No. 6. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



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Schicht an der Oberfläche seines Leiters condensirt; 

 der iuducirte Strom iliesst in einer anendlich dünnen 

 Schicht an dor inneren Flache der Röhre, und hat in 

 jedem Zeitpunkte dieselhe Intensität wie der Strom 

 im Mitteldrahte, aber die entgegengesetzte Richtung. 

 Bei dieser Anordnung sind nur in dem Räume zwi- 

 schen der Oberfläche des Drahtes und der inneren 

 Wandfläche der Röhre magnetische Kräfte in Wirk- 

 samkeit; das Innere des Drahtes, der von der Masse 

 der Röhre erfüllte und der ganze äussere Raum sind 

 von magnetischer Wirkung frei. Die Röhre hebt 

 auch die iuducirende Wirkung des Drahtes in dem 

 ganzen äusseren Räume auf; sie bildet einen voll- 

 kommenen Schirm für die iuducirenden und für die 

 magnetischen Kräfte des umhüllten Drahtes. Die 

 Analogie dieses Falles mit der elektrostatischen Ver- 

 keilung der Elektricität auf zwei concentrischen 

 Cyliudcrn führt zu dem Ergebniss , dass die Schirm- 

 wirkung der Röhre eine vollkommene ist, auch wenn 

 Draht und Röhre nicht concentrisch sind und andere 

 als kreisförmige Querschnitte haben. 



Die umhüllende Röhre beeinflusst die Fortpflan- 

 zungsgeschwindigkeit elektrischer Wellen im Drahte, 

 da in Folge der Einschränkung des magnetischen 

 Feldes auf den Raum zwischen Draht und Röhre die 

 Stlbstiuductiou im Drahte bedeutend vermindert wird. 

 So lange die Capacität dieselbe bleibt, und dies 

 geschieht, wenn die Röhre isolirt ist, wird die Fort- 

 pflanzungsgeschwindigkeit vermehrt. Ist die Röhre 

 zui - Erde abgeleitet, danu wird die Capacität ebenso 

 vergrössert , wie die Selbstinduction vermindert ist, 

 die Fortpflanzungsgeschwindigkeit bleibt dieselbe. 



In gleicher Weise, wie die Röhre, wirkt als 

 Schirm, theilweise wenigstens, ein dem stromführen- 

 den parallel aufgestellter Leiter, auch wenn er den 

 primären nicht rings umschliesst, und zwar um so 

 mehr, je ausgedehnter er ist. 



