Naturwissensckffliclie Rundscku. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Eortscluitte auf dem Gresammtgebiete der laturwissenscliafteii. 



Xn. Jahrg. 



10. Juli 1897. 



Nr. 28. 



Zasammenstellnng der Ergebnisse neuerer 

 Arbeiten über atmosphärische Elektricität. 



Von den Professoren Dr. J. Elster und Dr. H. Geitel 



in Wolfenbüttel 1). 



I. 



Es ist schon von den ersten Beobachtern bemerkt 

 worden, dass die sogenannte Luftelektricität, d. h. 

 das elektrische Potentialgefälle in der Richtung der 

 Verticalen au frei gelegenen Orten, bei wolkenlosem 

 Himmel fast ausnahmslos positiv ist. Diese Er- 

 fahrung ist sachlich gleichbedeutend mit der, dass 

 die leitende Erdoberfläche mit negativer Elektricität 

 geladen ist. Beobachtungen, die das Gegentheil er- 

 geben, sind vergleichsweise so selten und unter ihnen 

 die Zahl der Fälle , in denen man nicht imstande 

 ist, die Anomalie auf bekannte Ursachen, wie z. B. 

 die Eigenelektricität in die Luft gewirbelten Staubes, 

 zurückzuführen , so klein , dass man berechtigt ist, 

 auch diese als durch vorläufig noch unbekannte 

 Störungen veranlasst zu betrachten. Häufig ist auch 

 bei bedecktem Himmel das Potentialgefälle noch 

 positiv, besonders wenn weder am Beobachtungsorte 

 selbst noch in seiner näheren Umgebung Nieder- 

 schläge fallen. 



Nimmt man nun an, dass zu irgend einer Zeit auf 

 der ganzen Erde heiterer Himmel herrschte, oder 

 wenigstens kein Niederschlag fiele, so wäre demnach 

 überall ein positives Potentialgefälle zu erwarten, 

 d. h. die feste und flüssige Erdoberfläche wäre aus- 

 schliesslich mit negativer Elektricität geladen, deren 

 Dichtigkeit an jedem Orte dem Potentialgefälle pro- 

 portional sein würde. Die nächste Frage ist nun 

 offenbar die nach dem Verbleibe der complementären 

 Menge positiver Elektricität. 



Es giebt zwei wesentlich verschiedene Arten, da- 

 rauf Antwort zu geben. Entweder gehört jene Menge 

 positiver Elektricität, durch welche die Ladung der 

 Erdoberfläche neutralisirt werden würde, überhaupt 

 nicht der Erde als Weltkörper an , d. h. die Kraft- 

 linien ihres elektrischen Feldes erreichen ihr Ende 

 noch nicht innerhalb der Atmosphäre, sondern erst 

 an positiv elektrischen, im Welträume vertheilten 

 Massen, oder sie endigen in der Atmosphäre, d. h. 

 die letztere enthält freie, positive Elektricität. Im 



1) Als wissenschaftliche Beilage zum Jahresbericht 

 des Herzoglichen Gymnasiums zu Wolfenbüttel 1897 (mit 

 zahlreichen Literaturnachweisen) erschienen. 



ersten Falle käme der Erde als Planeten eine gewisse 

 negative Eigenladung zu, im zweiten wäre sie nach 

 aussen elektrisch neutral. In dem zweiten Falle kann 

 man noch unterscheiden, ob die freie, positive Elek- 

 tricität der Atmosphäre vorzugsweise den tieferen 

 Luftschichten angehört oder in der Nähe ihrer 

 Grenze gegen den Weltraum zu suchen ist, etwa 

 dort, wo infolge der Abnahme der Dichte die Festig- 

 keit der Luft gegenüber elektrischen Kräften am ge- 

 ringsten ist , so dass sie schon für relativ kleine 

 Potentialdifferenzen als Leiter zu betrachten wäre. 

 Es ist Sache der Beobachtung, festzustellen, ob eine 

 dieser Anschauungen allein, oder vielleicht mit den 

 anderen combinirt, der Wirklichkeit entspricht. 



Der an erster Stelle genannte Gedanke, dass der 

 Erdkörper, eingehüllt in die Atmosphäre und durch 

 sie vom freien Welträume isolirt, eine constante, 

 negative Ladung bewahie, dass die Luft also im 

 wesentlichen unelektrisch sei, ist auf Erman zurück- 

 zuführen. Später ist er von Peltier und in neuerer 

 Zeit besonders von Herrn F. Exner (Rdsch. I, 403) 

 weiter verfolgt worden. Die letztgenannte Vor- 

 stellung, nach welcher die Erde mit einem gewaltigen 

 Condensator verglichen werden kann , dessen innere 

 — negativ geladene — Belegung die Erdoberfläche, 

 dessen äussere positive die höchste Grenzschicht der 

 Atmosphäre ist, während das isolirende Dielectricum 

 von der der Erdoberfläche benachbarten — unter 

 Umständen selbst von elektrischen Massen durch- 

 setzten — dichteren Luft der Tiefe gebildet wird, ist 

 von Lord Kelvin vertreten, die noch übrig bleibende 

 Anschauung, welche die positive Elektricität aus- 

 schliesslich in die untersten Luftschichten verlegt, 

 hat bis vor kurzem wenig Beachtung gefunden. 



Es ist zweckmässig, zunächst bei den Vorstellun- 

 gen von Peltier und Lord Kelvin zu verweilen, 

 die das gemeinsam haben, dass sie den Sitz der- 

 jenigen Elektricität, die complementär zu der nega- 

 tiven Eigenladung der Erdoberfläche ist, im wesent- 

 lichen in für uns unzugänglichen Entfernungen 

 suchen. Beide bedürfen noch besonderer Annahmen, 

 uin von einer hervorstechenden Eigenschaft des 

 Potentialgefälles Rechenschaft zu geben, nämlich von 

 seiner Veränderlichkeit. Diese zeigt sich sowohl in 

 unregelmässigeu , schnell vorübergehenden Schwan- 

 kungen, wie in seiner täglichen und jährlichen 

 Periode. Es hat sich an allen Orten der gemässigten 

 Zonen der Erde — soweit Beobachtungen vorliegen 



