Von Bruno Kolbe, zur Zeit in Reval.
I n v ie le n p h y s ik a lis c h e n K a b in e tte n u n d L a b o ra to rie n s in d Q u e c k s ilb e r-K o n ta k te u n d die Q u e c k s ilb e r-W ip p e als S tro m w e n d e r im G ebrauch, da sie aus D r a h t u n d e in e m P a ra ffin k lo tz , m it o d e r ohne H o lz u n te rla g e , le ic h t ad hoc h e rs te llb a r s in d u n d w enigstens anfangs — einen k le in e n W id e r
s ta n d haben. D e r W id e rs ta n d w ächst a b e r m it d e r Z e it, da das Q u e c k s ilb e r o x y d ie rt u n d d u rc h S ta u b v e ru n re in ig t w ird ; auch sin d Q u e c k s ilb e rk o n ta k te f ü r S c h ü le rp ra k t ik a unzulässig.
V o r ü b e r 20 J a h re n v e rs u c h te ic h den R ü h m k o rfs c h e n S tro m w e n d e r den S c h u l
zw ecken anzupassen, in d e m ic h d ie Z u le i
tu n g e n g u t s ic h tb a r an d e r oberen Seite des B re tte s sow ie an d e r T ro m m e la ch se e in e n e in s te llb a re n „S tro m ric h tu n g s -A n z e i
g e r“ a n b ra ch te . — I n d e r F o lg e erw ies sich a b e r, daß d e r W id e rs ta n d r e l a t i v groß w a r (0 ,1 — 0,4 Q ) u n d m it d e r Z e it zunahm .
Fig. 4 ( i| 2 nat. Gr.).
1 8 4 B . Ko l b e, Ei n St b o m w e n d e b f ü r Sc h w a c h s t r o m. Zeitschrift für den physikalischen __Einunddreißigster Jahrgang.
I m Ja h re 1914 k o n s tru ie rte ic h den h ie rn e b e n a b g e b ild e te n S tro m w e n d e r ohne Q u e cksilb er, in d e m ic h m e in e n oben beschriebenen Z w e ife d e r-K o n ta k t verw andte?
u n d d e r E rfo lg ü b e rtra f m e in e E rw a rtu n g e n , in d e m d e r W id e rs ta n d sehr k le in w a r u n d sich im L a u fe v o n 4 J a h re n n ic h t m e rk lic h ä n d e rte . Es w a r:
d e r W id e rs ta n d des Z w e ife d e r-S tro m w e n d e rs (in je d e m Z w eige) k o n s ta n t = 0 ,0 0 4 0 Q d e r W id e rs ta n d e in e r fris c h a m a lg a m ie rte n , m it re in e m Q u e c k s ilb e r be
s c h ic k te n W i p p e ... 0 ,0038 Q
„ „ derselben W ip p e am fo lg e n d e n , T a g e ... 0,0085 Q
„ „ „ „ n ach 14 T a g e n ... 0,025 Q
„ „ „ „ n ach 6 M o n a t e n ... 0 ,8 — 1,5 Q d e r W id e rs ta n d eines R ü h m k o rffs c h e n S tro m w e n d e rs, fris c h g e p u tz t . 0 ,0 5 — 0,10 Q
n „ desselben „ „ n ach 1 J a h r . . 0,2 — 0,45 Q
W ie aus d e r F ig u r e rs ic h tlic h , s in d die V e rb in d u n g e n a u f dem d u n k e lb ra u n o d e r schw arz g e beizten B r e t t g u t s ic h tb a r. Z w e i m a tt schw arz la c k ie rte A l-B le c h e ( 1 5 X 1 5 m m ) s in d m it fe in e n S tifte n b e fe s tig t, n a ch d e m die Z e ich e n u n d — aus
g e sp a rt w ord e n . D ie - j - - K o n ta k tk u r b e l is t r o t , d ie andere g r ü n la c k ie rt, ebenso die en tsp re ch e n d e n P re ß kle m m e n . A lle m it den E n d e n a u fe in a n d e rlie g e n d e n (v e rn ic k e lte n ) B le c h s tre ife n s in d v e rm itte ls t eines k le in e n L ö tk o lb e n s n ach B e fe u c h tu n g m it L ö t wasser m it Z in n v e rlö te t. A u f diese W eise is t d e r (sehr w eiche) K o n ta k t gesichert.
