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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1903. Nr. 32. 



in den Werten der Temperaturunterschiede der einzelneu 

 Reihen beobachtet wurden, mußte die Wirkung des 

 Magnetfeldes auf die Wärmeleitung des Wismuts als 

 sehr gering angenommen werden; es handelte sich 

 höchstens um eine Abnahme der Leitfähigkeit von l / 7 %. 



Eine andere Methode wurde sodann angewendet, 

 welche durch eine einzige Ablesung den Einfluß des 

 Magnetismus auf die Wärmeleitung zu beobachten er- 

 möglichte : Zwei Metallstäbe waren elektrisch isoliert in 

 Kupferblöeken befestigt, von denen einer im Eisbade, 

 der andere im Dampfbade sieh befand; durch beide 

 Stäbe floß also ein gleichmäßiger Wärniestrom. Die 

 Mitten der Stäbe waren mit den Lötstellen eines Neu- 

 silber-Eisen-Thermoelements verbunden, welches wegen 

 der thermischen Gleichheit beider abgeleiteten Punkte 

 fast keinen Ausschlag gab. Wurde nun eine Hälfte des 

 einen Stabes einem transversalen Magnetfelde ausgesetzt, 

 so war das Gleichgewicht gestört. Weiche Eisenstäbe 

 und ein Feld von 2650 C. G. S. ergaben eine Änderung 

 der Temperaturdiffereuz um 0,3 oder 0,4 Skt. ; harter 

 Stahl gab im Magnetfelde von 4300 C. G. S. eine ähnlich 

 kleine Ablenkung von 0,5. Mit weichem Stahl und 

 höheren Feldstärken bis 9400 C. G. S. wurdeu aber Ab- 

 nahmen der Leitfähigkeit bis 3,6 % gemessen. Die Ab- 

 lenkung des Galvanometers stieg allmählich in 30 Min. 

 zu ihrem konstanten Werte an und sank nach Entfernung 

 des Feldes in 40 bis 45 Min. auf den sehr kleinen Aufangs- 

 wert zurück. Mit Wismutstäben gab ein Feld von 

 8500 C. G. S. eine Ablenkung von 0,3 %. 



Schließlich wurde noch der Einfluß eines longitudi- 

 nalen Magnetfeldes auf die Wärmeleitung nach ver- 

 schiedenen Methoden — am zuverlässigsten mittels der 

 Brückenmethode — untersucht. Die Wirkung eiues lon- 

 gitudinalen Feldes von 51 C. G. S. auf die Leitfähigkeit 

 eines milden Stahls war eine Abnahme derselben um 

 etwa 4 %. Weiches Eisen gab bei direkter Messung in 

 einem Longitudinalfelde, das eine magnetische Induktion 

 von 16000 per cm ! veranlaßte, eine Abnahme der Leit- 

 fähigkeit um etwa 10,5%; während die Wirkung eines 

 Trausversalfeldes verhältnismäßig klein war — etwa 1 % 

 für ein Feld von 7850 C. G. S. Mittels der Brücken- 

 methode war die Wirkung einer longitudiualen Induktion 

 von 17500 C. G. S. eine Verminderung der Leitfähigkeit 

 um 10,2 %, ein Wert, der sehr gut übereinstimmt mit 

 dem nach direkter Methode gefundenen. 



Gustaf Granqvist: Über die Bedeutung des Wärme- 

 leitungsvermögens der Elektroden bei den 

 elektrischen Lichtbogen. (Nova Acta Heg. Soc. 

 Sc. Ups. Sev. III. Upsala 1903. S.-A. 56 S.) 

 Die elektrischen Lichtbogen mit Kohlenmetallelek- 

 troden zeigen große Verschiedenheiten , die besonders 

 hervortreten, wenn die Lichtbogen mit Wechselstrom 

 hergestellt werden. So ist es leicht , mit Wechselstrom 

 Kohleulichtbogen herzustellen, wenn beide Elektroden 

 aus Kohle bestehen, oder Metälllichtbogen, wenn eine 

 Elektrode aus Kohle, die andere aus Metall besteht; hin- 

 gegen ist es nicht gelungen , Metalllichtbogen zwischen 

 zwei Metallelektroden mittels Wechselströmen gewöhn- 

 licher Frequenz und Spannung herzustellen. Zuchristian 

 hatte bereits darauf hingewiesen (Rdsch. 1893, VIII, 656), 

 daß diese Verschiedenheit zwischen den beiden Arten 

 von Lichtbogen auf dem großen Unterschied des Wärme- 

 leitungsvermögens der Kohlen- und Metallelektroden be- 

 ruhte; dies bestimmte Herrn Granqvist, die Rolle ge- 

 nauer zu untersuchen, welche das Wärmeleitungsvermögen 

 der Elektroden bei Gleichstrom- und Wechselstromlicht- 

 bogen spielt. Die Experimente sind zum größten Teil 

 im physikalischen Institut des Herrn H. F. Weber in 

 Zürich ausgeführt und beschäftigten sich zunächst mit 

 den Gleichstrombogen. 



