Von W . M ö lle r in Neustettin.
Meinem Aufsatz über selbstgefertigte Geräte zur Demonstration elektrischer Schwingungen in dieser Zeitschrift 36 (1923), S. 233, hat L. Bergmann in Jahrg. 37 (1924), S. 115, aus seinen eigenen Erfahrungen einige Versuche hinzugefügt.
Beide Arbeiten werden der Überzeugung Bahn gebrochen haben, daß tatsächlich die so leicht selbst herzustellenden Strahlspulen ein bequemes und einfaches Demon
strationsmittel für den Unterricht in der Funkentelegraphie sind.
In meinem Aufsatz habe ich ausgeführt, wie man das Wesen des B r a u n sehen Sender- und Empfängerkreises durch entsprechende Spulenversuche leicht veran
schaulichen kann. Damit sind jedoch die Anwendungsmöglichkeiten noch nicht abgeschlossen.
In der Weiterentwicklung der Funkentelegraphie w ird zunächst die B r a u n sehe Schaltung — Koppelung des geschlossenen Schwingungskreises m it dem offenen Antennenkreis — im wesentlichen beibehalten. Die Verbesserungen setzen bei der A rt der Schwingungserzeugung ein. Der Knallfunkenstrecke, die zuerst die hoch
frequenten Schwingungen erzeugte, haftet ein großer Fehler an. Sie bedingt die Zweiwelligkeit des Senderkreises, die einerseits in dem allzu langen Nachklingen der Funkenentladung und anderseits in der Eigenart der Koppelung begründet ist,
Die Mehrwelligkeit des Strahlspulenkreises macht sich auch bei dem Versuch nach Fig. 4 auf S. 236 im Jahrg. 1923 dieser Zeitschrift bemerkbar. Das Strahlungs
maximum einer Spule drückt sich nicht scharf bei einer einzigen Windung auf der variablen Selbstinduktion des geschlossenen Schwingungskreises aus, sondern umfaßt ein Gebiet von mehreren Windungen.
Macht man auf diesen Fehler aufmerksam und w ill man weiter die historische Entwicklung der Funktechnik als richtungsbestimmend für den Gang des Unterrichtes annehmen, so käme als nächstes Kapitel die Verbesserung der Schwingungserzeugung
Fig. 2. Rotierende Funkenstrecke.
durch die W i e n sehe Löschfunkenstrecke oder durch M a r c o n i s rotierende Funken
strecke in Frage. Der Selbstbau beider Arten von Funkenstrecken macht keine Schwierigkeiten. Eine Löschfunkenstrecke könnte z. B. aus sieben Scheiben aus möglichst starkem Zinkblech nach der in Fig. 1 angegebenen A rt zusammengesetzt werden. Die Scheiben stehen auf einer Leiste aus Paraffin, Fiber oder anderem Isoliermaterial. Scheibendurchmesser 6—7 cm. Sie werden durch Glimmerringe voneinander getrennt.
Als Muster für eine rotierende Funkenstrecke dient die Fig. 2. Eine Zinkscheibe aus möglichst starkem Zink von etwa 10 cm Durchmesser rotiert zwischen zwei Zink
kugeln Z. Die Peripherie der Zinkscheibe wird in der in der Figur angedeuteten A rt eingefeilt, sodaß stumpfe Zähne stehen bleiben. Um die Länge der Funken- streeke bequem variieren zu können, sind die Zinkkugeln Z (1— l'/a cm Durchm.) an den Federn F befestigt, die durch die Schrauben S beliebig, nahe an das rotierende
und chemischen U n te rric h t. w » ... „
1825, H e ft i . v v . Mö l l e r, De m o n s t r a t io n e l e k t r i s c h e r Sc h w i n g u n g e n. 23
mnt her^ gebVaCht werden können- Antrieb des zahnradartigen Rades durch Elektro- p 1 °^ ta§’° des Ganzen auf einer Fiberplatte, die wieder auf einem anderen Drundbrett befestigt wird.
AAiid nun die Knallfunkenstrecke des Versuches Fig. 4 S. 236 (1923) durch eine leser Funkenstrecken ■) ersetzt, so zeigen sich sofort zwei Vorteile. Die Ab- mUIlg deS Prlmärkreises auf den Strahlspulenkreis w ird schärfer. Das Strahlungs- aximum w ird kräftiger als bei der einfachen Knallfunkenstrecke und damit auch
eichweite für die Anregung einer kongruenten Spule größer, ersuc i nach den Fig. 5 und 6 meines oben genannten Aufsatzes.
reilicb auf den einen Vorteil, den man mit diesen neuen unkenstrecken so gerne erreichen möchte, muß man leider verzichten. Emen richtigen reinen Ton beim Teleplionieempfang nach der Schaltung der Fig. 3 kann man nicht erzielen. Und das hat seine Ursache in dem Induktor. Selbst bei dem besten Unterbrecher gibt kein Induktor so regelmäßige Schwingungen daß ein reiner Ton entsteht. Reine Töne würde man erzielen wenn man statt des Induktors eine kleine Sendermaschine ver
wenden konnte die aber wahrscheinlich in den meisten Schul- laboratorien fehlen wird.
