Titel: Rowell, über die Ursache der Dampf-Elektricität.
Autor: Rowell, G. A.
Fundstelle: 1844, Band 94, Nr. LXXXV. (S. 366–369)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj094/ar094085

LXXXV. Ueber die Ursache der Dampf-Elektricität; von G. A. Rowell.

Aus dem Edinburgh new philosophical Journal, Julius – Oktober 1844, S. 347.

Nachdem die Ursache des Regens, der Verdampfung und Luft-Elektricität meine Aufmerksamkeit jahrelang in Anspruch genommen hatten, suchte ich in zwei Abhandlungen zu zeigen, daß die Verdampfung durch die Zunahme der Oberfläche der Wassertheilchen in Folge der Expansion erzeugt wird, daß sie, indem sie so eine größere Capacität für Elektricität erhalten, durch ihre elektrische Belegung (coating) schwebend erhalten werden, wie eine Flintenkugel durch einen Korküberzug in Wasser schwimmend erhalten werden kann, und daß bei niedrigen Temperaturen ohne Elektricität keine Verdampfung stattfinden kann; daß der so in die Luft erhobene Dunst, wenn er condensirt wird, mit Elektricität überladen und so schwebend erhalten wird, bis die Ueberlast entweder als Bliz, oder auch unsichtbar zur Erde entweicht, wo dann die zurükbleibende elektrische Belegung nicht mehr hinreicht, die Dunsttheilchen schwebend zu erhalten und sie als Regen etc. niederfallen; und daß es möglich ist, nach Belieben Regen hervorzubringen durch Emporbringen elektrischer Leiter an die Wolken mittelst Luftballons, wodurch der Elektricitäts-Ueberschuß in den Wolken in den Stand gesezt wird, zur Erde zu entweichen.

Die Entdekung der Dampf-Elektricität betrachtete ich als eine starke Stüze für diese Ansichten; da aber seitdem Hr. Faraday 50) eine Theorie derselben aufstellte, wonach die Dampf-Elektricität durch die Reibung der Wassertheilchen verursacht werden soll, welche von dem an den Seiten der Auslaßöffnung sich reibenden Dampf mit fortgeführt werden, so versuche ich im Folgenden zu zeigen, daß die Dampf-Elektricität nicht durch Reibung, sondern durch die Ausdehnung des Dampfs bei seinem Austritt aus dem Kessel erzeugt wird, wobei derselbe Elektricität fortschafft und den Dampfkessel (wenn er isolirt ist) negativ macht; der Dampf gibt bei seiner Condensation |367| seine positive Elektricität wieder ab. Die Erscheinungen bei Dr. Faraday's Versuchen stehen mit dieser Hypothese nicht in Widerspruch.

Ein Versuch, welcher, wie ich glaube, gegen die Reibungstheorie spricht, ist folgender: ein isolirter Draht wurde in den aus einer Glas- oder Metallröhre tretenden Dampfstrom, einen halben Zoll von der Mündung der Röhre entfernt, gehalten und blieb unerregt; in einer Richtung etwas weiter weg bewegt, wurde er positiv, in der andern Richtung, der Röhre näher gebracht, wurde er negativ. Auch fanden die HHrn. Armstrong und Pattison 51) bei ihren Versuchen die größte Elektricitäts-Entwikelung in einem gewissen Abstand vom Kessel, in einigen Fällen 5 bis 6 Fuß davon entfernt.

Ich sehe nicht ein, wie diese Erscheinung stattfinden könnte, wenn die Erregung von der Reibung der Wassertheilchen in der Röhre herrührte, da in diesem Falle die stärkste Elektricitäts-Entwikelung an der Mündung der Röhre oder des Kessels seyn müßte; mit der Hypothese aber, daß diese Erscheinung durch die Expansion und Contraction der Dampftheilchen verursacht wird, stimmt sie ganz überein.

Alle über diesen Gegenstand angestellten Versuche zeigen, daß der Dampf innerhalb des Kessels nicht elektrisch gemacht wird und die Elektricitäts-Entwikelung erst bei seinem Austreten aus der Mündung der Röhre stattfindet. Hier tritt eine ungemein starke Expansion des Dampfes ein; dabei nimmt er, im Verhältniß zur Ausdehnung seiner Oberfläche, im selben Verhältniß wie der elektrische Zustand des Kessels, oder vielmehr der Austrittsröhre, sein Maaß Elektricität auf. Ist der Kessel oder die Röhre isolirt, so werden sie negativ; der Dampf ist es zu dieser Zeit auch; da er sich aber sogleich condensirt, so wird er auf eine kurze Zeit neutral; bei weiterer Condensirung aber und der daraus folgenden Abnahme seiner Oberfläche wird der Dampf positiv elektrisch.