Allgemein scheint die Ansicht zu herrschen, daß der 

 weitaus größte Teil der durch Absorption der elektri- 

 schen Energie im Lichtbogen erzeugten Wärme durch 



die Luft fortgeht und nur ein unbedeutender Teil durch 

 die Elektroden fortgeleitet werde. Diese Auffassung 

 wurde einer eingehenden Diskussion unterzogen; unter 

 der Annahme, daß die Temperatur an der Anodenfläche 

 («,) nach Vi olle etwa 3600° C. betrage und an der Katho- 

 denfläche (.« 2 ) = 2700° C. sei, wurde die Formel für die 

 Wärmeverhältnisse an den beiden Elektrodenflächen in 

 ihrer Beziehung zu den Potentialdifferenzen (V l und P~ s ) 

 und zu den Stromstärken (/) aufgestellt und durch eine 

 ungefähre Messung der Wärme in den Elektroden mit- 

 tels einer Art von Kalorimetermethode numerisch ermit- 

 telt. Hierbei stellte sich heraus, daß die durch Leitung 

 zu den Elektroden übergehende Wärme etwa 80% der 

 ganzen im Lichtbogen entwickelten Wärme ausmachen 

 muß. Sodann wurden die Änderungen der Elektroden- 

 flächen und der elektrischen Größen bei Änderung des 

 Wärmeleitungsvermögens der Elektroden für Kohleu- 

 uud für Kupferlichtbogen bestimmt und die Bedeutung 

 des Wärmeleitungsvermögens der Elektroden für den 

 stabilen und den labileu Gleichgewichtszustand der Licht- 

 bogen (diese Zustände gehen ineinander über, wenn der 

 Abstand der Elektroden so vergrößert wird, daß bei der 

 gebrauchten Stromstärke der Bogen erlischt) eingehend 

 theoretisch und experimentell untersucht. 



Die wichtigsten Ergebnisse über den Gleichstrom- 

 lichtbogen faßt Herr Granqvist wie folgt zusammen: 

 „1. Der größte Teil der im elektrischen Lichtbogen ent- 

 wickelten Wärme wird durch die Anoden- und Katho- 

 denflächen zu den betreffenden Elektroden fortgeleitet. 

 Da die durch Leitung zu den Elektroden übergegangene 

 Wärmemenge bestimmt ist durch den Ausdruck 



Siai -H s a s -* Sl (^ - « S , (|^ = 0,24(^ + ^)7 



(in welchem o die Wärmestrahlung, x das Wärmeleitungs- 

 vermögen der Elektroden, u die Temperatur im Punkte 

 x bedeuten), so fuhrt eint; Änderung des Wärmeleitungs- 

 vermögens beider oder einer von beiden Elektroden eine 

 Änderung der Größe beider bzw. der einen Elektroden- 

 flächen mit sich. Steigt das Wärmeleitungsvermögen, so 

 wird die Fläche kleiner, und umgekehrt. 2. Eine solche 

 Änderung der Fläche S[ und s 2 führt auch eine Änderung 

 der Potentialgefälle vor denselben mit sich ; wird die 

 Größe einer Fläche vermehrt, so wird das Potential- 

 gefälle vor ihr kleiner und vice versa. 



3. Der Gleichgewichtszustand in einem elektrischen 

 Lichtbogen geht vom stabilen in den labilen über, wenn 



rf 7? 

 E + 7 2 jr-p = (JE ist die elektromotorische Kraft und 



fl 7? 

 Da ferner 7 2 vy approximativ aut 



die Form 



A (). ist die 



& I 



B der Widerstand) 



IA -.viFii! 

 rf I — y i+ y s-\- L 



Bogenlänge) gebracht werden kann, so tritt diese Ände- 

 rung des Gleichgewichtszustandes bei einer bestimmten 

 elektromotorischen Kraft der Batterie bei einer um so 

 größeren Bogenlänge ein, je größer die Stromstärke ist. 

 Eine Vermehrung des Wärmeleitungsvermögens der Elek- 

 troden hat eine Vermehrung von V l bzw. V 2 zur Folge. 

 Der labile Zustand tritt daher unter sonst gleichen Ver- 

 hältnissen bei um so kürzeren Bogenlängen ein, je grö- 

 ßer das Wärmeleitungsvermögen der Elektroden ist. Eine 

 Vermehrung dieses hat also eine Verkleinerung des Ge- 

 bietes für die möglichen Lichtbogen zur Folge und vice 

 versa." 



Der zweite Teil der Abhandlung beschäftigt sich 

 mit dem Wechselstromlichtbogen, dessen Änderungen des 

 Gleichgewicht szustaudes in ihrer Abhängigkeit von der 

 periodisch wechselnden elektromotorischen Kraft ein- 

 leitend einer eingehenden Erörterung unterzogen wer- 

 den. Nachdem das Verhältnis zwischen Stromstärke und 

 Potentialdiffereuz während des stabilen Gleichgewichts- 

 zustandes untersucht ist, werden die Bedingungen für 

 den Bestand des Wechselstromlichtbogens eingehend er- 

 örtert und die Abhängigkeit von der elektromotorischen 



