654 XVIII. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1903. 



Nr. 51. 



starkes positives Potentialgefälle beobachtet. Der Grund 

 für die hier vorkommenden Verschiedenheiten wird aber 

 erst mit einem reicheren Beobachtungsmaterial aufgesucht 

 werden können. Die Niederschlagselektrizität wechselt 

 ähnlich periodisch ihr Vorzeichen wie das Potentialgefälle; 

 die Stromdichte ist bei Böen etwa vou der Größenordnung 

 10— 13 Amp./cm 2 . Das Vorzeichen der Niederschlagsladung 

 steht nicht immer in Übereinstimmung mit dem des 

 Potentialgefälles, es kommen hier auch direkte Gegen- 

 sätze vor. Im allgemeinen überwiegt die bei den Böen- 

 regen zur Erde geförderte negative Ladung die positive. 

 Die Gewitterregen sind vor allem quantitativ von 

 den Böenregen unterschieden, bei ihnen gehören Felder 

 von 10000 Volt/Meter nicht zu den Seltenheiten, und die 

 durch die Niederschläge der Erde zugeführten Ströme 

 übersteigen oft 10— 12 Amp./cm £ ; das Ansteigendes Feldes 

 zum Maximalwert geschieht innerhalb weniger Sekunden; 

 nach der Entladung ist das Feld sehr bald das gleiche, 

 oder es folgt ein Vorzeichenwechsel und schnelles An- 

 wachsen in entgegengesetztem Sinne. Solange Ent- 

 ladungen erfolgen, überschreiten die Niederschlagselek- 

 trizitäten nicht wesentlich die bei Böenregen vorkommen- 

 den Werte; erst wenn das Gewitter abzuziehen beginnt, 

 nimmt die Niederschlagselektrizität große Werte an. 

 Ähnliches zeigen die Registrierungen der Potentialgefälle. 

 Zweifellos sind rapide Zeichenwechsel während der Ent- 

 ladungen der Grund, daß die Maximalwerte bei der 

 Registrierung nicht zum Ausdruck kommen. Vielfach 

 wurde beobachtet, daß Niederschläge, die entgegengesetzte 

 Ladung als das herrschende Feld hatten, beim Wachsen 

 des letzteren immer schwächer wurden, um dann bei 

 der Entladung oder beim Umschlag der Feldrichtuug 

 mit großer Intensität niederzustürzen; ferner sah man 

 umgekehrt Niederschläge von gleichem Vorzeichen beim 

 Anwachsen des Feldes heftig niedergehen, während sie 

 sofort nach der Entladung oder Feldumkehr aussetzten. 

 Bei einzelnen Gewittern überwog die der Erde zugeführte 

 negative Ladung nur wenig die positive, bei den meisten 

 war ein Überschuß der negativen Ladung zu konstatieren. 

 Aus der Registrierung der Niederschlagsmenge und 

 aus den Schätzungen der Wolkenhöheu konnten annähernde 

 Berechnungen der bei den betreffenden Niederschlägen 

 in andere Energieformen umgesetzten potentiellen Gravi- 

 tationsenergie vorgenommen werden. In allen bisher 

 untersuchten Fällen hat sich herausgestellt, „daß selbst 

 bei sehr ungünstigen Annahmen über die Fallhöhe und 

 die Konfiguration des Feldes die Gravitationsenergie die 

 bei weitem ausreichende Energiequelle für die Erzeugung 

 der zeitweise vorhandenen elektrischen Energie ist. Bei 

 Landregen scheint im allgemeinen der kleinste Bruchteil 

 der Gravitationsenergie in elektrische umgesetzt zu 

 werden, bei Böenregen ein größerer und bei Gewitter- 

 regen der größte Bruchteil". Endlich betont Verf. vor- 

 behaltlich einer späteren Bestätigung durch Bearbeitung 

 weiteren Beobachtungsmaterials, daß die von Wilson 

 (Rdsch. 1900, XV, 44) gefundene Tatsache, daß negative 

 Ionen vorzugsweise schon bei geringerer Übersättigung 

 als Kondensationskerne dienen, „qualitativ wie quantitativ 

 — soweit hier Schätzungen der räumlichen Ausdehnung 

 der in Betracht kommenden Wolkengebilde einen Schluß 

 zulassen — zur Erklärung der bei Niederschlägen auf- 

 tretenden elektrischen Erscheinungen auszureichen 

 scheint". 



K. Honda und S. Shiini/ii : Längenänderungen 

 ferromagnetischer Substanzen durch Mag- 

 netisierung bei hohen und niederen Tem- 

 peraturen. (Philosopliical Magazine 1903, sei'. 6, 

 vol. VI, p. 392—400.) 

