W. Hankel, Ueber das magnetische Verhalten des Nickels und des Kobaltes.

Die magnetischen Eigenschaften des Nickels und Kobaltes zu bestimmen, sind allerdings schon mehrfache Versuche gemacht worden; indess waren die geprüften Metalle wohl selten rein und niemals in grösseren Stücken vorhanden.

Durch die Güte des Herrn Professor Dr. Winkler in Freiberg bin ich in den Stand gesetzt worden, zwei möglichst reine und grosse Parallelepipeda der genannten beiden Metalle auf ihr magnetisches Verhalten zu prüfen, und es wird die Mittheilung der erhaltenen Resultate, eben weil die Messungen an möglichst reinen und grossen Massen ausgeführt sind, nicht ohne Interesse sein.

Die beiden Metallstücke waren von Herrn Professor Dr. Winkler im Jahr 1867 nach der im Zusatze von ihm selbst beschriebenen Methode für die pariser Ausstellung dargestellt worden.

Das von mir zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften des Nickels und Kobaltes angewandte Verfahren war einfach folgendes:

Ein an einem Coconfaden aufgehangener magnetischer Stahlspiegel befand sich in einer als Dämpfer dienenden Kupferkugel, welche auf der Spiegelseite durchbrochen war. Hinter diesem Spiegel stand eine mehrere hundert Windungen enthaltende Drahtrolle, welche mit dem magnetischen Spiegel ein Galvanometer bildete; vor dem Spiegel in der Richtung senkrecht auf den magnetischen Meridian befand sich in einem Abstande von 1824 mm eine Spirale aus dickem Kupferdrahte (312 Pfd.). Dieser Draht war (31⁄2 auf eine Messinghülse von 168 mm Länge gewunden, deren innerer Hohlraum der Grösse und Gestalt der beiden Parallelepipeda aus Nickel und Kobalt entsprach, so dass beide (namentlich das etwas dickere Nickelstück) noch eben eingeschoben werden konnten.

Zuerst wurde nun die Stärke des Stromes eines oder mehrerer constanten Zinkplatinelemente gemessen, indem derselbe durch die Galvanometerrolle ging; sodann durchlief derselbe (ohne durch die Galvanometerrolle zu gehen) die Spirale aus dickem Drahte. Die durch diese Spirale erzeugten Ablenkungen des Spiegels mussten den durch die Galvanometerrolle erzeugten Ausschlägen proportional sein. Darauf wurden die zu magnetisirenden Parallelepipeda in die Spirale geschoben und die Ablenkungen des Spiegels gemessen, und zwar unter Umkehrung der Richtungen des Stromes und der Lage der Metallstücke. Zum Schluss wurde wieder die Wirkung der Spirale allein und endlich die der Galvanometerrolle gemessen, um die Constanz des Stromes während der Versuche beurtheilen zu können. Durch Subtraction der durch die Spirale allein erzeugten Ablenkung von der nach dem Einlegen der Metalle erhaltenen wurde ein Maass für den temporären Magnetismus der letzteren ge

wonnen.

Der etwa im Metallstücke zurückbleibende permanente Magnetismus liess sich bestimmen, indem nach Unterbrechung des Stromes dasselbe in seiner Lage umgekehrt wurde.

Um den Magnetismus des Nickels und Kobaltes mit dem des Eisens bei gleichen Stromstärken vergleichen zu können, liess ich zwei Eisenparallelepipeda von sehr nahe gleicher Grösse und Gestalt mit dem Nickel- und Kobaltstücke anfertigen, und bestimmte ihren Magnetismus jedes Mal unmittelbar nach den Versuchen mit dem Nickel und Kobalt.

Nickel.

Das Parallelepipedum aus Eisen, mit welchem das Nickelstück verglichen werden sollte, hatte 468,0 mm Länge, 42,5 mm Breite und 13,7 mm Dicke. Das Nickelstück war ihm nahe gleich; seine Länge betrug gleichfalls 168 mm; seine Breite mass im Mittel an dem einen Ende 41,4 mm, blieb so bis gegen die Mitte, und nahm dann nach dem anderen Ende hin bis 40,4 ab, seine Dicke schwankte zwischen 13,1 bis 13,5mm. An dem einen Ende fanden sich ferner mehrere kleine Gruben, während auf der anderen Hälfte nur einige sehr kleine Grübchen bemerklich waren.

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Das Gewicht des Eisenstückes betrug 774,50 gr., seine Dichtigkeit 7,800; das Gewicht des Nickelstückes 780,36 gr.,

seine mittlere Dichtigkeit 8,520; hieraus folgt das Volumen des Eisenstückes 99,29 und des Nickels 94,59 Cubikcentimeter.