So habe ic h z. B . b e i M e ß b rü c k e n u n d G a lv a n o m e te rn , n ach E in s te llu n g d e r a u f 1/ 1000 jedes W id e rs ta n d e s genau g e e ichte n S hunts, k e in e n a c h trä g lic h e K o r r e k t u r wegen d e r K o n ta k tk u r b e l n ö tig geh a b t, w e n n d ie K u r b e l v e rn ic k e lt w a r u n d aus dem genügend d ic k e n M essingblech (2,5 m m ) bestand.
W ic h tig f ü r die W e ic h h e it des K o n ta k te s is t die V e rw e n d u n g e in e r ru n d e n ge
z a h n te n Scheibe aus h a rtg e w a lz te m M essingblech (ca. 0,5 m m ), deren Z äh n e d o p p e lt gebogen sind, also eine K o n ta k tfe d e r d a rs te lle n (vgl. in d e r vo rh e rg e h e n d e n M it te ilu n g F ig . 1, B , /).
D as V e rb in d u n g s s tü c k b e id e r K u rb e ln , das in d e r M itte den G r iff (F ig. 4, g) tr ä g t, b e s te h t aus 3 m m s ta rk e m Z e llu lo id , o d e r besser aus ebenso d ic k e r F ib e r, d ie m a n schw arz (m a tt) la c k ie re n k a n n . D ie zw e i S chrauben a n den E n d e n s in d m it den K u r b e ln v e rlö te t. D as G ew inde des G riffe s w ir d 4 m m w e it d u rc h das F ib e rs tü c k g e s te c k t, so daß d e r a u fg e lö te te D r a h t r i n g a u flie g t. D a n n s c h ra u b t u n d v e rlö te t m a n e in e n schm alen B le c h rin g a u f das vo rste h e n d e E n d e d e r Schraube, das d a n n g la tt a b g e fe ilt w ird .
D ie b e id e n G le itp la tte n 1) bestehen aus F ib e r o d e r aus v e rn ic k e lte m M essing
b le ch v o n g le ic h e r D ic k e w ie d ie u n te re F e d e r. D ie zw ei S tifte w e rd e n in d ie v o rg e b o h rte n o d e r -gestochenen L ö c h e r so eingeschlagen, daß d e r K o p f n ic h t v o rs te h t. F a lls d ie P la tte n aus B le c h bestehen, is t zw ischen ih n e n u n d d e r u n te re n F e d e r e in A b s ta n d (ca. 1 m m ) zu lassen.
Z w e i z u rü c k k la p p b a re Ösen g e s ta tte n es, den A p p a ra t an d e r W a n d a u f
zuhängen, so daß die S te llu n g d e r K u r b e ln am S tro m w e n d e r a lle n S c h ü le rn g u t s ic h t
b a r ist.
D as G e w ic h t m eines H a n d e x e m p la re s b e trä g t 280 g.
D e r Z w e ife d e r-S tro m w e n d e r w ir d v o n den F irm e n M a x K o h l (C hem nitz) u n d u n d E . C. T r y n d i n (M oskau) a n g e fe rtig t, d ie a u ch b e re it sind, d ie o b e n e rw ä h n te n A p p a ra te m it Z w e ife d e r-K o n ta k te n zu versehen. *)
*) I n F ig . 4 s in d die G le itp la tte n u n te r den E n d e n d e r K o n ta k tk u r b e ln w a h rs c h e in lic h w eg
geblieben.
und chemischen Unterricht.