 Die interessanten Beobachtungen über das Verhalten 

 des Magnetismus bei hohen Temperaturen ließen erwar- 

 ten, daß auch die Längenänderungen infolge der Magne- 

 tisierung bei solchen Temperaturen besondere Erschei- 

 uungen darbieten werden, deren Studium wegen ihrer 



experimentellen Schwierigkeiten bisher noch nicht in An- 

 griff genommen war. Von anderer Seite waren nur Erwär- 

 mungen bis 50° und von Herrn Honda vor einiger Zeit 

 solche bis 100° au Eisen , Wolframstahl und Nickel in 

 ihrem Einfluß auf die Längenänderung durch Magneti- 

 sierung untersucht. In diesem beschränkten Temperatur- 

 intervall konnte die Frage nach dem Temperatureinfluß 

 auf die magnetische Längenänderung nicht entschieden 

 werden , da doch erst bedeutend höhere Temperaturen 

 ihre tiefgreifende Wirkung auf den Magnetismus ent- 

 falten. Die Herren Honda und Shimizu haben daher 

 ihre Versuche weit über die kritische Temperatur des 

 Eisens ausgedehnt und haben anderseits auch einige 

 Messungen der magnetischen Längenänderung' in der 

 flüssigen Luft ausgeführt. 



Der Apparat, der zur Verwendung kam, war im 

 wesentlichen derselbe, welcher zur Messung der Span- 

 nungswirkung auf die magnetische Längenänderung ge- 

 dient hatte (Rdsch. 1903, XVIII, 45; ferner 1900, XV, 

 330; 1902, XVII, 590). Zur Vermeidung der Spannungs- 

 wirkung bei der Belastung der Magnete durch 1 bis 2 kg 

 wurden keine Drähte, sondern Stäbe von etwa 1 cm Dicke 

 und 25 cm Länge verwendet; das Erhitzen auf die ge- 

 wünschte Temperatur wurde durch den elektrischen 

 Strom bewirkt, Magnetisierung und Messung der Längen- 

 äuderung in derselben Weise wie früher ausgeführt; die 

 Abkühlungsversuche wurden in einem Dewarschen Ge- 

 fäße, mit flüssiger Luft, wobei die Temperatur auf — 186° 

 sank, angestellt. Jedesmal, sowohl bei den niedrigen, 

 wie bei den hohen Temperaturen, wurden vergleichende 

 Messungen der Längenänderung bei Zimmertemperatur 

 gemacht. Zur Untersuchung gelangten sechs verschie- 

 dene Stäbe: einer aus weichem Eisen, zwei auB Wolfram- 

 stahl, je einer aus gegossenem Kobalt, aus ausgeglühtem 

 Kobalt und aus Nickel. 



Die Ergebnisse der Versuche für jeden einzelnen 

 Stab, deren Temperaturen in einzelnen Fällen über 1000° 

 hinaus erhöht wurden, sind graphisch sowohl in ihrer 

 Abhängigkeit von der Temperatur, wie in der von der 

 Magnetisierung dargestellt. Hier sollen nur die allgemei- 

 nen aus den Messungen abgeleiteten Schlüsse wieder- 

 gegeben werden. 



Vergleicht man die Ergebnisse beim weichen Eisen, 

 Wolframstahl, gegossenen und ausgeglühten Kobalt, so 

 findet man die bemerkenswerte Tatsache, daß die Län- 

 genänderungen dieser Metalle, die bei gewöhnlicher Tem- 

 peratur von einander so verschieden sind, bei hinreichend 

 hohen Temperaturen einen außerordentlich einfachen 

 Charakter annehmen ; sie streben der magnetisierenden 

 Kraft, proportional zu werden, zu, eine Tatsache, die 

 zweifellos von hervorragender Bedeutung für die Theorie 

 des Molekularmagnetismus ist. 



Ferner bemerkt man , daß die Längenänderung der 

 ferromagnetischen Substanzen bei ihrer kritischen Tem- 

 peratur (bei der sie aufhören magnetisch zu sein) nahezu 

 verschwindet, und selbst in den Fällen, in denen man 

 eine solche beobachtet, ist der Betrag der Änderung nur 

 ein kleiner Bruchteil der Änderung bei gewöhnlicher 

 Temperatur. 



Über bleibende Veränderungen in der magnetischen 

 Längeuänderung ergaben die Versuche, daß das Abküh- 

 len der Stäbe in flüssiger Luft fast gar keine bleibende 

 Wirkung auf die Längenänderung bei gewöhnlicher Tem- 

 peratur hat , während Erwärmen auf eine sehr hohe 

 Temperatur in der Regel eine beträchliche bleibende 

 Veränderung erzeugt. Das Erwärmen des weichen Eisens 

 bis auf 746° hat keinen merklichen Einfluß auf die Län- 

 genänderung bei gewöhnlicher Temperatur; im Wolfram- 

 stahl ist hingegen die Wirkung eine sehr große und 

 strebt die Verlängerung in hohen Feldern zu verringern. 

 Beim gegossenen Kobalt ist die Wirkung noch größer 

 und der Verlauf der Kurve wird ein gänzlich verschie- 

 dener. Wenn der Stab einmal bei einer hohen Tempe- 

 ratur ausgeglüht war, dann erzeugt späteres Erwärmen 



