| Titel: | Ueber einen vorzüglichen Contact-Unterbrecher und über gewisse Wirkungen eines Condensators bei Anwendung verschiedener Arten von Contact-Unterbrechern; von Prof. N. J. Callan. | 
| Fundstelle: | Band 149, Jahrgang 1858, Nr. LI., S. 172 | 
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                        LI.
                        Ueber einen vorzüglichen
                           Contact-Unterbrecher und über gewisse Wirkungen eines Condensators bei Anwendung
                           verschiedener Arten von Contact-Unterbrechern; von Prof. N. J. Callan.
                        Aus dem Philosophical Magazine, April 1858, S.
                              255.
                        Callan, über einen vorzüglichen
                           Contact-Unterbrecher.
                        
                     
                        
                           Vor ungefähr zwei Jahren beschrieb Hr. Foucault in den Comptes rendus einen Contact-Unterbrecher, bei
                              welchem der Contact durch eine Platinspitze, die man mittelst eines Elektromagneten
                              in Quecksilber aus- und eintauchen läßt, hergestellt und unterbrochen wird;
                              das Quecksilber wird mit Alkohol bedeckt. Bald darauf ließ ich ein solches
                              Instrument anfertigen, welches so lange gute Dienste leistete, als ich mich einer
                              einzigen Volta'schen Zelle bediente. Bei Anwendung von 3 Zellen fieng jedoch der
                              Alkohol Feuer. Ich theilte diesen Umstand Hrn. Foucault
                              mündlich mit; er sagte, er habe 30 Zellen genommen, ohne daß sich der Alkohol
                              entzündet hätte, bei seinem Unterbrecher stehe jedoch der Alkohol ungefähr 2 Zoll
                              hoch über dem Quecksilber, während bei dem meinigen die Alkoholschichte nur 1/2 Zoll
                              hoch war.
                           Bei einem Instrument dieser Art habe ich neuerlich zur Herstellung und Unterbrechung
                              des Contactes mittelst Eintauchens in Quecksilber und Austauchens Platin, Kupfer,
                              amalgamirtes Kupfer, versilbertes Kupfer, Zinn und Eisen benutzt. Das Quecksilber
                              war mit Baumöl, Alkohol oder Terpenthinöl bedeckt. Die nämliche Batterie und
                              derselbe Elektromagnet wurden angewandt, um diese verschiedenen Metalle in rasche
                              Vibration zu setzen. Das amalgamirte Kupfer wirkte weit kräftiger als Platin oder
                              irgend eines der anderen Metalle, aber der Contact wurde nicht so rasch hergestellt
                              und unterbrochen wie mittelst der anderen Metalle, weil an dem amalgamirten Kupfer
                              nach dessen Erhebung über die Quecksilberfläche etwas Quecksilber hängen blieb. Es
                              war daher zur Unterbrechung des Contactes nothwendig, das amalgamirte Kupfer und die
                              Armatur des Elektromagneten durch einen größern Raum vibriren zu lassen, als die
                              anderen Metalle. Bei Anwendung von amalgamirtem Kupfer mußte man der Armatur
                              gestatten, sich ungefähr 1/8 Zoll von den Polen des Elektromagneten zu entfernen;
                              deßhalb erfolgte die Herstellung und Unterbrechung des Contactes nicht mit großer
                              Geschwindigkeit. Diesem Uebelstande habe ich durch Anwendung eines Hebels
                              abgeholfen, dessen beide Arme rechtwinkelig zu einander stehen, und von denen der eine ungefähr 1/2
                              Zoll, der andere 6 bis 7 Zoll lang ist. Der kürzere Arm ist mittelst eines
                              messingenen oder eisernen Doppelgelenkes mit der Armatur, und der längere Arm,
                              welcher horizontal seyn muß, mit dem amalgamirten Kupferstück verbunden. Der
                              Elektromagnet ist in horizontaler Lage an ein Gestell befestigt; die Armatur ist an
                              ein Bret befestigt, welches um ein Scharnier beweglich ist und beinahe senkrecht
                              steht. Mit Hülfe einer Schraube läßt sie sich in den geeigneten Abstand von den
                              Polen des Elektromagneten bringen. Sie wird durch eine oder zwei Federn mit einer
                              Kraft gepreßt, welche gerade hinreicht, die Attraction des Elektromagneten zu
                              überwältigen und auf diese Weise die Verbindung mit der Batterie zu unterbrechen,
                              bevor der Magnet und Kern der Inductionsspirale die volle magnetische Kraft
                              empfangen, welche die Batterie ihnen ertheilen kann. Wird die Armatur gegen die Pole
                              des Elektromagneten durch einen Raum von 1/96 Zoll gezogen, so steigt das 6 Zoll von
                              der Drehungsachse entfernte amalgamirte Kupferstück um 1/8 Zoll, und tritt demnach
                              aus dem Quecksilber, selbst wenn die Armatur durch keinen größern Raum als 1/96 Zoll
                              vibrirt. Die Vibrationen durch einen so kleinen Raum sind sehr rasch, und folglich
                              wird die Verbindung der Magnetspirale und des primären Drahtes der Inductionsspirale
                              mit der Batterie, mit großer Schnelligkeit hergestellt und unterbrochen.
