol gemacht wird; da alsdann A von N, B von S abgestoßen wird, so setzt sich die Drehung in dem einmal begonnenen Sinn
fort.
Die Umkehrung des Stroms im geeigneten Augenblick wird aber durch den Stromwechsler, Stromwender
[* 28] oder Kommutator hi selbstthätig
bewirkt. Derselbe besteht aus einem auf der Drehungsachse isoliert sitzenden Metallring, welcher an zwei
gegenüberliegenden Stellen durch isolierende Zwischenräume in zwei getrennte Hälften zerlegt ist, deren eine h mit dem
einen Ende o, die andre i mit dem andern Ende der Drahtwindungen verbunden ist. Auf dem Umfang des Metallringes schleifen zwei
Messingfedern f und g, deren äußere Enden Klemmschrauben zur Aufnahme der Poldrähte der Batterie tragen.
In der in der
[* 15]
Figur dargestellten Lage geht der positive Strom durch die Feder g zum Halbring h und durch das Drahtende o in
die Windungen, tritt aus diesen auf den Halbring i über, um durch die Feder f nach dem negativen Pol derBatterie zu gelangen. In demAugenblick aber, in welchem A über N und B über S weggeht, gehen die isolierenden Zwischenräume
zwischen h und i unter den Federn weg, die positive Feder f kommt auf i, die negative g auf h zu liegen,
der positive Strom durchfließt die Drahtwindungen in umgekehrter Richtung, und die Pole des Elektromagnets kehren sich um. Der
Stahlmagnet N S kann durch einen feststehenden Elektromagnet ersetzt werden, dessen Windungen von dem nämlichen Strom wie diejenigen
des beweglichen durchflossen werden (vgl. Magnetelektrische Maschinen).