Page images
PDF
EPUB

der galvanischen Kette und mit dem Gesetze der Kraftentwickelung in den elektromagnetischen Maschinen verbindet, so ergiebt sich hieraus eine Reihe scheinbar paradoxer Folgerungen, welche uns zu dem Schlusse nöthigen, daís die chemische Action in der Batterie nicht aequivalent und proportional dem gesammten mechanischen Effecte in der ganzen Schliefsung seyn könne, - ein Schluís, der mit allgemeinen Naturgesetzen in Widerspruch steht und eine Production von mechanischer Arbeit ohne entsprechende Kraftconsumtion voraussetzen würde.

Zunächst gehört hierher die merkwürdige Erscheinung, dafs, wenn man die galvanische Combination in einer Batterie ändert, die Wärmeproduction in der Gesammtschliefung im quadratischen Verhältnisse der Stromstärke oder der elektromotorischen Kraft variirt, während der chemische Effect in der Batterie, d. h. die Quantität des aufgelösten Zinks, in einfachem Verhältnisse zu der elektromotorischen Differenz der beiden Metalle stebt; es würde also die Einführung eines mehr elektronegativen Metalles eine gröísere Entwickelung mechanischer Kraft in der Gesammtschliefsung veranlassen, ohne vermehrte chemische Action, indem das elektronegative Metall nicht die geringste Aenderung erleidet, jener Kraftüberschufs müfste also aus Nichts hervorgebracht seyn. Ferner ist bekannt, dafs, wenn eine elektromagnetische Maschine sich mit constanter Geschwindigkeit dreht, ihr mechanischer Effect proportional der anziehenden Kraft der Eisenstäbe, d. h. proportional dem Quadrate des Magnetismus derselben und also auch des Batteriestromes wächst, dass mithin die Veränderung der elektromotorischen Differenz in der Batterie durch Vertauschung des elektronegativen Metalles eine Aenderung in der Kraftentwickelung hervorruft, der keine aequivalente Aenderung in der chemischen Action entspricht.

Wenn eine elektromagnetische Maschine in Bewegung ist, so nimmt in Folge der eintretenden secundären Ströme der Strom in der Batterie, mithin auch die chemische Action ab: dem durch die Maschine erzeugten mechanischen Effecte

scheint also nicht, wie man erwarten dürfte, eine Zunahme der chemischen Action in der Batterie zu entsprechen, sondern vielmehr eine Verminderung derselben. Mit dieser Erscheinung hat sich schon Joule beschäftigt und darauf aufmerksam gemacht, dafs auch bei diesen Maschinen, selbst während ihrer Bewegung, die Hauptwirkung des Stromes in der Erwärmung des Schliefsungsdrahtes bestehe, dafs daher, sobald Bewegung eintritt und aufser dieser Erwärmung noch mechanische Kraft hervorgebracht wird, die letztere ein Aequivalent für die mehr consumirte chemische Action sey; denn da die Wärmeentwickelung im quadratischen Verhältnisse, die chemische Action aber in einfachem Verhältnisse der Stromstärke wächst, so wird durch eine Verminderung der letzteren während der Bewegung der Maschine und mittelst der durch diese Bewegung hervorgerufenen secundären Ströme, die chemische Action caeteris paribus, d. h. im Vergleiche zur gleichzeitigen Wärmeentwickelung, vermehrt, und diesen mit der Bewegung entstehenden Ueberschufs der chemischen Wirkung glaubt Joule als das Aequivalent des durch die Maschine hervorgebrachten mechanischen Effectes betrachten zu müssen; allein die von Joule angestellten Beobachtungen stimmen nicht mit der Theorie und die bei elektromagnetischen Maschinen in Bewegung stattfindende grofse Verminderung des Batteriestromes kann keineswegs als Folge der Entwickelung mechanischer Kraft und als Aequivalent für diese angesehen werden, sondern sie hat, wie wir unten sehen werden, einen andern Grund.

Wäre die Ansicht von Joule richtig, so müsste, wenn durch Anwendung äufserer Kraft die Maschine mit derselben Geschwindigkeit rückwärts gedreht wird, die Tangentenbussole hier eine gleich grofse Vermehrung des Batteriestromes, als im ersten Falle die Verminderung betrug, anzeigen, indem dann noch ein gleiches Quantum äufserer mechanischer Kraft, als dort von der Maschine hervorgebracht wurde, hier consumirt wird; diefs ist jedoch, wie man sich leicht durch einen Versuch überzeugen kann,

nicht der Fall: vielmehr trist, wen de Maschine gewaltsam mit derselben Geschwindigkeit rückwärts gedreht wird edenfalls eine Verminderung des Batteriestromes ein, ob wold diese nicht ganz so grols is, wie im ersten Falle.