                           Für den langen Hebelarm nahm ich ein ungefähr 6 bis 7 Zoll langes und 1 Zoll breites
                              Stück dicken Messingblechs. Man kann ein 1/4 Zoll breites und ungefähr 4 Zoll langes
                              Stück aus der Mitte des langen Arms schneiden, um eine dünne Platte von amalgamirtem
                              Kupfer oder von Platin in beliebigem Abstande vom Mittelpunkt der Bewegung mittelst
                              einer kleinen Schraube und Mutter an den Hebel zu befestigen. Ich habe das
                              amalgamirte Kupfer in 3 bis 10 Zoll Abstand vom Drehungspunkte befestigt, und
                              gefunden, daß es bei 3 oder 4 Zoll Entfernung eben so gut wirkt wie bei 10 Zoll. Den
                              langen Arm länger als 6 bis 7 Zoll zu machen, ist nutzlos. Ich habe gefunden, daß
                              die Anwendung des so eben beschriebenen Hebels eine große Verbesserung am
                              Contact-Unterbrecher ist, nicht nur bei Anwendung von amalgamirtem Kupfer und
                              von Quecksilber, sondern auch, wenn der Contact mittelst Platins oder eines
                              sonstigen Metalls und Quecksilbers, oder durch das Pressen zweier festen Metalle
                              gegen einander bewerkstelligt wird.
                           Bei dem Quecksilberunterbrecher habe ich als Decke Baumöl, Alkohol und Terpenthinöl
                              angewandt, das Baumöl scheint eben so gut als die beiden anderen Flüssigkeiten zu
                              wirken und hat noch den Vortheil daß es nicht verdunstet; die beiden anderen müssen
                              jeden Tag erneuert werden.
                           
                           Die magnetische Kraft des Elektromagneten bei dem
                              Quecksilber-Contact-Unterbrecher, und die durch den secundären Strom
                              seiner Spirale hervorgebrachte Erschütterung, sind weit größer, wenn amalgamirtes
                              Kupfer, als wenn Platin angewandt, oder wenn die Verbindung mit der Batterie durch
                              zwei feste Metalle hergestellt und unterbrochen wird. Die beschriebene Vorrichtung,
                              bei welcher der Contact mit Hülfe von Quecksilber und amalgamirtem Kupfer
                              hergestellt und unterbrochen wird, ist daher allen anderen Unterbrechern
                              vorzuziehen. Der Grund ist, weil amalgamirtes Kupfer mit dem Quecksilber einen
                              bessern Contact macht als das Platin, oder als zwei feste Metalle mit einander
                              machen.
                           Der Quecksilber-Unterbrecher erfordert zu seinem Betrieb eine weit geringere
                              magnetische Kraft als andere Contact-Unterbrecher, weil zur Herstellung eines
                              vollkommenen Contactes zwischen Quecksilber und amalgamirtem Kupfer kein Druck
                              nothwendig ist. Ich habe gefunden, daß zum Betriebe dieses Instruments der
                              Magnetismus eines Poles des Kerns einer Inductionsspirale mehr als hinreichend ist.
                              Wird der Armatur nur ein Pol des Kerns dargeboten, so sollte man in der Nähe
                              desjenigen Endes der Armatur, welches dem unter dem Einfluß des Kerns stehenden
                              entgegengesetzt ist, ein Stück weiches Eisen befestigen.
