Til 70 Untersuchungen iiber das Verhaltniss zwischen dem elektrostatischen und elektromagnetischen Mass- system. II. Von Dr. Ignnz Klemenčič. (Aus dem physikalischen Institute dev Universitiit Graz.) (Mit 2 Ilolzschnitten.) (Vorgelegt in der Sitzung am 18. Marž 1886.) Unter den Methoden, welclie Max well (Lelirbuch d. Eiektr. ti. d. Magn. Deutscli v. VVeinstein, pag. 516) zur Bestimnumg des Verhaltnisses zwischen dem elektrostatischen und elektro- magnetiseken Masssystem anftlkrt, befindet sicli aucli ein Ver. fahren, welches von Siemens 1 im Jahre 1860 zur Messung des Isolationswiderstandes von Kabeln angegeben wurde. In neue- ster Zeit wird bei Siemens und Halskc* in Berlin die Capacitiit von Condensatoretalons auf diese VVeise in absolutem elektro- magnetischem Masse bestimmt. Das Wesen der Methode besteht darin, dass man einen Condensator bis zu einem getvissen Poten- tiale ladet; ihn dann wahrend einer gewissen Zeit durch einen grossen Widerstand mit der Erde verbindet und hierauf das Potential der im Condensator zuriickgebliobencn Elektricitat untersucht. Aus dem Verhaltnisse der Potentialwerthe vor nnd nach der theilvveisen Entladung, ferner aus der Dauer der Ableitung und dem nach elektromagnetischem Masse gemessenen VViderstande, liisst sich die Capacitat des Condensators in den erwahnten Ein- heiten bestimmen. Um das Verhaltniss v zu bestimmen, bedarf < Wiedemann, Die Lehre von der Elektricitat, pag. 977. 2 Proposition d’une 'mite de lumiere et remarpues sur l’exčcution des unitčs člectriques par Siemens u. Halskc. Berlin, pag. 8. Auch: Confčrcnce Internationale pour la detennination des imites elcctriqucs. 2. Sessiou, Pariš 1884, pag. 65. 1 Klemenčič, 2 [471] man nnr nocli der Kenntniss der Condensatorcapacitat nach elektrostatiscliem Masse. Zn diesem letzteren Zvvecke kann man natttrlich nnr so- genannte Luftcondensatoren vervvenden, bei denen Eiickstands- bildungen ausgeschlossen sind. Es standen mir drei solche Con- densatoren zur Verfiigung, vvelche zusammen eine Capacitat von 0-04375 m. f. (Mikrofarads) liatten. Ikre Capacitiit war betracht- lieli grosser als jene des von Siemens als Etalon gebrauclitcn Luftcondensators (Cap. — 0-02752 m. /'.), Durcb Vergleich mit dem in meiner ersten Abbandlung 1 bc- schricbenen Condensator vvurde die Capacitat der drei ervvalnitcn Luftcondensatoren im absoluten elektrostatischen Masse bestimmt. Die Widerstande, durcb welchc der Condensator theilwcisc cntladen werden soli, miisscn bei den kier ang-egebenen Capacitii- ten ziemlieh betrachtlich sein, falls das Potential der im Conden¬ sator befindlicben Elektricitiit nach einer mehrere Secundcn dauernden Ableitung nocli einen gut messbaren Werth haben soli. Siemens vervvendet zu diesem Zvvecke seineGrapbitvviderstande, und zvvar solche von melireren Hundert Megohm, vvodurch er die Entladung ausserordentlich verzogert. Will man mit geringeren Widerstlinden arbciten, so rnuss man natUrlich die Dauer der theihveisen Entladung verkilrzen und bei Widcrstanden von vveniger als 1 Megohm und den soebcn angeftthrten Werthen der Capacitat darf diese Zeit kaum melir als einige Hundertstcl einer Secunde betragen. Im vorliegenden Fallc vvurde dieser zvveite Weg- eingeschlagcn und zur theihveisen Entladung des Condensators, cin Bruchtkeil der Schvvingungsdauer einer Stimm- gabcl beniitzt. Die Anordnung fttr die Ladung und Entladung des Condensators vvar dieselbe vvie bei den in der ersten Ab- handlung beschriebenen Versuchen; nur vvurde liier die Dauer der Entladung gemessen. Die grossen Widerstiinde vvurden aus einer Losu n g von Zinkvitriol hergestellt und den aus der An- vvendung von fliissigen Widerstanden resultirenden Ubelstitnden durcb verschiedene Vorsichtsmassregeln sovvcit als moglich vor- gebeugt. Die Herstellung von Metalhviderstanden von die er Grosse und ilire Anvvendung zu diesem Zvvecke ist iibrigens nar 1 Sitzbcr. der Wiener Akademie, Bd. 80. [472] Cntcrsuchungen ttber das Vcrhaltniss ete. 3 cine Geldfrage; die Sichcrheit der Beobachtungen \viirdo durch die Bentttzung soleher jedenfalls gewinnen. Die aus den vorliegend beschriebenen Beobachtungen ge- rechneten einzelnen Werthe von v stimmen mit dem aus ihnen abgelciteten Mittchverthe 3-015X10'° bis auf 0-2°/ 0 tlberein. Die Ubereinstimmung dieses Mittelwerthes mit dem friiheren, aus den Untersuchungen nach der ersten Methode abgeleiteten (3-0188X10'°) ist eine vortreffliche. Dem jctzt gefundenen Werthe von v kann jedoch nicht dasselbe Gewicht beigelegt \vcrden, \vie dem veri gen, da mir ilberhaupt diese Methode fllr eine nBcstimmung minder geeignet erschcint als die vorige; die Summe der flir eine Bercchnung nbthigen Beobachtungen ist niimlich in dem vorliegenden Falle viel grosser als bei der ersten Methode, und schon cin Theil dersclben geniigt, um das v nach den in der ersten Abhandlung angegebenen Formeln zu berech- nen. Eine v Bestimmung nach der hier durchgefiihrten Methode bietet dalier vielleicht ein grosseres Interesse, wenn man sie als eincn Beitrag zur Kenntniss der sogenannten continuirlichen Con- densatorentladung auffasst. 