Ich werde nun im Nachstehenden zu zeigen versuchen. dais alle angeführten Phänomene, wie paradox sie auch auf den ersten Ani-bek erscheinen miger, sich in der That ale auf das Grundgesetz der gavauschen Keme, da's die chemische Actum in derselben immer depanaicut and propurtumal der Summe der in der Gesammaschine sing frei werdenden mechanischen Effecte wi, zurichiren lassen, weicherie Modificationen die Phänomene auch miterworfen seyn migen: Liebei versteht sich, dris de Wärmeztwicke lung in Schleisungsdraba als eine Errwickelung rein me chauscher Kraft aciniassen ist, indem ja vermige des bekanten mechanischen Aequivalens der Wärme die Eine auf de Andere reducirt werden kann. Der strenge Nach weis des zwischen den chemischen und mechanischen Wirkungen der Kette standodenden Gleichgewichts wird uns dam acciwendigerweise zu Schlüssen über die Natur der Elektromotorischen Thizirken der Metale in der Batterie und ther das Verhältnis der elektromotorischen Kräfte zu den chemischen Eiren, weiche von den bisher angenommenen Ansichten zum Theil abweichen: ebenso werden wir Aufschlüsse ther das Wesen der galvanischen Polarisation erhalten, welche zeigen das die von dieser abbângenden Phänomene keineswegs, wie gewülzlich geschicht, allein durch Aenderungen in der Grüsse der dèktromotorischen Kraft zu erklären sind.

Zunächst ist zu bemerken, das in allen Fällen, wo mechanische Kraft durch den galvanischen Strom bervergebracht wird, oder wo Eberhaupt nicht de ganze durch de chemische Action frei gewordene Kraft im Hauptschlieísungsdrahte als Wärme entwickelt wird, dieis nur durch Vernittelung secundarer inducirter Ströme geschieht, die entweder in Hauptdrahte selbst oder in Nebendråbten auftresen; das Gesetz der Induction muis daher den Schlüssel

zu allen hicher gehörenden Erscheinungen geben. Die mathematische Einführung des durch die Erfahrung bekannten Inductionsgesetzes in die verschiedenen eben erwähnten Phänomene wird uns daher Werthe für die in der gesammten Schliefsung der galvanischen Kette so wie in etwaigen Nebendräthen freiwerdenden mechanischen Kräfte geben und es wird sich zeigen, dafs die Summe dieser Kräfte bei gleicher chemischer Action immer dieselbe ist, dafs also wirklich das Gleichgewicht der chemischen und mechanischen Vorgänge in der Kette ein unumgängliches Grundgesetz ist; ebenso werden wir umgekehrt im Stande seyn, wenn wir a priori das Bestehen dieses Naturgesetzes annehmen, die Beschaffenheit der Inductionsgesetze daraus abzuleiten. Aus diesem Gesichtspunkte werde ich im Folgenden die Grundphänomene, auf welche sich alle übrigen Fälle, in welchen durch den galvanischen Strom Wärme und mechanische Kraft entwickelt wird, zurückführen lassen, behandeln.

Denken wir uns zuerst, dafs ein Stahlmagnet, dessen Magnetismus μ sey, mit einer gewissen Geschwindigkeit in eine senkrecht gestellte Spirale von Kupferdraht hineinbewegt werde, so wird diese Bewegung in jedem noch so kleinen Zeittheile, wenn die Enden der Spirale miteinander verknüpft sind, eine elektromotorische Kraft ua erzeugen, proportional dem Magnetismus des Stahlmagnets. Wenn nun der Nordpol des Stahlmagneten nach unten gerichtet ist, so bestimmt das bekannte Inductionsgesetz, dass der durch die Bewegung in der Spirale inducirte Strom eine solche Richtung habe, dafs das obere Ende der Spirale nordpolarisch, das untere südpolarisch magnetisirt wird. Spirale und Magnet werden sich in allen Zeitpunkten ihrer gegenseitigen Annäherung vermöge der erregten Magnetisirung der Spirale abstossen; es mufs also eine gewisse Kraft consumirt werden, um den Stahlmagnet bis in die Mitte der Spirale hinunterzudrücken; diese Kraft ist gleich und aequivalent der durch den inducirten Strom während der Bewegung hervorgebrachten Erwärmung des Schlie

[ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small]
« ՆախորդըՇարունակել »