                           Es ist vortheilhaft, die Inductionsspirale und ihren Kern in zwei oder mehrere Theile
                              zu theilen, und ein Ende jedes Theiles des Kerns an ein Gestell zu befestigen, so
                              daß es ungefähr 1/30 oder 1/25 Zoll von der Armatur absteht. Die der Armatur
                              dargebotenen Enden des Kerns sollten abwechselnd Nord und Süd seyn; die
                              entgegengesetzten Enden der Theile des Kerns werden alsdann gleichfalls abwechselnd
                              Nord- und Südpole, und können durch eine eiserne Platte mit einander
                              verbunden werden, so daß sämmtliche Theile als ein Elektromagnet auf die Armatur
                              wirken. Die verschiedenen Theile des Kerns sollten mindestens einen Zoll über jedes
                              Ende der sie umgebenden Theile der primären Spirale hervorragen. Beide Enden jedes
                              Theils des Kernes sollten flach gefeilt werden. Dadurch, daß man die Enden
                              derjenigen Theile des Kerns, welche der Armatur nicht dargeboten werden, durch eine
                              Eisenplatte verbindet, wird die magnetische Kraft des Kerns und seine Anziehung für
                              die Armatur, folglich auch die Wirkung des Contact-Unterbrechers erhöht;
                              dagegen wird die plötzliche Magnetisirung und Entmagnetisirung des Kerns
                              schwieriger. Ich habe mich bei dem Quecksilber-Unterbrecher einer kleinen
                              Spirale bedient, die in zwei gleiche Theile getheilt war, und gefunden, daß die
                              Verbindung der Enden mittelst einer Eisenplatte kaum eine Aenderung in der Länge der
                              durch die secundäre Spirale gegebenen Funken hervorbrachte. Die Funken aus der
                              Spirale waren bei Anwendung des Contact-Unterbrechers länger, als diejenigen welche
                              ich durch Herstellung und Unterbrechung des Contactes aus freier Hand
                              hervorzubringen vermochte. Die Abtheilung der Inductionsspirale und ihres Kerns in
                              zwei oder mehrere Theile ist bei langen Spiralen vortheilhaft, weil sie die Länge
                              der Drähte im Kern vermindert. Die Theile, in welche der Kern getheilt wird,
                              brauchen nicht gleiche Länge zu haben.
                           Werden die Enden der Spirale eines Elektromagneten, welcher einen Unterbrecher in
                              Thätigkeit setzt, mit einem Condensator verbunden, so vibrirt die Armatur bei
                              Anwendung einer kleinen Batterie augenblicklich rascher und schlägt mit erhöhter
                              Stärke gegen die Pole des Magneten, es sey denn daß der Contact durch Quecksilber
                              und amalgamirtes Kupfer hergestellt und unterbrochen wird. Bei Anwendung einer
                              kräftigen Batterie dagegen erhöht der Condensator die Kraft des Elektromagneten
                              nicht merkbar; dieß war selbst bei Anwendung einer kleinen Batterie nicht der Fall,
                              wenn die Verbindung mit der Batterie mittelst Quecksilbers und eines amalgamirten
                              Metalles hergestellt und unterbrochen wurde. Dieß ist ein weiterer Beweis für den
                              Vorzug des Unterbrechers mit Quecksilber und amalgamirtem Kupfer.
                           Die erhöhte Wirkung, welche durch den Condensator bei den verschiedenen Unterbrechern
                              hervorgebracht wird, ist eine Bestätigung der Richtigkeit meiner Ansicht über die
                              Wirkungen des Kondensators, wornach dieselben darin bestehen: 1) die Bewegung der
                              den primären Draht durchströmenden Elektricität in dem Zeitpunkt wo seine Verbindung
                              mit der Batterie unterbrochen wird, zu beschleunigen, und dadurch die magnetische
                              Kraft des Kerns zu erhöhen; 2) den Magnetismus des Kerns durch die von der positiven
                              zur negativen Platte des Kondensators strömende Elektricität rascher zu zerstören,
                              sobald der Kern alle Elektricität aufnimmt, welche in der primären Spirale in dem
                              Zeitpunkt strömt, wo ihre Verbindung mit der Batterie unterbrochen wird.
                           Ich will hier noch erwähnen, daß, wie ich durch Versuche gefunden habe, Eisendraht
                              rings um den primären Draht einer Inductionsspirale gewickelt, der Kraft widersteht,
                              mit welcher die Elektricität nach der positiven Platte des Kondensators gezogen
                              wird, nachdem die Verbindung zwischen dem primären Draht und der Batterie aufgehoben
                              ist, und daß folglich die ungeheure Quantität Eisendraht, welche um den
                              Leitungsdraht des atlantischen Telegraphentaues gewickelt ist, dem über den Ocean zu
                              versendenden elektrischen Strom einen großen Widerstand darbieten muß. Es sollten
                              daher zum Schutz und zur Verstärkung eines solchen Leitungsdrahtes in Zukunft andere
                              Mittel als Eisendraht in Anwendung gebracht werden.
                           Maynooth College, 27. Februar 1858.