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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



No. 50. 



Shelford itlwell: lieber die Tragkraft der 

 Elektromaguete und die Magnetisi- 

 rung des Eisens. (I'ioeeedings ot' tlie Royal So- 

 ciety 1886. Vol. XL, Nr. 245, p. 486.) 



Wenn ein Elektromagnet durch allmlig zuneh- 

 mende Stromintensitten erregt wird, so steigt seine 

 Tragfhigkeit anfangs, dann nhert sie sich bekannt- 

 lich einer Grenze, jenseits welcher das Verhltniss 

 der Tragfhigkeit zum Strome schnell kleiuer wird. 

 Man nimmt nun allgemein an, dass dieses Verhlt- 

 niss immer weiter abnimmt, so dass ein unendlich 

 starker Strom einem Elektromagnet keine viel 

 grssere Tragfhigkeit geben kann, als er in der 

 Nhe seines Sttigungspunktes besitzt. Joule drckte 

 dies in dem Satze aus, dass keine Stromintensitt 

 einem Eisen eine grssere Tragkraft geben knne 

 als 200 Pfund pro Quadratzoll; und 20 Jahre spter 

 bezeichnete Herr Rowland als das grsste Gewicht, 

 welches gutes Eisen als Elektromagnet bei einem un- 

 endlich starken Strome tragen knne, 177 Pfund pro 

 Quadratzoll, oder 12 420 g pro Quadratcentimeter. 



Bei einer im vorigen Jahre publicirteu Unter- 

 suchung ber den Einfluss des Magnetismus auf die 

 Lnge von Eisenstben hatte nun Verfasser gefun- 

 den, dass die bekannte Verlngerung der Eisenstbe 

 beim Magnetisiren nicht, wie bisher angenommen war, 

 bis zur Sttigung wachse und dann constant bleibe, 

 sondern bei weiter zunehmenden magnetisirenden 

 Krften nahm die Lnge des Stabes wieder ab und 

 zeigte schliesslich eine Verkrzung gegen seine 

 ursprngliche Lnge. In spteren (noch nicht ver- 

 ffentlichten) Versuchen hat er dieselbe Thatsache au 

 Eisenringen beobachtet. Der Durchmesser derselben 

 nahm bei verhltuissmssig kleinen magnetisirenden 

 Krften zu, bis der Sttigungspunkt erreicht war; 

 jenseits desselben wurde jedoch der Durchmesser 

 kleiner. Eine Erklrung dieser Erscheinungen ist 

 nur so zu geben, dass mau annimmt, unter dem Ein- 

 flsse wachsender Strme wird die magnetische An- 

 ziehung der Eisentheilehen immer grsser , und der 

 Stab wie der Ring werden zusammengedrngt. Dies 

 ist aber nur mglich, wenn der magnetische Zustand 

 kein constanter und von der magnetisirenden Kraft 

 unabhngiger ist. 



Unter diesen Umstnden erschien es angezeigt, auch 

 die Tragkraft der Elektromagnete bei sehr starken 

 magnetisirenden Strmen ber den Sttigungspunkt 

 hinaus zu verfolgen. Es wurden hierzu zwei verschie- 

 dene Vorrichtungen hergestellt. Einmal wurde ein 

 Eisenstab von 2,64 mm Durchmesser und 12 cm Lnge 

 an beiden Enden in einen Haken gekrmmt und in 

 der Mitte quer durchschnitten; eine Spirale isolirten 

 Kupferdrahtes umgab den getheilten Stab so, dass 

 er sich in der Mitte derselben befand. Zweitens 

 wurde ein Eisenring, der aus einem weichen Eisen- 

 stab von 6,4 mm Durchmesser hergestellt war, in 

 zwei Hlften zerschnitten und jede mit einer Spirale 

 isolirten Kupferdrahtes umgeben. In beiden Fllen 

 konnten intensive elektrische Strme in Anwendung 

 gebracht werden; der getheilte Ring konnte entweder 



als ein halbkreisfrmiger Elektromagnet mit einem 

 halbkreisfrmigen Anker benutzt werden, oder, wenn 

 der Strom durch beide Spiralen ging, als zwei halb- 

 kreisfrmige Elektromaguete. 



