zu bringen; die
Arbeit, die aufgewendet werden muß, um der Menge q die Menge 1 aus dem
Unendlichen bis zum Abstand r anzunähern,
ist daher q/r. Enthält ein Leiter oder Isolator (s. umstehende
[* 1]
Figur) an verschiedenen
Stellen die Ladungen q, q1, q2..., die von dem Punkt P die Entfernungen r, r1, r2... haben, so muß
auf die Menge 1 die
Arbeit q/r+q1/r1+q2/r2+...=V aufgewendet werden, um dieselbe aus sehr großer (unendlicher) Entfernung
in den Punkt P zu bringen. Diese
Arbeit V heißt nun das Elektrisches
[* 2] P. in dem Punkt P. Je näher P an dem Leiter liegt, desto höher
wird das Elektrisches P. daselbst sein.
Alle Punkte mit gleichem Elektrisches P. bilden eine den Körper umschließende
Fläche, eine Niveaufläche; zwischen Punkten auf verschiedenen
Niveauflächen besteht eine Potentialdifferenz. Ein elektrisches Teilchen leistet nur
Arbeit, wenn dasselbe von einer Niveaufläche
höhern Potentials auf eine solche niedern Potentials übergeht. Verschiebung in der Niveaufläche ergiebt
keine
Arbeit; demnach wirkt in derselben keine Kraftkomponente, d. h. die auf das elektrische
Teilchen wirtsame Kraft
[* 3] steht überall senkrecht auf den Elementen der Niveauflächen. (S. Kraftlinien.) Die elektrischen
Teilchen im Innern eines geladenen im
Gleichgewicht
[* 4] befindlichen Leiters erfahren keinen
Antrieb, leisten also keine
Arbeit
bei ihrer Verschiebung, das ganzeInnere hat also bis an die Oberfläche heran dasselbe Potential, und
die Oberfläche selbst ist eine Niveaufläche. In diesem
Sinne kann man geradezu von dem Potential eines Leiters sprechen
als der
Arbeit, die man aufwenden muß, um die Menge 1 aus sehr großer (unendlicher) Entfernung auf den Leiter zu bringen.
Für eine freie, mit der Menge q gleichmäßig oberflächlich geladene
Kugel vom Radius r ist für den
Mittelpunkt und sonach für die ganze
Kugel V=q/r. Bei leitender
Verbindung zweier Leiter von ungleichem Potential V und V'
geht Ladung, von selbst
Arbeit leistend, von dem Leiter höhern Potentials V in jenem niedern Potentials
V' über, wobei die Menge +1 die
ArbeitV-V' leistet. Zwischen Leitern von gleichem Elektrisches P. (s. oben) tritt kein Eleltricitätsaustausch
ein. Da alle Entladungen schließlich gegen die Erde stattfinden, ist es zweckmäßig, lediglich die Differenzen der Potentiale
der Leiter gegen das Elektrisches P. der Erde zu messen, welch letzteres als
Null angenommen wird.
Wenn wir einem Leiter das Elektrisches P. +V zuschreiben, soll dies in der Folge bedeuten, daß sein Elektrisches P.
um V größer ist als jenes der Erde. Dann mißt +V die
Arbeit, die geleistet wird, wenn die Menge +1 von der Erde auf den
Leiter gebracht wird. Hat ein Leiter bei der Gesamtladung +1 das Potential x, so hat derselbe bei q mal
größerer Ladung an jeder
Stelle eine q mal größere Elektricitätsmenge,
[* 5] während die Verteilungsverhältnisse dieselben
bleiben und auch das
Gleichgewicht bestehen bleibt. Das Potential in irgend einem Punkt und für den Leiter ist
jetzt q mal größer, also V=xq. Das Potential desselben Leiters ist proportional der Ladung (Menge). Drückt man dies in der
Form aus q=CV, so ist C=q/V. Die aus die Einheit des Potentials entfallende Menge C heißt die
Elektrische
[* 6] Kapacität (s. d.)
des Leiters. (S. Elektromotorische Kraft,
Elektrische Einheiten,
ElektrischeEnergie, Volt.) -
[* 2]Sehen
[* 8] oder
Telegraphisches Sehen.
