4 CY. Beetz.

Pole der Batterie, welche das Electrodenpanr e polnrisiren soll, verbunden, der Stift durch diese Electroden hindurch mit dem anderen Batteriepol. Wahrend der Ruhelage des Schlussels ist also die Electrolyse in ungestorteni Gange, beim Andrucken des Schlussels an die Leiter 2 und 3 wird der electrolysirende Strom momentnn ausge- schnltet, die Electroden aber werden in die Verbindung nls compensirte Kette eingefiihrt.

Encllich hat der Universalcompensator noch die Ein- richtung bekommen, um ihn ganz wie das Siemens’sche Universalgalvnnometer l) zur Messung beliebiger Wider- stande nnch der Briickenmetliode zu benutzen. Fu r diesen Zweck client die in Taf. I Fig. 2 gegebene Anordnung, wel- che aus dem Schema Fig.2a sofort klnr wircl. Der dritte Rheostat k, welcher jetzt zur Verwendung kommt, enthalt nur die Widerstado 1, 10 und 100 S.-E. Der zu messende Widerstand wird bei x eingeschaltet , nachdem durch den Stiipsel im zweigesprtltenen Messingklotze n eine neue Ver- bindung hergestellt ist. Die Eelntion, durch melche der Widerstand x gefunden wid , ist:

d t l - - a x = k . - - * c + a

U n t e r den thermoelectrischen Siiulen, welche zur Hervor- bringung stirkerer electrischer Strome empfohlen worden sind, haben sich vorziiglich zwei Eingang in die Praxis verschafft: die von Noi;. und die von C l a m o n d , modifi- cirt von K o c h. Die SoG’sche Siiule ist in ihrer urspriing- lichen Form, in welcher die Elemente so nngeordnet sind,

1) Brix Z. S. XV. p. 1. 186s.

FV. Beetz. 5

dass sgmnitliche Lotlistellen in einer Geraden liegen und durch eine Reihe kleiner Gasflammen geheizt werden, von Hrn. v o n W a1 t e n h o f e n auf ihre electromotorische Kraf t und ihren Widerstand untersucht und beschrieben worden'). Die abgelnderte Gestalt, in welcher die Elernente so an- gebr:icht sind , dass nlle Lothstellen in einer Kreisperi- pherie liegen und mittelst kupferner Heizstifte durch eine einzige Gnsflamme erhitzt werden, ist ebenfalls von Hrn. v o n W a1 t e n h o f e n heschrieben worden und soivohl dieser Physiker 2 ) , als auch neuerdings Hr. S t r e i n t z 3, haben (lie Constanten solcher SBulen bestimmt. Ueber die C'lnmond'sche Siule hat Hr. I3 o 11 a n d ') Messungen reriiffentliclit, welche den hesonileren Zweck liaben, die Abhiingigkeit des inneren Widerstandes der S h l e von dem Grade der Erhitzung zu hestimmen. Ueber ihre electro- motorisclie Kraft sind mir nur die iilteren Angaben von t ' 1 ;L in o n d und N u r e 5, bekannt.

Was zuniichst die Widerstandsbestimmung an Ther- mosaulen betrifft, so mochte ich an das erinnern, was ich friiher iiber diesen Gegenstand gesagt babes). Wenn w8h- rend der Widerstandsmessung ein Strom durch die Loth- stelle eines Thermoelementes geht, so setzt sich der primciren electromotorischen Kraft desselben , E , eine secundiire entgegen, welche man als die Peltier'sche Pola- risation bezeichnen kann, und die der Stromstiirke gerade proportional, = ik, ist. Wenn daher der Gesammtwider- s tmd der Saule =.z ist, so wird jetzt die Stromstiirke:

werden, d. h. jene der Stromstirke proportionale Gegen- kraft spielt die Rolle wie ein r o n der Stromstarke unnh-

1) Pogg. Ann. CXLIII. p. 113; Carl Repert. 171. p. 1. 1871. 2) Pogg. Ann. CYLVI. p. 61 i . 1871. 3) Carl Repert. XLII. p. 4. 1877. Beibl. I. p. 426. 4) C. R. L Y X S I V . p. 1026. 1877. Beibi. I. 1). 354. 5) C. R. LXVIII . p. 1455. 1969. 6) Pogg. Ann. CSSIX. p. 520. 1966.

