Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge 20. Band; 

 der ganien Reihe 36. Band. 



Sonntag, den 9. Oktober 1921. 



Mummer 41. 



Neuere Erfolge von Maxwells Theorie der Elektrizitat. 



Von Dr. Karl Kuhn. 



[Nachdruck verboten.] 



Mil 6 Abbildungen. 



Faradays Anschauungen iiber das Wesen 

 und die Einheit der elektrischen und magnetischen 

 Krafte wurden von seinem Landsmann, dem 

 grofien englischen Physiker Clerk Maxwell 

 (1831 1879) mathematisch formuliert und die 

 weitestgehenden Folgerungen daraus gezogen. Seit- 

 dem Heinrich Hertz (1857 ^94) die von 

 Maxwell geforderte Existenz elektromagnetischer 

 Wellen verwirklicht und damit das weite Gebiet 

 der Optik zu einem Zweig der Elektrizitatslehre 

 gemacht hatte, gelangte die Maxwellsche 

 Theorie in der Physik zur vollen Herrschaft und 

 auch die moderne hochentwickelte Elektrotechnik 

 ist vollstandig auf den Maxwellschen An- 

 schauungen aufgebaut. Es ist nun von hohem 

 Interesse, dafi trotz der glanzenden Leistungen 

 von Hertz manche Folgerungen der Maxwell- 

 schen Theorie erst in unserem Jahrhundert durch 

 die grofien Fortschritte der physikalischen Ex- 

 perimentierkunst bestatigt werden konnten. 



I. 



So ist es fur die Maxwellsche Theorie von 

 grundlegender Bedeutung, dafi auch in einer un- 

 geschlossenen Leitungsbahn eine vollig stauungs- 

 freie Elektrizitatsbewegung stattfindet. Wir denken 

 uns diesen Fall in folgender Versuchsanordnung 

 (Abb. i) verwirklicht: die Pole einer elektrischen 



Abb. i. 



Stromquelle S sind durch 2 Drahte iiber einen 

 Stromschliissel mit den beiden Flatten K K eines 

 Kondensators verbunden. Zwischen den Metall- 

 platten KK befinde sich ein Nichtleiter oder auch 



ein Vakuum. Schliefit man den Stromschliissel, 

 so fliefit wahrend eines sehr kurzen Zeitraums in 

 den Drahtverbindungen ein elektrischer Strom, 

 der die Kondensatorplatten aufladt. Dabei ent- 

 steht zwischen diesen durch die Kraftlinien E ein 

 elektrisches Feld. Vor Maxwell glaubte man, 

 hier liege in dem oftenen Stromkreis wahrend 

 der kurzen Ladezeit des Kondensators eine unge- 

 schlossene Stromung vor. Nach Maxwell er- 

 folgt aber wahrend des Anwachsens des Feldes E 

 im Isolator zwischen den Flatten KK eine Ver- 

 schiebung der Elektrizitat, die eine stauungsfreie 

 Elektrizitatsbewegung ermoglicht und die den 

 Leiterstrom zu einer geschlossenen Stromung er- 

 ganzt. Der ,,Verschiebungsstrom" im Isolator 

 oder Dielektrikum befordert dieselbe Elektrizitats- 

 menge, wie sie durch den Querschnitt des Metall- 

 drahts fliefit. Wenn die Kondensatorplatten auf- 

 geladen sind, horen beide Strome, Leitungs- und 

 Verschiebungsstrom, zu fliefien auf. Maxwells 

 kurzdauernde Verschiebungsstrome in Nichtleitern 

 sind keine eigentlichen Strome im gewohnlichen 

 Sinn; es werden vielmehr nur die Elementar- 

 quanten der positiven und negativen Elektrizitat, 

 die in jedem Molekiil des Isolators in gleich grofier 

 Zahl und zunachst regellos gerichtet vorhanden 

 sind, durch das elektrische Feld auseinander ge- 

 zogen und soweit verschoben, bis die Grofie der 

 sie in ihre Lage stabilen Gleichgewichts zuriick- 

 ziehenden (quasi-elastischen) Kraft gleich der Grofie 

 der wirkenden Feldstarke multipliziert mit der 

 Ladung geworden ist. Aufier den Molekiilen ist 

 aber auch noch der alles durchdringende Ather ') 

 vorhanden; ,,auch dieser wird polarisiert (jedoch 

 ist uns die Art der Zustandsanderung, die er da- 

 bei erleidet, unbekannt, da wir im Ather keine 

 ponderable Materie annehmen kbnnen) und liefert 

 einen Beitrag zu der dielektrischen Stromung". 2 ) 

 Die Ketten der polarisierten Molekiile oder Di- 

 pole (Abb. 2) entsprechen den elektrischen Kraft- 

 linien Faradays. Der Sitz der elektrischen 

 Energie eines geladenen Kondensators ist also 

 nach der Max wel Ischen Theorie vor allem der 

 Isolator oder der Raum zwischen den Metall- 

 platten KK. 



') ,,Wir verbinden mil dem Worte , Ather' keineswegs 

 die Vorstellung einer bypothetischen Subslanz; vielroehr 

 gebrauchen wir dieses bistorisch uberlieferte Wort heute als 

 Abkiirzung, wenn wir ohne Weilschweifigkeiten von dem 

 Raume als Trager eines elektromagnetischen Feldes sprechen." 

 M. Abraham, Theorie der Elektrizitat, S. 107, Bd. i, 6. Auf- 

 lage. Teubner, Leipzig 1921. 



*) Naturwissenschaften, S. 741, Bd. 4. 



