Titel: E. Bouty's Versuche über das Verhalten des Glimmers in den Condensatoren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1891, Band 279/Miszelle 1 (S. 71–72)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj279/mi279mi03_1

E. Bouty's Versuche über das Verhalten des Glimmers in den Condensatoren.

Man hat häufig die Bückstandsentladungen der Condensatoren daraus erklärt, dass die beiden entgegengesetzten Elektricitäten mehr oder weniger tief in das Dielektrikum eindrängen. Wäre dem so, dann müssten bei sehr dünnem Dielektrikum sich die beiden eindringenden Elektricitäten vereinigen und ein Strom von unveränderlicher Stärke i durch den Condensator gehen; es wäre dann so, als wenn das Dielektrikum durch einen sehr grossen zwar, aber genau bestimmten Widerstand r ginge.

E. Bouty hat nun nach den Comptes rendus, Bd. 110 S. 846, in den Stromkreis eines Glimmercondensators (Mikrofarad) einen an sich sehr beträchtlichen, dem zu bestimmenden Widerstände r gegenüber immer noch sehr kleinen Graphitwiderstand R (200 bis 400 Megohm) eingeschaltet, mittels eines Lippmann'schen Capillarelektrometers den Spannungsunterschied iR an den Enden dieses Widerstandes gemessen, daraus i hergeleitet und r aus der Formel I) i = E : (R + r) berechnet. E wurde zwischen 1 und 20 Daniell-Elementen gewechselt.

Folgende Beobachtung liefert eine werthvolle Prüfung der Messungen. Die gewöhnlichen Mikrofarad sind aus einer Anzahl getrennter Condensatoren zusammengestellt, die sich so verbinden lassen, dass man eine Capacität von beliebig vielen Zehntel-Mikrofarad bekommt. Macht man den Versuch mit einem dieser Condensatoren von der elektromagnetischen Capacität c und ist K die dielektrische Constante des Glimmers, S die belegte Fläche, e die Dicke, ρ der specifische Widerstand des Dielektrikums, n endlich das Verhältniss der elektromagnetischen und elektrostatischen Einheiten, so hat man:

II) c = KS : 4 πen2 und III) r = ρ (e : S),

folglich:

IV) cr = : 4 πn2.

Die rechte Seite in IV) enthält nur Constanten; der durch I) gegebene Widerstand r muss daher umgekehrt proportional c sein – wohlverstanden innerhalb desselben Mikrofarads, für welches Material von demselben Ursprünge verwendet worden ist.

Die Versuche ergaben nun Folgendes: Die Stärke i des anfänglich immer ziemlich beträchtlichen Stromes sank reissend schnell und blieb am Ende von zwei Stunden, z.B. wenn die Isolirung des Stromkreises möglichst vollkommen war, auf einem sehr kleinen Werthe stehen, der von da an unveränderlich war. Mit einem neuen, von Carpentier gelieferten Mikrofarad und einer elektromotorischen Kraft von ungefähr 11 Volt fand man als Grenzwerth i = 1,59 × 10–11 Ampère.

Als dann der bleibende Zustand hergestellt war, schloss man nach einander die Unterabtheilungen 0,2, dann noch 0,2 und endlich 0,5, so dass die Capacität auf 0,1 des ursprünglichen Werthes herabgebracht war. Die Stärke i, welche man nach I) und IV) merklich durch 10 getheilt hätte finden sollen, blieb unveränderlich bis auf 1 : 45 ihres Werthes, d.h. bis auf die von dem verwendeten Elektrometer unter diesen Verhältnissen gestattete Genauigkeitsgrenze.

Der beobachtete Rückstandsstrom i darf also nicht dem Eindringen der Elektricität in das Dielektrikum zugeschrieben werden; er rührt nur von der Unvollkommenheit der Isolirung der verschiedenen Theile des Stromkreises und des Mikrofarads selbst her.

Diese Beobachtung ist entscheidend; weil man unter den vorliegenden Verhältnissen einen Strom von

(1,59 × 10–11) : 45 = 3,5 × 10–13 Ampère

schätzen konnte, so ist der Strom, welcher beständig durch das Dielektrikum aus den Abtheilungen 0,2, 0,2 und 0,5 (0,9 Mikrofarad) des Condensators ging und dessen Vorhandensein man nicht nachweisen konnte, sicher unter diesem Werthe gewesen, und nach IV) erhält man > 3,19 × 1020 Ohm.

J. Curie hat früher schon durch ganz gleiche Versuche den Werth für den Glimmer zwischen 4 und 8 gefunden. Nähme man K = 10, so erhielte man immer noch ρ > 3,19 × 1019 Ohm; das wäre aber der Widerstand einer Quecksilbersäule von |72| 1 qmm Querschnitt und einer Länge, zu deren Durchlaufen das Licht im luftleeren Räume über 3000 Jahre brauchen würde.

Man muss also annehmen, dass bei gewöhnlicher Temperatur und für Spannungsunterschiede von 1 bis 20 Volt ein dünnes Glimmerblatt dem stetigen Durchgange der Elektricität in seiner Dicke ein unübersteigliches Hinderniss entgegensetzt. Die Erscheinung der Rückstandsentladungen, welchen der verhältnissmässig starke Strom entspricht, den man noch mehrere Minuten noch der Ladung antrifft, scheint nicht von einem wirklichen Eindringen der Elektricität in das Dielektrikum abzuhängen, sondern vielmehr von einem fortschreitenden Wachsen der dielektrischen Constante. Diese Erscheinungen sind neben die in festen Leitern auftretenden Aenderungen der elektrischen Ströme und die elastische Nachwirkung zu stellen.

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