-

6 W. Beetz.

hangiger Leitungswiderstand. Dieser Thatsache ist es zu- zuschreiben, dass die verschiedenen Methoden der Wider- standsbestimmung fur ein und dieselbe Combination ver- schiedene Werthe ergeben. Vor allem wird man solche Methoden vermeiden mussen, w elche einen andauernden Stromschluss verlangen, ‘ und unter diesen wieder solche, welche (wie die Ohm’sche oder die von R o l l a n d be- nutzte Wheatstone’sche) aus mehreren hinter einander aus- zufuhrenden Messungen bestehen , bei denen der Strom wohl im Galvanometer, aber nicht in der Saule die glei- che Starke hat. Es ergibt sich zwar aus den Messungen, dass jene, oben init k bezeichnete Widerstandsvermehrung nicht sehr gross ist gegen x selbst, immerhin macht sie die Messungen unsicher und Hr. R o l l a n d hat selbst be- merkt, dass wohl die Veranderungen in der electromoto- rischen Kraft seiner Saule nicht ohne Einfluss auf das Ergebniss seiner Widerstandsmessungen geblieben sind. .

Um den normalen Widerstand einer Saule zu hestim- men, bediene ich mich deshalb immer nur der Briicken- methode, wobei ich den Strom, welcher durch die Zweig- leitungen gefuhrt wird, nur momentan schliesse l). Der so erhaltene normale Widerstand ist aber nicht der, wel- cher wahrend der Arbeitsleistung der Thermosaule wirk- ljch vorhanden ist. Urn diesen zu finden, mende ich die Methode an, welche mir schon fruher zur Bestimmung innerer Widerstande von Batterien, besonders auch von ThermosZiulen, gedient hat2). Diese Yethode, darauf be- ruhend , dass der Strom eines Daniell’schen Normdele- mentes zweimal hinter einander hei verschiedener Schlitten- stellung nach der du Bois’schen Compensationsmethode durch die Thermosaule (a19 compensirende Saule) auf Null gebracht wird, verlangt ebenfalls nur einen momentanen Stromschluss. Der Werth k kommt deshalb ausserst wenig in Betracht; immerhin wird es nie gelingen, ihn ganz un-

1) Vgl. hieriiber meine oben angezogene hrbeit. 2) Pogg. Ann. CXLII. p. 573. 1971.

W. Beetz. 7

schadlich zu machen, da die compensirende Siiule immer etwas vor der compensirten geschlossen werden muss. F u r die Bestimmung der electromotoriachen Kraf t einer Ther- mosaule compensire ich durch eine beliebige Saule (ein oder mehrere Grove’sche Elemente) einmal das Danie1l’- sche Normalelement und gleich darauf die Thermosaule, so dass das Verhiiltniss der beiden durch den Schlitten vom Compensatordraht abgeschnittenen Stucke ohne wei- teres die electromotorische Eraf t in der Einheit D=1 nngibt. Fur diese Messungen hsbe ich mich stets des im vorhergehenden Aufsatze heschriebenen Universalcompen- sittors bedient.