In der nachstehenden Tabelle sind die Resultate der oben beschriebenen Messungen zusammengestellt. In der ersten Spalte stehen die Ausschläge des Spiegels durch die Galvanometerrolle, in der zweiten die Ausschläge des Spiegels durch die blosse Spirale; beide können als Maass für die Stärke des elektrischen Stromes dienen. 1) In der dritten Spalte finden sich die durch die Spirale und das Nickel, und in der vierten die durch die Spirale und das entsprechende Eisenstück erhaltenen Ausschläge. 2)

Durch Subtraction der Zahlen der zweiten Spalte von denen der dritten und vierten werden die durch den Magnetismus des Nickels und des Eisens allein erzeugten Ablenkungen erhalten.

Zur leichteren Uebersicht sind in der Zeichnung S. 193 diese Werthe durch die ausgezogenen Linien dargestellt; die Stromstärken wurden als Abscissen genommen, und die beobach

4) Die Galvanometerrolle wurde überhaupt nur aufgestellt, um die Stromstärke mit grösserer Genauigkeit, als wie solche aus dem viel geringeren Ausschlage durch die Spirale entnommen werden konnte, zu bestimmen.

2) Sämmtliche im Folgenden angeführte Ausschläge sind auf die doppelten Tangenten des Ablenkungswinkels reducirt.

teten Magnetismen des untersuchten Nickel- und Eisenstückes als Ordinaten aufgetragen.

Da das Nickelstück etwas kleiner war als das Eisenstück, mit welchem es verglichen wurde, so habe ich den Magnetismus des Nickels auf ein dem Eisen gleiches Volumen reducirt, indem ich die Magnetismen den Cubikwurzeln aus dem Volumen proportional setzte. 1) Die so reducirten Werthe finden sich in der vorstehenden Tabelle unter der Ueberschrift »reducirt«, und sind in der Zeichnung durch die punktirte Linie dargestellt worden.

Man erkennt sogleich, dass die für das Eisen gefundenen Werthe auf einer geraden Linie liegen, dass also in dem dicken Eisenstücke innerhalb der angewandten Stromstärken der Magnetismus noch in aller Strenge proportional mit jenen Stromstärken zunahm. Anders verhält sich das Nickel: während es anfänglich, d. h. bei schwachen Strömen, nahe dieselhe magnetische Kraft zeigt, wie das Eisen, beginnt sein Magnetismus doch sehr bald in geringerem Grade zu wachsen als beim Eisen, so dass bei der stärksten angewandten Stromstärke derselbe wenig über die Hälfte des im Eisen entwickelten beträgt.

1) Für Eisenstücke von gleicher Länge und nur wenig von einander verschiedenem Querschnitt ist die obige Correction brauchbar. Wird der Magnetismus des später beschriebenen zweiten Eisenstückes, welches mit dem Kobaltstücke nahe gleichen Querschnitt hat, auf ein dem obigen (ersten) Eisenstücke gleiches Volumen nach jener Proportion reducirt, so ergiebt sich z. B. für einen Galvanometerausschlag von 455,2 Skalentheilen der Werth 238,3, welcher sehr nahe mit dem beim ersten Eisenstück beobachteten (239,0) übereinstimmt. Ich hatte ferner noch zwei Eisenstücke von 168 mm Länge anfertigen lassen, von denen das eine (dritte) in der Breite 20,55 mm und in der Dicke 12,25 mm, das andere (vierte) aber in der Breite 40,83 mm und in der Dicke 6,05 mm, mass; jedes hatte also sehr nahe ein halb so grosses Volumen, als das zuvor genannte zweite grosse Eisenstück. Leider war das zu ihnen verwendete Eisen von einem etwas geringeren specifischen Gewichte, so dass genaue Vergleichungen nicht möglich sind. Dagegen genügen die mit ihnen ausgeführten Messungen zum Nachweise der Zulässigkeit der obigen Correction. Bei gleicher Stromstärke erhielt das zweite Eisenstück den Magnetismus 125,04, das dritte 95,16, und das vierte 409,81. Die Aenderung der Länge und Dicke hat also nicht gleichen Einfluss; nimmt man das Mittel von 95,16 und 109,81, so ist 125,04: 402,481: 0,849, während 4: V1: 0,794. Da nun die Metallstücke, deren Magnetismus oben auf ein gegebenes Volumen reducirt werden sollen, nur wenig in Breite und Dicke verschieden sind, so dürfté die angewandte Correction eine für die vorliegenden Zwecke hinreichende Annäherung gewähren.

=

Beide untersuchten Metallstücke, sowohl das Nickel als auch das Eisen, besassen fast keine Coercitivkraft. Beim Nickel blieb z. B. nach dem zweitstärksten Strome, welcher ihm den temporären Magnetismus 103,7 ertheilte, nur ein Rest von permanentem Magnetismus 0,3; und heim Eisen betrug dieser Rest nach dem stärksten angewandten Strome nur 0,1. In Bezug auf Coercitivkraft verhielt sich also dieses Nickelstück fast ganz wie weiches Eisen.

Das Kobaltstück war zwar nur wenig kleiner als das zuvor beschriebene Stück Nickel; um jedoch eine strengere Vergleichung seines Magnetismus mit dem des Ejsens zu ermöglichen, Math.-phys. Classe. 1875.

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