Heft V . September 1918._ Kl e in e Mi t t e il u n g e n. 1 8 5
u n d D a
-D - - B D
Kleine Mitteilungen.
S c h w im m e n d e m a g n e tis c h e L ic h tz e ig e i-n a d e l.
Von
Friedrich C . G . Müller in Brandenburg a. H.
S e it la n g e n J a h re n ve rw e n d e ic h im m a g n e tisch e n A n fa n g s u n te rric h t d ie in m e in e r .T e c h n ik des p h y s ik a lis c h e n U n te r r ic h ts “ S. 113 b e schriebene, a u f sch w im m e n d e r K o rk s c h e ib e lie g e n d e m a g n e tis ie rte S to p fn a d e l. D ie H a u p ts a c h e d a b e i is t aber, daß d e r g u t b e n e tz te K o r k a u f de r W a sse rku p p e eines ü b e rv o lle n Glases v o n etw as g rö ß e re r W e ite s c h w im m t u n d sich in fo lg e d e r k a p illa re n A b s to ß u n g s e lb s ttä tig z e n trie rt. S p ä te r w u rd e eine solche V o rric h tu n g n o ch m it einem Spiegel versehen u n d a u f de r L ic h t z e ig e rb a n k an S telle d e r a m K o k o n fa d e n hängenden N a d e l zu m a g n e to m e tris c h e n Messungen b e n u tz t. Gegen a lle E rw a r
tu n g s te llte sie sich ebenso sich e r genau ein, w ie die hängende N adel, r a u fh in e rh ie lt sie d ie aus nebenstehender F ig u r in n a t. Größe e rs ic h tlic h e A u s fü h ru n g u n d k a n n so zu e x a k te n m agne
to m e tris c h e n u n d g a lv a n o m e tris c h e n V e r
suchen V e rw e n d u n g fin d e n . I m S c h litz e ^ g d e r K o rk s c h e ib e A s in d u n te n das q u e r
m a g n e tis ie rte S ta h lb le c h B , oben de r Spiegel C e in g e k itte t u n d z w a r m ö g lic h s t a c h s ia l u n d in e in e r E bene. D as oben
in d e n K o r k gespießte D ra h ts tü c k E s o ll z u r F e in re g e lu n g de r S ch w e rp u n k ts la g e dienen. D as z u r A u fn a h m e dienende Gefäß D is t eine K ris ta llis ie rs c h a le ho h e n F o r m a ts v o n 4 cm D urchm esser. D e r S piegel is t b e im G laser als A b fa lls tü c k g e w ö hn lic h e n S ilb e rsp ie g e ls fa s t u m so n st zu e rh a lte n .
Z u r In b e trie b s e tz u n g w ir d das Gefäß n ahezu m it W asser g e fü llt, d e r K o r k g u t a n g e fe u c h te t u n d eingesetzt. D a ra u f lä ß t m a n m it e in e r P ip e tte so v ie l W asser zu la u fe n , b is K u p p e n b ild u n g e in t r it t u n d das S ystem fr e i ro tie r t.
I c h s te lle die a b g e b ild e te N a d e l in ein v o rn u n d h in te n m it G lasschieber a b geschlossenes S chränkchen, das zu g le ic h den R a h m e n f ü r d ie M u ltip lik a to r w ic k lu n g a b g ib t.