Schon 1880 hat A. G.
Bell daran gedacht, durch
Umkehrung der
Anordnung in
seinem
Photophon
[* 9] (s. d.) ein telegraphisches oder Elektrisches Sehen zu
ermöglichen.
Gleiches erstrebten G. R. Carrey in
Boston
[* 10] in demselben Jahre, bald darauf Sawyer, schon 3 Jahre
früher J.
Perry und W. Elektrisches
Ayrton, Conolly und McTighe in Pittsburg 1880, der
Franzose Senlecq d'Ardres 1877 und fast zu gleicher
Zeit Professor Adriano de Paiva in Oporto
[* 11] und Dr. Carlo Mario Pevorino in Mondovi.
Senlecq brachte den unzutreffenden
NamenTelektroskop für seine Erfindung in
Vorschlag. DieAufgabe, welche
einem elektrischen
Teleskop zu stellen wäre, hat eine gewisse Verwandtschaft mit der
Aufgabe der
Kopiertelegraphen (s.
Elektrische Telegraphen
A, 5), ist jedoch umfassender, insofern nicht bloß ein einzelnes vorliegendes
Bild telegraphisch kopiert werden, sondern
die gleichzeitigen
Umrisse eines körperlichen Gegenstandes, ja selbst etwaige
Bewegungen desselben telegraphisch dem entfernten
Auge
[* 12] wahrnehmbar gemacht werden sollen und dies außerdem noch durch eine Reihenfolge von elektrischen
Strömen, welche doch eine gewisse Zeitdauer besitzen.
Bessere Erfolge als Senlecq hat 1881 Shelford Bidwell mit seinem Telephotograph erzielt, indem er als Empfänger einen
Kopiertelegraphen von d'Arlincourt benutzte und im Geber durch Selenpräparate die vorhandenen optischen Unterschiede
in elektrische umsetzte. Das Elektrisches Sehen mit einem einzigen Leitungsdrahte zu ermöglichen, bemühte sich
P. Nipkow in
Berlin
[* 13] seit 1884 und kam schließlich auf die Benutzung der von Delany für die absatzweise Vielfachtelegraphie
(s. MehrfacheTelegraphie) bei Benutzung des phonischen
Rades von La
Cour angewendeten
Anordnungen zur
Erhaltung desSynchronismus
und Entsendung der
Ströme, denen er Vorrichtungen zur Zerlegung der Lichtbilder in absetzendes Licht,
[* 14] zur
Umsetzung der Lichtschwankungen
in Stromschwankungen, zur
Umsetzung der Stromwirkungen wieder in Lichtwirkungen und endlich zur Zusammensetzung der ins
Auge
gelangenden absetzenden
Lichtstrahlen zu Bildern hinzufügte. In jüngster Zeit hat sich namentlich
Henri Button mehrere Jahre
lang mit dem Elektrisches Sehen beschäftigt und dafür den
NamenTelephanie in
Vorschlag gebracht; er benutzte gleichfalls das
phonische Rad
neben einer
Stimmgabel, wie Delany. -
Vgl. Liesegang, Probleme der Gegenwart, Bd. 1: Beiträge zum
Problem des elektrischen Fernsehens (Düsseld. 1891).
Staubfiguren, s.Lichtenbergsche
[* 1]
Figuren und
ElektrischeBilder. ^[= in der Erkenntnistheorie ungefähr gleichbedeutend mit Anschauung (s. d.), wie diese dem Begriff ...]
[* 6]Telegraphen,
[* 15]
Telegraphen (s. d.), welche durch elektrische Wirkungen am Empfangsorte wahrnehmbare,
meistens sichtbare, zum
Teil aber auch hörbare oder auch fühlbare (über diese s. Sensophon) Zeichen hervorbringen.