Die Angaben, welche die Herren von W a l t e n h o f e n und S t r e i n t z uber die Noe’sche Thermosaule gemacht haben, sind wohl so erschopfend, dass weiterc Nitthei- lungen uber dieselbe unnothig wtiren. Aber die erwahnten Angaben beziehen sich aiif neue Apparate, diejenigen, welche ich im Xachfolgenden mache, auf eine vie1 und leider oft ohne die nothige Vorsicht benutzte lineare Saule von 80 Elementen, welche in vier Gruppen von je 20 ab- getheilt sind. Die SHule ist eine der alteren, welche NoE construirt hat, und zeigt schon ausserlich einige Defecte; die negntiven Kupferdrahte, welche mit ihrem Ende nur wenig in die positiven Antimon-Zinkcylinder hineinragen, sind theilweise ganz ron denselben getrennt, oberflachlich oxy- dirt und beruhren sie nur durch Federdruck. I n der That ging denn auch von dem Strome einer vierpaarigen Stohrer’schen Chromsaurebatterie gar nichts durch die ganze Siiule hindurch. Ebenso wenig zeigten von den vier Abtheilungen der Saule, welche m i t A , B , C und D be- zeichnet werden mogen, A , C und D irgendwelche Lei- tungsfahigkeit, der Widerstand in B dagegen war relativ gering, namlich =1,495 S.-E. Ich hielt demnach die Saule fur ganz unbrauchbar geworden und war um so mehr iiber- rascht, als sie beim Erhitzen (bei 3enutzung aller 80 Ele- mente hinter einancler) in der Minute 5,3 ccm Knallgas lieferte. Es waren wohl zwei Umstande, welche jetzt die

8 W. Beetz.

Leitung vermittelten, namlich die Vermehrung des mecha- nischen Druckes, mit welchem sich das Kupfer an die Metallegirung infolge der Ausdehnung beider anlegte, dann aber die Vergrosserung, welche die Leitungsfahigkeit von Metalloxyden beim Erhitzen erfahrt’). Die Nessung der electromotorischen Krafte der vier Gruppen ergab:

A = 1,604, B = 1,595, C = 1,604, D = 1,621 D. 80 Elemente = 6,424 D. 1 Element = 0,08 D.

Als die sichtbar schadhaften Stellen der Saule durch Lo- thung ausgebessert waren, liessen sich die Widerstande der vier Grupen bestimmen; es war der r o n :

A = 3,S, B = 1,5, C = 14,0, D = 30,5 S.-E., die electromotorischen Krafte aber hatten dadurch so gut wie keine Veranderung erfahren. Die Widerstandsbestim- mungen, melche an der Saule nach der Compensations- methode ansgefuhrt wurden , whhrend dieselbe in Thatig- keit war, ergaben begreiflicherweise wiederum eine bedeu- tende Widerstandsabnahme beim Erwarmen, so zwar, dass der Gesammtwiderstancl der 80 Elemente, der nach obiger Blessung nrspriinglich = 50 S.-E. war, bis auf 5,9 S.-E. hinabging.

Was aus diesen Versuchen hervorgeht, ist, dass selbst die stark abgenutzte Saule noch einige ihrer guten Eigen- schaften bewahrt hat. Die electroniotorische Kraft eines Elementes der linearen Saule sol1 nach v o n W a l t e n - h o f e n ungefahr = 0,lO D. sein, bei starker Ueberhitzung = 0,13 D., wahrend derselbe die electromotorische &aft eines Elementes der mit Heizstiften geheizten Cylinder- shule = 0,08 D. fand. Hierbei waren die Heizstifte schmach gliihend erhalten. Hr. S t r e i n t z fand fur die Kraft eines Elementes einer solchen Cylindersaule nur 0,04 D. (108 Elemente = 4,3 D.) und nahe ubereinstimmend damit lieferte mir eine von D o r f f e l in Berlin gearbeitete 20-

1) vgl. meine Untersuchungen in pogg. Ann. C?u. p. 619. 1860.

W. Beetz. 9

paarige Cylindersaule durcli einen einfachen Bunsenhrenner erhitzt nur die Kraf t 0,97 D., also fiir ein Element 0,048 D.; diese Kraft wuchs aber beim Erhitzen mit einem Dreiflammenbrenner his 1.41 D.. also fur ein Element suf 0,07 D. Den Sormalwiderstand dieser SPule fand ich = 1,32 S.-E.; wahrend des Erhitzens wurde er nach der Compensationsmethode = 1,52 S.-E. gefunden. Die alte, ahgenutzte Saule L t t e also immer noch eine verhaltniss- m b s i g sehr hohe electromotorische Kraft. Dnss diese iiberhuupt abgenommen hat te , war wohl den eingeschobe- nen Osydschichten zuzuschreiben.