Als nun der Ring zur Hlfte Elektromagnet und 

 zur Hlfte Anker war, trug er bei Anwendung eines 

 Stromes von 4,3 Ampere ein Gewicht von 13100g 

 pro Quadratcentim enter Querschnitt, und bei einem 

 Strome von 6,2 Ampere war das Gewicht, das von 

 einem Quadratcentimeter getragen werden konnte, 

 14 200g, also bedeutend mehr als Joule sowohl wie 

 Rowland fr das Maximum bei einem unendlich 

 starken Strome angegeben; gleichwohl waren keine 

 Anzeichen dafr vorhanden , dass man sich einer 

 Grenze nherte. 



Da somit die frheren Angaben sich nicht best- 

 tigt hatten , wurden zunchst Versuche mit dem ge- 

 theilten Stabe gemacht. Ein Theil desselben wurde 

 mittelst seines Hakens in verticaler Stellung befestigt, 

 an den Haken des anderen Theiles wurde eine Wag- 

 schale gehngt, die flachen Enden der beiden Hlften 

 waren mit einander in Berhrung gebracht und von 

 der magnetisirenden Spirale umgeben. Strme von 

 allmlig wachsender Strke wurden dann durch das 

 Solenoid geschickt und das grsste Gewicht verzeich- 

 net, das in jedem Falle auf die Wagschale gelegt 

 werden konnte, ohne die Enden des Stabes aus ein- 

 ander zu reissen. Das allgemeine Ergebniss dieser 

 Versuche war folgendes: Wenn die Intensitt des 

 Feldes an der Vereinigungsstelle etwa 50 C GS- Ein- 

 heiten erreicht hatte, war das Gewicht, das von dem 

 Quadratcentimeter des Stabes getragen wurde, 7000g. 

 Nach Ueberschreitung dieses Werthes zeigte sich 

 deutlich, dass das Gewicht, das getragen werden 

 konnte, langsamer zunahm als der magnetisirende 

 Strom, und das Verhltniss dieser Zunahme wurde 

 schnell kleiner, wenn der Strom strker wurde. Dies 

 hielt an, bis die Intensitt des Feldes etwa 270 Ein- 

 heiten erreichte, und das Gewicht, das vom Quadrat- 

 centimeter des Querschnittes getragen wurde, lOSOOg 

 betrug. Aber von diesem Punkte weiter nahm der 

 magnetisirende Strom und das Gewicht, das 

 getragen werden konnte, in genau demsel- 

 ben Verhltnisse zu. Freilich war der Betrag 

 der Zunahme der Last verhltuissmssig klein, aber 

 er war vollkommen constant und blieb so, bis das 

 Feld die hohe Intensitt von 1074 CG S- Einheiten 

 erreicht hatte; das grsste Gewicht, das hier am 

 Ende des Versuches vom Quadratcentimeter des 

 Querschnittes getragen wurde, war 15100 g. 



Eine gleiche Versuchsreihe wurde mit dem getheil- 

 ten Ringe angestellt, whrend der Strom in gleicher 

 Richtung durch die Rollen ging, welche beide Theile 

 umgaben. Im Allgemeinen war das Resultat dasselbe 

 wie beim Stabe, aber das Gewicht, das hier von der 

 Querschnittseinheit getragen werden konnte, war 

 grsser. Die Abnahme des Wachsens der Tragkraft 

 war deutlich ausgesprochen, als die Intensitt der 

 magnetischen Kraft 50 CGS-Einheiten erreicht hatte, 

 bei welchem Punkte das getragene Gewicht 10 000 g 



