Titel: Ueber eine abgeänderte Construction der Elektromagnete; von A. Schefczik.
Fundstelle: Band 150, Jahrgang 1858, Nr. XI., S. 24
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XI. Ueber eine abgeänderte Construction der Elektromagnete; von A. Schefczik. Aus dem Jahrbuch der k. k. geologischen Reichsanstalt, Jahrgang VIII S. 292. Schefczik, über eine abgeänderte Construction der Elektromagnete. Aus den bisherigen bei der Construction von Elektromagneten gemachten Erfahrungen ergibt sich in Kürze Folgendes: Um mit einer gegebenen Batterie einen Elektromagnet von größtmöglicher Tragkraft zu erzeugen, muß die Länge des zu umwindenden Drahtes so groß genommen werden, daß der Leitungswiderstand in demselben dem Widerstande in der Batterie gleich ist; in diesem Falle ist im Allgemeinen der Nutzeffect der Batterie am größten, sie mag für was immer für Zwecke in Thätigkeit gebracht werden. Die magnetisirende Wirkung der einen Eisenkern umgebenden Drahtwindungen wächst mit der Anzahl derselben und mit dem Durchmesser des Eisenkernes, so lange dieser ein gewisses Verhältniß zu der Quantität des angewendeten Stromes nicht überschreitet. Mit einem intensiven Strome wird der Effect durch über einander gelegte Schichten von Drahtwindungen in so lange gesteigert, als sich diese vom Eisenkern nicht zu weit entfernen, und so lange bei vermehrter Länge des Drahtes der Leitungswiderstand nicht derart zunimmt, daß durch die Schwächung des Stromes dessen magnetisirende Wirkung abnimmt, abgesehen von dem hier auftretenden inducirten Strome, der in den parallelen Windungen bei jedesmaligem Schließen und Oeffnen der Kette wirksam auftritt. Die größten Erfolge sind bisher in jenen Fällen erzielt worden, wo ein Strom von großer Quantität eine Kupferdrahtspirale von entsprechend großem Querschnitt durchläuft, welcher letztere einen verhältnißmäßig starken Eisenkern umgibt. Ein Kupferdraht von großem Querschnitt nimmt jedoch einen großen Raum ein, so daß von demselben auf eine gegebene Länge des Schenkels eines Elektromagnets nur eine geringe Anzahl von Windungen neben einander aufgewickelt werden kann. Eine Verlängerung des Schenkels hilft diesem Umstande nicht ab, weil die dem Indifferenzpunkte des Elektromagnetes nahe gelegenen Windungen weit weniger wirksam werden als die in der unmittelbaren Nähe der Pole liegenden. Auch die Schichtung der Lagen des Drahtes über einander hat bei starken Drähten nicht den gewünschten Erfolg, weil sie andere Uebelstände mit sich bringt. Um diesen beiden Unzukömmlichkeiten zu begegnen, um eine möglichst große Anzahl von Umgängen auf eine gegebene Länge des Schenkels eines Elektromagnets neben einander anzubringen, ohne den Querschnitt des Leiters zu verringern, habe ich statt des Kupferdrahtes, welcher zur Erzeugung von Elektromagneten genommen wird, Kupferblech verwendet und dasselbe hochkantig um den Eisenkern herumgehen lassen. Um dieses ausführen zu können, wurden Scheiben aus Kupferblech geschnitten, in denen ein concentrisches Loch vom Durchmesser des Kerns des zu verfertigenden Elektromagnetes herausgeschlagen wurde. Nachdem aus jeder dieser Scheiben ein kleiner Sector herausgeschnitten worden, wurden dieselben eine nach der andern auf den Eisenkern aufgesteckt und zusammengelöthet, so daß sie eine Spirale formen. Das Herausschneiden des kleinen Sectors aus jeder Scheibe verhütet, daß nicht alle Löthstellen über einander zu stehen kommen und an diesem Punkte eine größere Länge der Spirale veranlassen, sondern gleichmäßig mit der Spirale vorschreiten. Die Spirale wurde an beiden Enden mit angelötheten Schraubenklemmen versehen und auf allen Flächen mit Lack (aus Siegellack und Alkohol) überzogen. Der Eisenkern wurde zur bessern Isolirung mit einem Seidenbande umwickelt und in die Spirale eingeschoben. Die magnetisirende Wirkung dieser Spirale ist eine sehr beträchtliche, wenn ein galvanischer Strom einer Batterie von wenigen aber großen Elementen durchgeleitet wird. Wenn man die bestehende Erfahrung im Auge behält, daß nur Ströme von großen Plattenpaaren kommend, auf einen entsprechenden Eisenkern im höheren Grade magnetisirend wirken, so ist es bei geeigneter Wahl der Dimensionen einer solchen Spirale mehr als wahrscheinlich, daß selbe mit einem gegebenen Elemente (aus großen Platten) einen Elektromagnet von größerer Tragkraft erzeugen wird, als eine einzelne oder mehrere über einander geschichtete Drahtspiralen, weil die Anzahl der neben einander liegenden Umgänge ohne Beeinträchtigung des Querschnittes des leitenden Metalles immer größer werden muß als jene des runden Drahtes, und zwar um so größer, je dünner das Blech genommen wird, und weil dadurch in die nächste Nähe der Pole mehr wirksame Umgänge zu liegen kommen. Bei Vergrößerung des Durchmessers der Spirale kann die Anzahl der Umgänge auf die gegebene Länge eines Schenkels vermehrt werden, ohne den Leitungswiderstand zu vermehren. Es entsteht hier die Frage: bis zu welcher Gränze der Dicke des Bleches kann man gehen, und in welcher Weise wird der Strom bei sehr dünnen Blechen auf die Magnetisirung des Kernes wirken? Ohne Zweifel wird sich durch Versuche ein Verhältniß zwischen der Blechdicke und dem Durchmesser der Scheiben herausfinden lassen, bei welchen die magnetisirende Wirkung eines gegebenen Stromes ein Maximum wird. Ein Versuch, den ich mit Stanniolscheiben angestellt habe, welche in eine Spirale aus Papier so eingelegt wurden, daß sie sich, um den metallischen Contact herzustellen, theilweise übergreifen mußten und in der fertigen Spirale durch das Papier von einander isolirt wurden, lieferte wohl auch einen Elektromagnet, aber der Leitungswiderstand dieses Materials so wie die Unvollkommenheit der Continuität des metallischen Leiters erforderten einen intensiven Strom, welcher bei Anwendung eines dünnen Drahtes mehr geleistet hätte. Außerdem will ich hier noch einer Erscheinung Erwähnung thun, welche ich an dem Ruhmkorff'schen Inductionsapparate beobachtet habe. Bekanntlich gibt das äußere Ende des dünnen Drahtes so wie die ganze obere Lage der Inductionsspirale an einen genäherten Leiter elektrische Funken ab, während das innere, der Magnetisirungsspirale zunächst liegende Ende dieses Drahtes diese Erscheinung nicht zeigt. Als ich jenes äußere Ende nun aber mit einer guten Erdleitung, so wie sie in den Telegraphenstationen durch eine in der Erde eingegrabene Metallplatte hergestellt ist, in Verbindung brachte, hörte die Erscheinung des Funkengebens an diesem Drahtende auf, was wohl zu vermuthen stand; aber es zeigte sich, daß nun das innere Ende des dünnen Inductionsdrahtes gerade solche Funken gab wie sie vor der Verbindung mit der Erde das äußere Ende der Spirale gegeben hatte. Die Uebergangsfunken des Apparates von einem Pole zum andern blieben vor und nach der Verbindung mit der Erde ungeändert.