Die Ursache der Zunahme der Dampf-Elektricität durch Reibung liegt wahrscheinlich darin, daß durch sie eine größere Quantität Dampf in Berührung mit der Austrittsröhre gebracht wird; es wird dadurch ein größerer Antheil Dampf in den Stand gesezt, seine elektrische Ladung aufzunehmen, als es der Fall seyn könnte, wenn er aus einer runden glatten Oeffnung entwiche, wobei wegen der Nichtleitungsfähigkeit des Hochdruk-Dampfes nur die äußersten Theilchen der Dampfsäule ihre volle elektrische Ladung annehmen können.

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Die Gegenwart von Wasser in der Röhre kann die Elektricitäts-Entwikelung erhöhen, da es die Verbindungs- und Austrittsröhre zu einem bessern Leiter der Elektricität (von dem Kessel zur Mündung der Austrittsröhre) macht.

Daß die Austrittsröhre nothwendig ein guter Leiter seyn müsse, geht aus Dr. Faraday's Versuchen hervor, indem er sagt: „Wenn man eine Metall-, Glas- oder eine in destillirtes Wasser gut eingeweichte Buchsbaumröhre zum Auslassen des Dampfes benuzte, so wurde der Kessel gut negativ und der Dampf stark positiv elektrisch; bediente man sich aber eines Federkiels oder einer elfenbeinernen Röhre, so erlitt der Kessel kaum eine Veränderung und der Dampfstrom bleibt ebenfalls neutral.“

Dieß muß der verschiedenen Leitungsfähigkeit der angewandten Röhren, nicht aber der Verschiedenheit der von ihnen verursachten Reibung zugeschrieben werden, indem Metall, Holz, wenn es gut in Wasser eingeweicht wird, und Glas nach seiner Befeuchtung durch den Dampf gute Leiter werden und folglich den entweichenden Dampf mit Elektricität speisen, Federkiele aber und Elfenbein Nichtleiter sind, und da sie nicht gerne Feuchtigkeit annehmen, den Dampf nicht hinlänglich mit Elektricität speisen.

Jede isolirte Substanz, in den aus Elfenbeinröhren oder Kielen tretenden Dampfstrom gehalten, wurde negativ geladen, indem der Dampf sie eines Theils ihrer Elektricität beraubte.

Daß aus einem Strom von Niederdruk-Dampf keine Elektricität erhalten werden kann, ist der größern Leitungsfähigkeit des Dampfes in diesem Zustande zugeschrieben worden, wodurch jede Elektricitäts-Entwikelung in dem condensirten Dampf verhindert wird, indem die Elektricität, sobald einige Anhäufung derselben stattfindet, wieder in den Kessel zurükgeleitet wird; sogar der Zusaz irgend einer salzigen (oder sonst die Leitungsfähigkeit des Wassers verstärkenden) Substanz zu Hochdruk-Dampf verhinderte die Elektricitäts-Entwikelung.

Die Abwesenheit von Elektricität (bei Dr. Faraday's Versuchen), wenn das Kessel-Ventil abgehoben war, ist schwer zu erklären, da die HHrn. Armstrong und Pattison die meisten ihrer früheren Versuche an den Sicherheitsventilen mehrerer Dampfkessel anstellten und, wie Hr. Armstrong berichtet, einmal „die Locomotive intensiv negativ wurde durch reichliches Auslassen von Dampf aus dem Ventil.“ Vielleicht war der geringe Druk in dem von Dr. Faraday angewandten Kessel daran Schuld.

Die Ursache, warum Terpenthinöhl, Olivenöhl etc. den Dampf negativ machen, kann ich mir nicht erklären, glaube aber, daß jede |369| Substanz, welche die Leitungskraft vom Kessel zur Röhrenmündung bedeutend verringert, den Dampfstrom negativ macht, indem sie die Dampftheilchen verhindert, ihre elektrische Ladung zu erhalten.

Die Zunahme der Elektricität mit der Zunahme des Druks im Kessel läßt sich erklären, indem die Expansion des Dampfs bei seinem Austreten aus dem Kessel ebenfalls mit dem Druke zunimmt.

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Polytechn. Journal Bd. LXXXVIII S. 226.

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