a. , ,^ U1 Erzeugung der hochfrequenten Schwingungen für die otrahispulen kann man auch statt der Funkenstrecken Senderöhren nwen en. Man käme damit in die nächste Entwicklungsphase , 1 Funktechnik. Einzelheiten über diese A rt der Verwendung - ei Senderohren sollen einer späteren Arbeit Vorbehalten bleiben zu die eimzelnen Strahlspulen versuche abwechselungsreicher
hierbei heraus zu ¡uh amegende Gesichtspunkte von unmittelbar praktischer Bedeutung lerbei hei auszuarbeiten, seien noch folgende Versuche genannt. *
strahlende Spule ^ 5 ^ 6 S‘ 237 (1923) eiüe im Maximum durch die Ghrnrnlam k '3n^ ruente Mitschwingen an. Nachweis der Resonanz der L c h w d S T S S r * u LlChtempfang- Man kanQ sehl‘ leickt da^ Maximum Glimmlampe o-evn l *’!!’ mdem man dle Empfangsspule so weit entfernt, daß die so w“ d T T nQ° Cl' anSpricht- Geht man über <Mese Maximalentfernung hinaus der Emnf f " SeDde^ e “ kommende Energie so schwach, daß sie die m aei Empfangsspule verbundene Glimm
lampe nicht mehr anzuregen imstande ist. -V- Nach der Feststellung der maximalen
Reichweite werden Sende- und Empfangs
spulen mindestens in dreimal so großer Entfernung voneinander aufgestellt. Ohne weitere Hilfsmittel ist ein lichtstarker Empfang jetzt natürlich ausgeschlossen.
’///////,
Fig. 3.
Strahlspulenschaltung fü r Telcphonieempfang
m it Detektor.
D — Kristalldetektor.
C = Blockkondensator von 2000 cm.
T = Telephon.
z : 1 7
Fig. 4. Energieübertragung durch einen Leiter.
Tu d r> --- ■»nogcotmusseii.
gebr.Th. d”e“ S S T ? * * , m ™ d d>“ - Blechetreito oder ein Draht Senderspnl» ? * * * ! * » « P * » und aut den auch von der spule, „o übergehen dürfen (vgl, Fig, 4) Arbeitet jetzt die Sender-oder der Draht . mPfdngsspule wieder einen lichtstarken Empfang. Der Blechstreifen isoliert aufgestedlt'luir,011 B eld®n Spale^ so]len bei Versuchen auf großen Entfernungen Der dazwischen \ 61 Eidschluß w ird die Empfangslichtstärke etwas geringer E m ptaC sunle b ? r ha “ e Leiter br* “ h' auf geradem W e g ! an S e ist. Ursache- anzufuhren; del> Versuch gelingt auch, wenn der Leiter gebogen Flächen hinweg ' o d e r ^ f f ' t Verlieren bei der Fortpflanzung über hütende
— ‘) Bei d--- Leitern entlang außerordentlich wenig an ihrer Energie.
strecke ^ ^ r° ti6rende Marco1“ ^ k e n
-24 W . Mö l l b k, De m o n s t r a t io n e l e k t r is c h e r Sc h w in g u n g e n. Z e its c h rift f ü r den p hysika lisch e n A ch tu n d d re iß ig s te r Jahrgang.
Praktische Bedeutung dieses Versuches: In dem funktelegraphischen Verkehr zwischen den einzelnen Stationen hat sich' gezeigt, daß die A rt und die Form des Bodens, über den sich die Wellen fortpflanzen, einen großen Einfluß auf die Reich
weite der elektrischen Wellen haben. Je größer die Leitfähigkeit des Bodens ist, desto besser gehen die Wellen darüber hinweg, indem hier nur eine geringe Menge ihrer Energie verzehrt wird. In schlecht leitendem Boden dringt die Wellenenergie mehr oder weniger tief ein, wobei dann ein erheblicher Teil von ihr durch Absorption verloren geht.
Die besten Gleitbahnen für die Wellen sind die Meeresflächen. Ungünstig für die Energiefortpflanzung sind bewaldete und gebirgige Landflächen. Hierzu ein Bei
spiel, das gerade dadurch lehrreich und interessant ist, daß die Energiefortpflanzung über Land und über Wasser unmittelbar nebeneinander verglichen werden kann.
Schiffe, die im Mittelmeer in der West-Ost-Richtung fahren, hören die deutsche Küstenfunkstelle Norddeich im allgemeinen in genügender Lautstärke. Sobald sie aber vor der Rhonemündung vorbeifahren, werden die Zeichen Norddeichs auf einmal 10 bis 100 mal lautstärker. Sie sind eben hier in den Bereich derjenigen Wellen gekommen, die sich über die guten Gleitbahnen der Maas und Rhone hinweg fort
gepflanzt haben. Sobald die Bordstationen über dieses Gebiet des günstigen Empfangs hinüber sind, werden die Zeichen Norddeichs wieder lautschwächer.