Die Erfindung und Ausbildung der Elektrische Telegraphen war technischerseits vorwiegend an den jeweiligen Standpunkt
der menschlichen Kenntnis von der Erzeugung der Elektricität und den Wirkungen derselben gebunden, während auf die Einführung
und Ausbreitung von Telegraphenanlagen die Gestaltung
¶
forlaufend
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der gesamten Verkehrsverhältnisse jederzeit von wesentlichem Einfluß sein mußte.
Bei der außerordentlich großen Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der Elektricität und bei der immerhin merklichen Einfachheit und verhältnismäßigen Billigkeit der Mittel, durch welche
man die Elektricität für telegr.
Zwecke zu verwerten vermag, konnte es nicht ausbleiben, daß für den allgemeinen Nachrichtenverkehr
die Elektrische Telegraphen allen andern den Rang ablaufen mußten und daß sie mit fortschreitender
Entwicklung des Gesamtverkehrs und dem stetig steigenden Werte einer möglichst großen Raschheit in der Abwicklung desselben
eine nicht zu unterschätzende Bedeutung und gewaltige Entwicklung gewinnen muhten. Die Wirkungen, welche man mit Hilfe der
Elektricität an einem fernen Orte hervorbringen kann, sind an sich schon ziemlich zahlreich, sie lassen
sich außerdem auch in mannigfaltiger Weise als telegr.
Zersetzungen. Sowie eine dieser
Wirkungen entdeckt wurde, kam auch bald ein Vorschlag zu ihrer Verwertung für die Telegraphie.
Nach der Art der in ihnen
verwerteten elektrischen Wirkung unterscheidet man unter den so verschiedenen Elektrische Telegraphen besonders
die elektrochemischen und die elektromagnetischen Telegraphen.
Ähnlich war es auch bezüglich des Bekanntwerdens der verschiedenen
Erzeuguugsweisen von Elektricität (vgl. auch Telegraphenverkehr).
Schon als man bloß die Elektricitätserregung durch Reibung
[* 18] (mittels der Elektrisiermaschine)
[* 19] kannte, tauchte der erste, ziemlich vollendete Vorschlag zu Elektrische Telegraphen auf,
den 1753 ein Schotte (Ch. Marshall?) veröffentlicht hat;
dieser und auch die spätern, z. B. von Lesage
in Genf
[* 20] (1774), Lomond (1787) und Reuher (1794) blieben ohne Erfolg;
am ehesten hätte es noch ans dem von Ronalds (1816-23) eingeschlagenen
Wege glücken können, mittels der so schwer zu isolierenden und nicht leicht in großer Menge zu beschaffenden
Reibungselektricität auf weite Fernen zu telegraphieren.
in seinem zweifellos lebensfähigen
Telegraphen benutzte er als telegr.
Zeichen die Gasblasen, welche aufsteigen, wenn der elektrische Strom Wasser zersetzt.
Die
Entdeckung des Elektromagnetismus
[* 23] (s. d.) und des Multiplikators 1820 gab
aber noch bessere Mittel an die Hand,
[* 24] und doch blieb der an den Sömmerringschen erinnernde Entwurf von Ampere (1820) unausgeführt,
ebenso jener Schillings von Canstadt in Petersburg.
[* 25]
Erst 1833 wurde ein elektromagnetischer Telegraph
[* 26] von Gauß undWeber für
ihr Laboratorium
[* 27] in Göttingen
[* 28] ausgeführt;
Steinheil in München befähigte 1830 die E.T., bleibendeZeichen (Punkte in zwei Zeilen) zu schreiben, baute 1837 eine
Telegraphenlinie von München nach Bogenhaufen und entdeckte 1838, daß die Erde als Rückleiter des Stroms benutzbar sei.