D iese s c h w im m e n d e L ic h tz e ig e rn a d e l h a t o ffe n b a r den V o rzu g , sich auch v o n u n g e s c h ic k te n H ä n d e n le ic h t u n d fa s t ko ste n lo s a n fe r tig e n ' zu lassen u n d b e im Ge
b ra u c h , A u fb e w a h re n u n d V e rs c h ic k e n k e in e ä n g stlich e V o rs ic h t zu beanspruchen, ganz anders w ie d ie an K o k o n - o d e r Q u a rzfa d e n hängende N a d e l. D ie k le in e M ü h - w a ltu n g des W a sse re in fü lle n s v o r je d e r neuen G ebrauchsperiode w ill n ic h t v ie l be
sagen. E in a n d e re r V o rz u g , d e r n a m e n tlic h b e i a b s o lu te n M essungen B e a c h tu n g v e rd ie n t, is t das F e h le n d e r stö re n d e n E in flü s s e v o n (T o rsio n u n d ela stisch er N a c h w irk u n g . D eshalb g e lin g t auch eine w e itg e he n d e A sjtasierung m itte ls eines R ic h t- m a g n e te n ; n och b e i 1/ 20 d e r n a tü rlic h e n R ic h t k r a ft fin d e t scharfe E in s te llu n g s ta tt.
U n g ü n s tig is t d ie größ ere T rä g h e it des System s, w o d u rc h sich die D a u e r e in e r A b le s u n g a u f 1 2 __1 5 S ekunden v e rg rö ß e rt, w ä h re n d m eine m it Ö ld ä m p fu n g versehene hängende N a d e l (vg l. d. Z e itsch r. 22, 3) n u r 3 Sek. b e a n sp ru ch t.
~ F a lls ¿iie W a sse rh a u t n ach lä n g ere m S tills ta n d d e r N a d e l d u rc h S ta u b o d e r andere U rsa ch e n jene m e rk w ü rd ig e Z ä h ig k e it a n n im m t, w e lch e den S c h w im m e r in je d e r S te llu n g fe s th ä lt, so g e n ü g t es, ih n m it dem F in g e r o d e r einem M a g n e te n u m z u w irb e ln , u m die v ö llig e B e w e g lic h k e it w ie d e r h e rzu ste lle n .
1 8 6 Kl e in e Mit t e il u n g e n. Zeitschrift für den physikalischen Einunddreißigster Jahrgang.
B e s tim m u n g des V e rh ä ltn is s e s d e r s p e z ifis c h e n W ä r m e d e r L u f t m i t d e r C le m e n t-D e s o rm e s s c h e n F la s c h e u n d d e m L o o s e rs c lie n D o p p e ltlie r m o s k o p .
V o n D r. Johann Radakovits, k. k. P rofessor in H ohenelbe.
M a n v e rs c h lie ß t eine Glasflasche v o n e tw a 1 1 m it e in e m d o p p e lt d u rc h b o h rte n P fro p fe n , d u rc h dessen eine B o h ru n g ein G lashahn u n d d u rc h dessen zw e ite B o h ru n g das eine E n d e e in e r G lasröhre g e h t, w ä h re n d das andere E n d e an den S chlauch des einen M a n o m e te rs des LoosEEschen D o p p e lth e rm o s k o p s angeschlossen w ird . E in eigenes M a n o m e te r, w ie es Gb i m s e h l1 2) b e n ü tz t, is t n ic h t n o tw e n d ig , w e n n m a n e in LoosEßsches D o p p e lth e rm o s k o p z u r V e rfü g u n g h a t. Lo o s e k3) ge
b ra u c h t eine F la s c h e , die n u r den G la sh a h n tr ä g t, den er m it dem S ch la u ch des ein e n M a n o m e te rs v e rb in d e t. Ic h k a n n in d e s die LoosEBSche A n o rd n u n g n ic h t e m p fe h le n , w e il das L u ftv o lu m e n , dessen Z u s ta n d s ä n d e ru n g b e tra c h te t w ir d , v ie l k le in e r is t als b e i d e r GKiMSEHLScheti. N a c h Lo oseb b e rü c k s ic h tig t m a n n u r das L u ftv o lu m e n zw ischen G la sh a h n u n d M a n o m e te rflü s s ig k e it, also eine n u r w enige K u b ik z e n tim e te r ausm achende Menge, so daß m an h ie r d ie z w e ite Z u sta n d sä n d e ru n g , d ie b e i g le ic h b le ib e n d e m V o lu m e n s ta ttfin d e n s o ll, keineswegs als solche auffassen ka n n , da ja das M a n o m e te r h ie rb e i u m einige Z e n tim e te r F lü s s ig k e it s te ig t, u n d sich d a h e r das an u n d f ü r sich sehr k le in e L u ftv o lu m e n n ic h t u n b e trä c h tlic h v e rg rö ß e rt.