Die andern guten Eigenschaften der SoG'schen Saule sind: ihre sofortige Verwendbsrkeit, sobnld einmal die Gasbrenner angeziindet worden sind, und die grosse Gleich- massigkeit der Wirkung in den vier Gruppen. Hiernn hstte der Gebrauch nichts gelndert.

Die Clnmond'sche SBule, von der mir zwei Exemplare in der von K o ch in Eisleben ausgefuhrten Construction z u Gebote standen. hat gegen die NoE'sche den Xachtheil. dass sie lange (eine Stunde lang) geheizt merden muss, ehe sie zu ihrer vollen Wirkung gelangt, dagegen den grossen Vortheil der Dauerhaftigkeit und Unveriinderlich- keit , indem sammtliche Elemente in einen Thonmnntel eingebettet sind. Die eine cler beiden Saulen (I) murde clurch ein Rrennerrohr mit dem von K o c h beigegebenen Gasregulator geheizt, die andere (11) ohne solchen Regu- lator. .Jecle der SPulen besteht aus 120 Elementen, welche in vier Gruppen zii je 30 abgetheilt sind. Die Wider- stande der einzelnen Gruppen, sowie der ganzen SPule, wurden nach der Bruckenmethode bestimmt und zwar ein- ma1 mit momentanem Stromschluss, einmal mit dauerndem. Hierdurch wurden die beiden Werthe x und x' gefunden, deren Differenz XI- x = k den durch die Peltier'sche Pola- risation scheinbar hinzukommenden Widerstand ausdriickt. Es wurde gefunden fur :

10 FK Beetz.

Abtheilung A 7, B 97 cl

D Summe :

Ganze Saule

Saule I. X I' I€!

0,560 0,575 0,015 0,655 0,570 0,015 0,500 0,514 0,014 0,44.? 0,459 0,014 2,060 2,118 0,058 2,060 2;119 0,059

Sade 11. X 2 )

0,705 0,720 0,820 0,835 0,795 0,810 0,796 0.810 3,110 3,170 3,116 3,175

k 0,O 15 0,015 0,O 15 0,014 0,060 0,059

Die Abtheilung A ist die oberste, D die unterste. Die electromotorische Krsft der beiden Saulen fand

ich sehr viel geringer, als sie der Angabe nach sein sollte. Wiihrencl Herr K o c h angibt, dass seine Saiile in seinem Voltameter eine Knallgasentwickelung von 7 bis 8 ccm in der Xinute gebe, gelang es mir nie, viel iiber 4 ccm zu erhalten. Ich mochte daraus indess iiicht schliessen, dassr nicht unter giinstigeren Beclingungen eine grossere Wirknng erzielt werden konne. Die folgenden Zahlen sollen nicht die electromotorischen Krafte angeben, welche man mit den Koch'schen Siiulen iiberhaupt erreichen kann, sondern nur die, welche man in der Regel erhalt, wobei ich bemerke, dass meine Versuche an sehr heissen Som- mertagen angestellt worden sind, so dass die Luftkuhlung eine ausserst ungiinstige war; auch war der Gasdruck ein geringer.

Siiule I. Saule 11. Abtheilung A = 0,920D. 0,867 D.

,, B = 0,815 :, 0,880 7,

., C = 0,557 1 , 0,650 ,, ,, D = 0.338 .. 0,274 ,.

120 Elemente = 2,630D. 2,67 1 D. 1 Element = 0,022 ,, 0,022 ,,

W a s aus diesen Za.hlen vor allem hervorgeht, ist, dass die Brenner ganz ungiinstig angehracht sind. Die Gase der Flamme erhitzen die oberen Abtheilungen der Saulen meit sttirker, als die unteren, so dass die letzteren meitans nicht ausgenutzt werden. Ich hahe den Brenner

W. Beetz. 11

der Saule I herausgenommen und tiefer gelegt und dann bei gleichem Gasverbrauch , wie frtiher , die folgenden electromotorischen Krafte gefunden : Abth. A=0,655, B=0,819, C=0,800, D=0,619 D.