1837 erhielten
in England Wheatstone und Cooke (welcher letztere in Heidelberg
[* 29] die Schillingsche Erfindung kennen gelernt
hatte) ein Patent auf einen Nadeltelegraphen. In demselben Jahre machte auch Morse (s. d.)
in Neuyork
[* 30] seinen noch jetzt vielgebrauchten Telegraphen bekannt und baute 1844 die erste (60 km) lange Telegraphenlinie in
Amerika
[* 31] von Washington
[* 32] nach Baltimore.
[* 33]
England besah damals noch wenig Telegraphenlinien. In Deutschland,
[* 34] wo 1843 der erste Telegraph für die Rheinische Eisenbahn von einem Engländer gebaut ward, wurden dann rasch eine größere
Anzahl von Linien ausgeführt.
Die sachlichen Erfordernisse für die Elektrische Telegraphen sind: eine Elektricitätsquelle, eine den gebenden
Ort mit dem empfangenden Ort verbindende Telegraphenleitung (s. d. und Elektricitätsleitungen)
und Telegraphenapparate.
Zur Ausübung der Telegraphierthätigkeit müssen diese drei Dinge jedoch erst in die richtige Verbindung
miteinander gebracht werden;
Ferner läßt sich dieselbe Elektricitätsquelle
in sehr verschiedener Weise zum Telegraphieren benutzen, und es ergeben sich hiernach verschiedene Telegraphenbetriebsweisen
(s. d.).
Alles, was sich auf die wirkliche Benutzung jener Erfordernisse zum Telegraphieren bezieht, läßt
sich unter dem Begriff Telegraphenbetrieb zusammenfassen.
nur in wenigen Fällen ersetzt man dieselben durch
elektroelektrische Induktoren, durch Dynamomaschinen (s. d.) oder durch Accumulatoren
[* 36] (s. d.).
Von den galvanischen
Batterien finden vorwiegend Verwendung die äußerst bequemen und lange ausdauernden Zinkkupferbatterien in Form der
Meidingerschen Ballonelemente (s. Tafel: Elektrische Telegraphen III,
[* 16]
Fig. 4), bei denen der Kupfercylinder K in dem Glase d
und der Zinkcylinder 2 in dem Glase 6 steht, während die zum Ersatz des verbrauchten Kupfervitriolgehalts der Füllungsflüssigkeit
bestimmten Kupfervitriolkrystalle sich in einer mit ihrer Mündung in die Füllungsflüssigkeit eintauchenden Flasche
[* 37] L mit
Ausflußröhrchen r befinden;
X und 2 sind die von k und 2 auslaufenden Poldrähte.
Ferner werden die Zinkkohlenelemente von
Marie-Davy, bei denen das Zink in reinem Wasser, die Kohle in einem wässerigen Brei von faurem fchwefelfaurem
Quecksilberorydul steht, sowie für minder ausdauernde Benutzung (z. B. in der Telephonie
und bei Haustelegraphen) die Zinkkohlenelemente von Leclanchs
[* 16]
(Fig. 7) verwendet, deren Kohlenplatte innerhalb einer Thonzelle
in einer Mischung aus grobgepulverter Kohle und Braunstein steht, während der massive, amalgamierte Zinkcylinder in einer
Ecke des vierkantigen Glases in einer wässerigen Salmiaklösung sich befindet.
Ist nur eine einmalige,
sehr kräftige Stromgebung erforderlich, wie z. B. bei Läutewerken (s.
Elektrisches Läutewerk), so bedient man sich mit Vorteil eines Dynamo-Induktors, in welchem der anfangs schwache Strom sich
bei fortgesetztem Drehen, ähnlich wie bei den Dynamomaschinen, rasch verstärkt und erst, wenn er die erforderliche Stärke
[* 38] erreicht hat, der Leitung zugeführt wird. Die Telegraphenapparate werden in Hauptapparate (^) und Nebenapparate (8) geschieden;