A u c h ohne K e n n tn is d e r P o isso n sch e n G le ic h u n g p v k = k o n s ta n t f ü r dQ = 0 Q
läßt sich die Bestimmung von k = — nach der GBiMSEHLschen Methode leicht
durch-Cv
fü h re n . M an b lä s t d u rc h den G lashahn etw as L u f t in die F lasche;
d ie L u f t in d e r Flasche w ir d v e rd ic h te t. H a t d ie F lü s s ig k e it eine passende H ö h e e rre ic h t, s c h lie ß t m an den H a h n . N a ch e in ig e r Z e it n im m t d ie F lü s s ig k e it e in e n fe ste n S ta n d h0 (als Ü b e rd ru c k gemessen) an. D e r D ru c k d e r In n e n lu ft is t je tz t Po K + wo & d e n äußeren L u ft d r u c k b e d e u te t, v0 ih r V o lu m e n u n d die T e m p e ra tu r nach d e r a b s o lu te n S kala, T0 g le ic h d e r Z im m e rte m p e ra tu r. N u n ö ffn e t m a n f ü r k u rz e Z e it den F la sch e n h a h n ; das M a n o m e te r s in k t sch n e ll; m a n lie s t den tie fs te n S ta n d li1 ab. ■ D ie Z u s ta n d s ä n d e ru n g e rfo lg t so rasch, daß k e in W ä rm e a u s g le ic h nach außen s ta ttfin d e t, also a d ia b a tis c h ; d e r D ru c k s in k t rascher, als w enn e in W ä rm e a u s ta u s c h geschieht, also als b e i g le ic h b le ib e n d e r T e m p e ra tu r (iso th e rm e Z u sta n d sä n d e ru n g ).
B e i diesem tie fs te n M a n o m e te rs ta n d hx sei das L u ftv o lu m e n vx , d e r D ru c k p 1 = //,, - j - b u n d d ie T e m p e ra tu r Tx < ( T0. D a ra u f s te ig t d ie F lü s s ig k e it a u f den S ta n d h„ , das L u ftv o lu m e n h a t sich n u r u n w e s e n tlic h v e rg rö ß e rt; d ie w e n ig e n Z e n tim e te r H ö h e n d iffe re n z im M a n o m e te rro h re k ö n n e n be i e in e r Flasche v o n 1 1 I n h a lt v e r
n a c h lä s s ig t w erden. D ie Z u sta n d s ä n d e ru n g e rfo lg t also bei g le ic h b le ib e n d e m V o lu m e n , is t also eine sogenannte is o p y k n e . D as V o lu m e n is t v „ = v 1 , de r D ru c k p2 = li2 - j - b , die T e m p e ra tu r rI[2 — T0 die Z im m e rte m p e ra tu r. D ie P u n k te 0 u n d 2 im n e b e n ste henden D ia g ra m m lie g e n also a u f derselben Is o th e rm e . D ie Ä n d e ru n g 0 -— 1 geschieht so, daß w e d e r W ä rm e abgegeben n o ch z u g e fü h rt w ird . W ir ersetzen th e o re tis c h die Ä n d e ru n g 0 — 1 d u rc h zw e i Ä n d e ru n g e n 0 — x und:/: — 1, d ie zu d e m selben E rg e b n is fü h re n . V o n 0 b is x e n tzie h e n w ir d e r In n e n lu ft W ä rm e be i
1) L e h rb u c h d e r P h y s ik I , § 156, S. 437.