Im Anschluß an diesen Versuch kann ferner noch erwähnt werden, daß in den beiden deutschen Empfangsstationen für den Empfang von Übersee, in Geltow bei Potsdam und in Hagen nordöstlich von Hannover, die Empfangslautstärke von Amerika keineswegs immer gleichmäßig gut und ausreichend war. Darum wurden Versuche angestellt zur Klärung der Frage, wo in Deutschland der beste Amerikaempfang wäre. Nach den Ergebnissen dieser Versuche entschied sich die deutsche Trans
radio-A.-G. füij die Errichtung einer neuen deutschen Empfangsstation in Westerland auf Sylt, weil hier an der Meeresküste die beste Lautstärke für den Empfang aus Amerika zu erreichen war.
2. Sender- und Empfangsspule stehen in der ohne Hilfsmittel zu erzielenden Reichweite einander gegenüber. Vor die Empfangsspule w ird eine größere Blech
platte gehalten. Die Glimmlampe spricht nicht an. Ursache: Durch Leiter gehen die elektrischen Wellen nicht hindurch. Hinter der Blechplatte befindet sich ein elektromagnetischer Schatten.
Praktische Bedeutung dieses Versuches: Wie beeinflussen Gebirge die Aus
breitung der Äther wellen? Die Baumassen der Gebirge haben meistens eine, wenn auch schwache Leitfähigkeit. So muß sich auch hinter jedem Gebirge ein elektro
magnetischer Schattenraum befinden, in dem keine Empfangsstation ein Zeichen auf
nehmen kann. Unsere Marinefunker, die den Krieg mitgemacht haben, konnten diese Erfahrung oft genug machen. An bestimmten Stellen, z. B. an der Westküste von England und Schottland und ebenso auch an einigen Stellen der spanisch-portu- gisisclien Küste hatten sie absolut keine Möglichkeit, die Zeichen unserer deutschen Stationen aufzunehmen. Sie befanden sich in einer „Zone des Schweigens“ , in dem Schatten der betr. Gebirge, wo ihre Bordstationen eben nichts hören konnten.
3. In einem dritten Strahlspulenversuche soll die leitungsgerichtete Drahtwellen
telegraphie bzw. -telephonie veranschaulicht werden. Diese spielt u. a. in der Praxis bei den Überlandzentralen eine große Rolle, wenn es z. B. darauf ankommt, irgend
welche Schaltkommandos von einem Kraftwerk an ein Unterwerk zu geben.
In der leitungsgerichteten Drahtwellentelegraphie werden bereits vorhandene Leitungen dazu benutzt, elektrische Wellen von einem Sender zum Empfänger zu führen. Dr. A . Wasmus-Hamburg schlägt für dieses Verfahren, wo es sich also darum handelt, die Wellen einer Sendestation in irgend eine Leitung, z. B. eine im Betriebe befindliche Hochspannungsleitung derart einzukoppeln, daß die
Fort-und chemischen Unterricht. t> d
______ 1925. H e ft I . ü . ¡'»ATSCHA. D A R S T E LLU N G LU M IN E S Z E N Z F Ä H IG E R P R Ä P A R A TE . 25 Pflanzung dei .Wellen immer eng an die Leitung geknüpft ist, die Bezeichnung l^eittunkA) vor.
cde Schüler in diesen Fragenkomplex einzuführen, habe ich einen Versuch sge u m , dei große Ähnlichkeit m it dem Versuch 1 hat. Neu sind hier nur die Ein-
^oppe ung und Entkoppelung der Wellen an und von der Drahtleitung. Ich habe in meinen ersuc en eine induktive Koppelung benutzt. Ich bog, wie aus Fig. 5 ersichtlich,
e beiden Enden eines etwa 10 m langen Drahtes
zu einer Schleife, die in ungefähr 7 cm Ent- 1 ternung zu Dreiviertel um die Sender- bzw.
Empfangsspule herumgeführt wurde. Hinweis darauf, daß die Einkoppelung und Entkoppelung
in der Praxis in solcher Weise zu erfolgen ___T Fig. 5- I____
haben, daß die Hochspannungsleitung nicht zu
einer Gefahr für die Beamten am Sender und Empfänger wird. Die Versuche gelangen auch dann, wenn der die Wellen führende Draht mehrere Male gebogen war, immer gut und sicher.
, L ®gt “ an durch Abzweigungen von der führenden Leitung mehrere Schleifen un a t m cireie »Senderspulen m it verschiedener Welle auf den Draht arbeiten, so tann man mit entsprechend angeschlossenen Empfangsspulen auch die Mehrfach- toc t lequenztelegraphie auf einer einzigen Leitung demonstrieren2).
Zum Schluß sei m ir noch eine Bemerkung gestattet. Meine Ausführungen, in i enen ich dauernd über Strahlspulen spreche, könnten den Eindruck erwecken, als wäre es meine Ansicht, den ganzen Unterricht über Funkentelegraphie immer wieder Jiii emseiben, die Schüler bald langweilenden Strahlspulengerät zu geben. Ohne ier wextei auf Fragen der Unterrichtsmethodik einzugehen, nur kurz die Erklärung, aab ich diese Ansicht nicht vertrete.