Die Condensation einer veränderlichen elektrischen 

 Bewegung auf eine nueudlich dünne Schicht in der 

 Oberfläche des Leiters bildet ebenso, wie die gleich- 

 förmige Bewegung über den ganzen Querschnitt einen 

 idealen Grenzfall. Je nach dem Grade der Variabi- 

 lität der Bewegung und der Grösse des specifischen 

 Widerstandes des Leiters nähert sich der wirkliche 

 Vorgang mehr dem einen oder dem anderen dieser 

 Fälle. Wird ein galvanisches Element geschlossen, 

 so beginut der Strom an der Oberfläche des Schlies- 

 sungsdrahtes zu fliessen und erreicht hier zuerst seine 

 definitive Dichtigkeit, später erst in den tieferen 

 Schichten, zuletzt im centralen Faden ; der Ausgleich 

 der Stromdichte vollzieht sich um so rascher , je 

 grösser der specifische Widerstand des Leiters ist, er 

 ist in magnetisirbaren Drähten sehr viel langsamer 

 als in uumaguetischen. In einer früheren Abhand- 

 lung (Rdsch. III, 19) hatte Herr Stefan nachge- 

 wiesen, dass sich die Elektricität in einem dicken 

 Leitungsdrahte nach denselben Gesetzen vertheilt wie 

 die Temperatur; und wie in einem Drahte, der in 

 einen Raum gebracht wird , dessen Temperatur mit 

 der Zeit periodisch sich ändert , ein Beharruugs- 



zustand sich einstellt der Art, dass in allen Schichten 

 desselben die Temperatur die periodischen Schwankun- 

 gen mitmacht, ganz ebenso stelle sich ein periodi- 

 scher Zustand der elektrischen Strömung- in einer 

 Drahtleitung her, wenn in dieser eine periodisch 

 variirende elektromotorische Kraft thätig ist. Die 

 Amplitude der Stromdichte nimmt gegen die Axe des 

 Drahtes hin ab, und zwar um so rascher, je kürzer 

 die Periode dieser Schwankung ist, zugleich tritt eine 

 Verschiebung der Stromphasen ein, so dass die Strö- 

 mung in den inneren Schichten eine Verspätung 

 gegen die Strömung in den oberflächlichen Fasern 

 zeigt. 



Für einen Eisendraht von 4 mm Dicke giebt die 

 Rechnung für den Fall, dass der Strom in demselben 

 250 ganze Schwingungen in der Secunde macht, die 

 Amplitude der Schwingungen an der Oberfläche 

 2,52 mal so gross als in der Axe. Für 500 Schwin- 

 gungen steigt diese Zahl auf 5,86, für 1000 auf 

 20,59. Die Stromschwingung in der Axe hat gegen 

 jene an der Oberfläche in diesen drei Fällen die 

 Phasendifferenzen 116° 2', 174« 50' und 215° 38'. Die- 

 selben Verhältnisse gelten für den unmagnetischen 

 Kupferdraht bei fünfmal grösserer Dicke , oder bei 

 gleicher Dicke für 2 5 mal höhere Schwingungen. Steigt 

 die Schwiugungszahl noch höher, so wird die Ver- 

 dichtung an der Oberfläche grösser. Bei einer Schwin- 

 gungszahl von 50 Millionen ist in einem Eisendrahte 

 die Amplitude der Schwingungen in 0,0085 mm Tiefe 

 100 mal kleiner als in der Oberfläche. In der Tiefe 

 von 0,0058 mm beträgt die Verzögerung der Phase 

 gegen die Oberfläche eine halbe Schwingungsdauer, 

 der Strom hat hier in jedem Augenblick die ent- 

 gegengesetzte Richtung und eine 23 mal kleinere Am- 

 plitude als in der Oberfläche. Für einen Kupfer- 

 draht sind die Tiefen mit den angeführten Eigen- 

 schaften 5 mal, für einen Neusilberdraht 18 mal 

 grösser als die für den Eisendraht angegebenen. 



Die Schirmwirkung leitender Röhren wird durch 

 diese Verhältnisse erklärt; denn wie sich die Strom- 

 schwankungen an der Oberfläche des Drahtes gegen 

 seine Axe hin verhalten, ebenso verhalten sich die 

 an der inneren Oberfläche der Röhre iuducirten 

 Ströme nach aussen hin. So kommt es, dass für so 

 hohe Schwingungszahlen , wie sie bei den oscillato- 

 rischen Entladungen vorkommen, das Verhalten der 

 metallischen Leiter sich sehr nahe an die Gesetze 

 ansehliesst, welche für Leiter ohne Widerstand gelten. 



Anders verhält sich die Sache bei den elektro- 

 lytischen Leitern, deren specifischer Widerstand sehr 

 gross ist. Nach Kohl rausch ist das Leitungs- 

 vermögen der bestleitenden Schwefelsäure von 1,22 

 spec. Gew. = 69. 10 -6 und ihr specifischer Wider- 

 stand = 1366. 10 B . Rechnet man mit diesem Werthe 

 die Stromvertheilung in einer mit dieser Flüssigkeit 

 gefüllten Röhre von 1 cm Durchmesser für den Fall, 

 dass der Strom 50.10" Schwingungen in der Secunde 

 macht, so findet man die Stromdichte in der Ober- 

 fläche nur um 0,8 Proc. höher als in der Axe. Die 

 Strömung ist also nahezu gleichförmig über den 