2) Versuche aus d e r W ä rm e le h re , § 13, S. 19.
und chemischen Unterricht.
Heft V. September 1918. Kl e in e Mit t e il u n g e n. 1 8 7
g le ic h b le ib e n d e m V o lu m e n . b is w ir den D r u c k e e rre ic h e n ; d a n n fü h re n w ir d e r In n e n l u f t dieselbe W ä rm e m e n g e b e i g le ic h b le ib e n d e m D ru c k z u , b is w ir das V o lu m e n vt e rre ic h e n . D a d u rc h haben w ir dasselbe getan, w ie d u rc h den V o rg a n g 0 — 1. D ie L u ftm e n g e sei m, d ie T e m p e ra tu r im P u n k te x Tx. W ir e n tzie h e n a u f dem W ege 0 — x d ie W ä rm e m e n g e mcv (T0 — T x) u n d fü h re n a u f dem W ege x •— 1 die gleiche W ä rm e m e n g e mcp (Tl — T j z u ; es is t also mcv (T0 — Tx) = mcp (T1 — Tx), fo lg lic h Ä = - C- = —-— . F e rn e r g ilt f ü r 0 — x f f = f f un(^ fü r 1 — 2 f f = f f , d a h e r
T = — T,.. T, = P- Ta u n d T„ — T = 'i T’ — T' = — ---— , dem nach
* Po ° Ps Po PoP2
k = P0 — P1. P i ^ Po — P i _ Po --- P-2 P l Po P2
N e h m e n w ir z. B . b = 76 cm Q u e c k s ilb e r, 7i0 = 1 0 c m , h1 = O cm , h2 — 3 cm A lk o h o l a n , so is t 5 = 1 2 9 2 cm A lk o h o l, d a h e r p0 = 1 3 0 2 c m , p 1 = 1292 cm, p a = 1295 cm A lk o h o l; da k a n n = 1 gesetzt w e rd e n , u n d es is t k =
-P i Po Pü
_ h - K _ i o - o _ 1- L h0 — 7i„ 10 — 3
E in e e in fa c h e V e rs u c h s a n o rd n u n g z u r V o r f ü h r u n g des P e lt ie r - E f f e k t e s .
Von C ie o rg W e i l e r , Annaberg, Erzgeb.
D a n u r w enige S ch u lsa m m lu n g e n e in e n A p p a ra t z u r E rk lä ru n g des P e ltie r- E ife k te s besitzen, h a lte ic h es f ü r n ü tz lic h , eine V e rsu ch sa n o rd n u n g zu v e rö ffe n tlic h e n , zu d e r das w o h l ü b e ra ll v o r
handene L o o sE iisch e D iffe re n tia l- T h e rm o s k o p u n d d ie N o B iL is c h e T h e rm o s ä u le v e rw e n d e t w ird . M a n b e fr e it d ie le tz te re v o n dem S ch u tzd e cke l u n d dem T r ic h te r u n d s te llt sie so, w ie d ie b e ig e
gebene F ig u r es ze ig t, zw ischen d ie h a lb k u g e lfö rm ig e n A u fn a h megefäße des T herm oskopes.
Ic h w ä h le dazu d ie m it den B re ttc h e n versehenen R e ze p to re n u n d benütze b e i genügendem V o rs c h a ltw id e rs ta n d e d ie A k k u m u la to re n als S tro m q u e lle . I n d e r Z e ic h n u n g is t das S ta tiv ,
das den oberen R e z e p to r h ä lt, weggelassen. Is t d u rc h V orverauche die S tro m ric h tu n g in d e r Säule fe s tg e s te llt, so k a n n a u f diese W eise selbst in einem g röß eren H örsaale die P e ltie r-E rs c h e in u n g gezeigt w erden, da sich d ie F lü s s ig k e its s ä u le n des LoosERschen D iffe re n tia l-T h e rm o s k o p e s w e it v o n ih re r N u lla g e einstellen.