Nr. 37. 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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Elektricitt und Magnetismus. 



Vom IiiKeieiir Alfred Sachs. 



Wenn in naclistcheuder Ahhandliini;- auf hekaiintc 

 Fuuclaincntal-Eischciiuiiigeii, wie l. B. die Ablenkung- der 

 Magnotnadel des Nheren liiug;ewiesen wurde, so geschah 

 dies nicht ohne Absicht. 



Einmal sollten die engen Beziehungen zwischen Elek- 

 tricitt und Magnetismus dargelegt werden und musste 

 aus diesem Grunde auf das Wesen dieser beiden Natur- 

 krfte eingegangen werden. Dann aber sollte im engen 

 Rahmen die Entwickelung der Elektrotechnik berhaupt 

 gegeben werden und war auch zu diesem Zwecke ein 

 Hinweis auf fundamentale Gesetze geboten, um dem Gang 

 der Ertindangen besser folgen zu knnen. 



Im Jahre 1820 machte der dnische Physiker Johann 

 Christian ersted beim Experimentiren eine Entdeckung, 

 deren grosse Bedeutung fr die Entwickelung der Elektro- 

 technik, wenn wir ohne jene von dieser Wissenschaft 

 berhaupt heute sprechen knnten, aus folgendem erkannt 

 werden drfte. 



Oersted hatte eine galvanische Batterie zusammen- 

 gestellt und schloss, d. h. verband die P(de derselben 

 durch einen Leitungsdraht, den er ahnungslos in die Nhe 

 einer sich frei bewegenden Magnetnadel brachte. 



Zu seinem grossen Erstaunen gerieth die in Euhe 

 befindliche Nadel, welche wie bekannt sich in die Richtung 

 von Norden nach Sden einstellt, in Schwingungen, um 

 nach einigem Hin- und Herpendelu in einer von der ur- 

 sprnglichen Lage etwas abweichenden zu verharren. 



Das Gesetz, nach welchem diese Ablenkuus ge- 

 schieht, wurde von Ampere in folgende einfache Regel 

 gekleidet: 



Denkt man sich mit der Stromrichtung, d. h. vom 

 positiven zum negativen Pole der Batterie in dem Leitungs- 

 drahte schwimmend, das Gesicht dem Nordende der Magnet- 

 nadel zugewendet, so wird dieses nach der linken Seite 

 des Beobachters abgelenkt. 



Aus diesem Gesetze erkennen wir, dass die Richtung 

 des Stromes und die Lage des Drahtes zur Magnetnadel 

 fr die Richtung der Ablenkung massgebend sind, wh- 

 rend die Grsse derselben, wie angestellte Versuche 

 zeigten, von der Stromstrke der Batterie abhngt. 



Die Entdeckung Oersteds Hess zum ersten I\[ale die 

 Gelehrtenwelt erkennen, dass zwischen den Erscheinungen 

 der Elektricitt und denen des Magnetismus wechsel- 

 seitige Beziehungen bestnden, und es ertfnete sich ein 

 gewaltiges Feld, diese zu untersuchen und die beiden 

 Naturkrfte, welche bis dahin getrennt behandelt wurden, 

 im Zusaumienhange mit einander zu studiren. Die Frchte, 

 welche auf diesem Felde geerntet wurden, waren dazu 

 berufen, auf imser Kulturleben mchtig einzuwirken. 



Um die Ablenkung der Nadel bei Anwendung eines 

 schwachen Stromes zu verstrken, benutzten Schweigger 

 und Poggendorf den von ihnen erfundenen Multiplikator, 

 der, wie der Name erkennen lsst, die durch den elektri- 

 schen Strom hervorgerufene Wirkung vervielfltigen sollte. 

 Der Gedankengang, der die Erfinder bei der Zusammen- 

 stellung dieses Apparates leitete, war einfach der, dass 

 wenn eine Drahtwindung eine bestimmte Ablenkung der 

 Magnetnadel hervorruft, mehrere solcher Windungen , die 

 sich nicht berhren, eine Summe von ablenkenden Krften 

 ausben mssen, die vereint auf die Magnetnadel wirken. 