Summa : 2,893 D. Jetzt waren die mittleren Abtheilungen am starksten

erwarmt. Wenn das Brennerrohr ausser der gehorigen Tiefe auch noch die richtige Lange erhiilt, so wird die electromotorische Kraft der ganzen SBule noch erheblicli gesteigert werden konnen.

Um endlich einen Begriff zu bekommen von der Ver- Hnderung, welche der Widerstand dieser Thermosaulen durch die Erwarmung erfahrt, habe ich die Saule I mit allmiihlich zunehmender Flammengrosse geheizt, und jedes- mnl, wenn eine Constanz erreicht war, durch die Com- pensationsmethode den Widerstand und die electromoto- rische Kraft bestimmt. elomot. Kraft 0 1,96 2,23 2,39 2,55 2,96 D. Widerstand 2,060 2.204 2,358 2,496 2,70.5 2,932.

Ein bestimmtes Gesetz, welches die beiden gefundenen Grijssen mit einander verbindet, lasst sich nicht erwarten, (la die Luftkiihlung nicht immer dieselbe war; jedenfalls findet eine ziemliche Regelmassigkeit in der Widerstands- zunahme mit der ,Temperatur statt und zwar in einem Betrage, gegen den der oben gefundene Werth von k nur gering ist.

Was die aus den mitgetheilten Versuchen sich er- gebenden Schliisse iiber die Brauchbarkeit der Noe'schen und Clamond-Koch'schen Thermosaulen betrifft, so gewinnt die letztere durch ihre grosse Soliditat den Vorzug fur technische Zwecke. Dass sie lange vor dem Gebrauche mgeheizt werden muss, ist hierfiir gleichgiiltig ; einmal in Thatigkeit, arbeitet sie mit grosser Constanz, sowohl in Bezug auf ihre electromotorische Kraft; als auf ihren Widerstand fort. Auch wenn bei gleicher Elementenzahl die electromotorische Kraft hinter der der Noe'schen Saule

Es wurde gefunclen:

12 FV. u. Bezold.

zuruckbleibt , wird ihre Brauchbarkeit nicht geringer , dn die Vermehrung der Elemente leicht zu bemerkstelligen ist. Nur die Brenner miissen, den obigen Angaben ent- sprechend , zweckmassiger construirt werden. Dagegen bietet die Noe’sche Saule fur Laborntorienzmecke die grosse Annehmlichkeit, dass man (durch Koppelung meh- rerer Cylindersaulen) eine ergiebige Stromqnelle schnell zur Hand hat, deren electromotorische Kraft ebenfalls recht constant ist und deren Dwerhnftigkeit in der neuen Construction auch schon wesentlich gemonnen hat,.

111. Die Theorie cler stcctioniiq*er& St&mzcng zcnte,* grins nllgemeinen Gesichtspnhten betrachtet ;

v o n W. v. Bexolrl. (Aus den Sitzungber. d. k. bayr. Akrd. 2. Juni 18i7, vom Hm. Verfasser

mitgetheilt.)

w e n , man die von K i r c h h o f f I) gegebene Ableitung der Ohm’schen Gesetze oder auch die von G l a u s i u s z, durchgefuhrten Untersuchungen uber die von einem gal- vanischen Strome im Leiter gethane Arbeit aufmerksam betrachtet, so kann es kaum entgehen, dass dieselben irn mesentlichen nicht nur fur electrische Strome giltig sind, sondern dass sie mit kleinen Abanderungen gerade so gut auf andere Arten stationarer Striime ubertragbnr sind.

Thatsachlich haben auch z. B. die Gesetze fir den Durchgang der Wiirme durch parallele TVande von ge- ringer Dicke und grosser Flachenausdehnung genau die- selbe Form, wie die Ohm’schen. Das gleiche gilt von den Formeln, welche die Luftmengen angeben, die bei ein-

1) Pogg. Ann. LXXVIII. p. 506. 2) Pogg. Ann. LXXXVII. 11. 415, SC. p. 513. 3) PBclet . Trait6 de la Chaleur (3) I. p. 405.