 Ein solcher Multiplikator besteht aus einem Rahmen, der 

 mit zahlreichen Windungen isolirten Drahtes umgeben ist, 

 und in dessen Lmerem die Nadel schwebt. 



Nun aber hat der elektrische Strom, wenn er eine 

 Magnetnadel aus ihrer Ruhelage ablenken soll, der Kraft 

 des Erdmagnetismus entgegenzuwirken, welcher bestrebt 

 ist, die Nadel in der Richtung von Norden nach Sden 

 festzuhalten und sie im Falle einer Ablenkung wieder in 

 jene zurckzufhren. 



Nobili war es, der die Empfindlichkeit des Apparates 

 durch Anwendung einer sogenannten astatischen Nadel 

 bedeutend erhhte. Dieselbe besteht aus einem System 

 von zwei mit einander fest verbundenen Magnetnadeln mit 

 parallelen Axen, deren Pole nach entgegengesetzten 

 Richtungen gekehrt sind. Wurden beide Nadeln an- 

 nhernd gleich stark magnetisirt, so zeigen die Nadeln 

 an ihren Enden nur minimale Spuren von Magnetismus, 

 und es wird die richtende Wirkung des J^rdmagnetismus 

 auf das Nadelsystem fast voUkonnneu aufgehoben. 



Nach der oben gegebenen Ampere'schen Regel ver- 

 strken die Wirkungen des elektrischen Stromes auf beide 

 Nadeln einander, wenn die untere Nadel im Lmern des 

 Drahtgewindes, die obere dagegen ber demselben 

 schwebt. 



Der so vervollkommnete Apparat besitzt eine sehr 

 grosse Empfindlichkeit und <lient zum Nachweis und Messen 

 minimaler elektrischer Strme. 



Bald nach der Entdeckung Oersteds wurde die Ab- 

 lenkung der Magnetnadel durch den elektrischen Strom 

 in einem Apparate nutzbar gemacht, der den Begrifi' der 

 Entfernung aufheben und die Vlker einander nher 

 bringen sollte. 



Ampere, Davy und andere konstruirten die ersten 

 elektrischen Telegraphen unter der Benutzung mehrerer 

 Multiplikatoren , aber Schilling von Gannstadt gelang es 

 zuerst, die Vorrichtung so zu vereinfachen, dass sie 

 praktisch ausgefhrt werden konnte. Er wandte nmlich 

 nur einon Multiplicator mit einer Nadel an, der die erste 

 Station bildete, whrend sich auf der zweiten die gal- 

 vanische Batterie und ein Apparat befanden, welcher es 

 auf einfache Weise gestattete, den Strom zu tfnen, zu 

 schliessen und seine Richtung umzukehren. Wurden beide 

 Stationen mittels zweier Drlite verbunden, so konnte man 

 durch geeignete Kombinationen von mehreren bald links, 

 bald rechts erfolgenden Nadelablenkungen alle erforder- 

 lichen Zeichen, als Buchstaben, Zahlen etc. hervorbringen. 

 Im Grossen wurde dieser Apparat im Jahre 1833 von 

 Gauss und Weber zur Ausfhrung gebracht. 



Haben wir bisher von den Wirkungen gesprochen, 

 welche der elektrische Strom auf eine sich frei bewegende 

 Magnetnadel ausbt, so wollen wir nunmehr untersuchen, 

 wie sich derselbe weichem Eisen gegenber verhlt. 



Unsere Erde ist ein grosser Magnet und dieser 

 Thatsache ist es zuzuschreiben, dass wir nicht im Stande 

 sind, ein vollkommen unmagnetisches Stck Eisen her- 

 zustellen, da dasselbe durch den Erdmagnetismus be- 

 einflusst wird. 



Umwinden wir einen Stab weichen Eisens mit isolirtem 

 Draht und schicken durch denselben einen elektrischen 

 Strom, so wird das Eisen magnetisch, verliert jedoch den 

 Magnetismus fast vollkommen, sobald der elektrische Strom 

 unterbrochen wird. 



Nehmen wir statt des Eisens Stahl, so wird zwar der 

 erste Theil des Experimentes gelingen, aber nach ( efthung 

 des Stromes verliert sich der Magnetismus nicht wieder. 

 Je weicher das verwendete Eisen ist, desto schneller ver- 