1 Bei der Aufstellung der flir die Entladung giltigen Formeln wird vorausgesetzt, dass die Capacitiit der Ableitungsdrahte gegen die des Condcnsators zu vernachlassigen sei; eine Bedin- gung,welche bei der Anwendung von sogenanntenParaffinconden- satoren, welche eine Capacitiit von mehrcren m. f. besitzen, zumeist erfullt ist. Anders ist cs bei Luftcondensatoren; hier kann man den Einfluss der Ableitungsdrahte leicht unterschatzen. Die hier gctroffenc Anordnung crmbglieht es, diesen Einfluss zn eliminiren. Es lasst sich namlich zeigcn, dass es bei einer bcstimmten Entladungsdauer und Condensatorcapacitat immer einen Widerstand gibt, bei dem das Resultat durch die Capacitiit der Ableitungsdrahte nicht beeinflusst wird. Schliesslich sei es mir erlaubt, noeh auf einen Punkt hinzu- wcisen, der ein gewisses, praktisches Interesse bietet, namlich 1 H. Aron (Pogg, A. B(l. CLIX) untersuchte den Vorgang bei der Entladung von Leydncr Flaschen. Es braucht kanm enviihnt zu wcrden ; dass Condcnsatoren mit Glas oder Paraffin als Diclektricum, den theorc- tischen Bedingungen selil' tvenig entsprcchen. 1 * 4 Klemenčič, [473J auf die Amvendung des Platin-Quecksilbercontactes. Im dies- jahrigen Jannerhefte des „Philosophical Magazin" verdffentlickte Lord Rayleigh‘ anlasslich der Ohmbestimmung von Prof. Him- stedt unter Anderem einige Bemerkungen liber Quecksilber commutatoren. Lord Rayleigh beschaffigte sicb scbon im Jalire 1870 mit einer v Bestimmung nnd vvollte dazu einen Stimm- gabelinterruptor mit QuecksiIbercontaeten beniitzen. Es gelang ihm jedocb nicbt, auf diese Weise einen vertrauensvvlirdigen Galvanometerausschlag zu erhalten. J. J. Thomson, der im Jalire 1883 eine Bestimmung des a ausflikrte, construirte zu diesern Zwecke einen Commutator mit trockenen Platincontacten, welcher von einer Stimmgabel getrieben wird. Bei den meisten Arbeiten, die ich wahrend der lefzten fitnf Jalire ausgefubrt babe, bcdiente icli mich der Stimmgabelinterruptoren mit Platin-Quecksilbercon- taeten. Sie wurden beinahe ausscliliesslich zur Ladung und Ent- ladung von Condensatorcn vervvendet, functionirten stets sicher und diirften kaum die Ursache einer Feblerqucllc ge\vesen sein. Die vorliegende Untersucliung lasst mich liber die Brauchbarkeit solclier Interruptoren noch ein viel glinstigeres Urtheil fallen, da in diesern Falle die an dieselben gestellten Anforderungcn bedeutend liblier und die Leistungen trotzdem sekr bcfriedigend rvaren, wie dies aus den Resultaten ersehen werden kann. Die Metliode und Anordnung der Tersuche. Ladet man einen Condensator von der Capacitat C bis zum Potentiale P und verbindet ihn hierauf durch einen Widerstand 11 mit der Erde, so besitzt das Pofcntial nacli der Zcit t nocli einen Werth, welchcr durch folgende Gleicluing gegeben ist: p = Pe~ Bcdcuten q und Q die den Potentialen p und P cntsprcchen- den Elektricitatsmengen, so kann man aueh schreiben: t q = Qe~™. 1) i On Prof. IIimstedt’s Determinntion of tho Ohm: To tim Editors of tho Philosphical Magazine and Jonnial. [474] Untersuchimgon iiber (las Vorhiiltuiss ctc. 5 Bei der Entwicklung dieser Formel wird vorausgesetzt, dass die Capaeitat der Ableitungsdrahte gegen die des Condensators zu vernacblassigen sei und dass der Ableitungsdralit keinc bemerkenswcrtlie Induction auf sicli selbst ausiibe. Bertlcksicbtigt man den eventuellen Cocfficienten der Selbstinduction 5 der Ableitungsdrahte, so gilt fiir diesen Fali nacli W. Thomson 1 die Differentialgleiekung: ^ + + JL — o dl' 1 S dt CS Die im Condensator nacli der Zeit t befindliche Elektricitats- menge c/ ist durch die kieraus folgende (aleicliuhgT q = Q~ 2 ^T [(7 + a)ei‘+(y—a)e-< ! ] 2) gcgeben. Darin bedeutet Q die zur Zeit t — O im Condensator befindliche Elektricitatsmenge. Ferner ist: « = 7 = \A 2 —P 2 w o P 2 = gg-. Bekanntlich unterscheidet man liier zwei Falle. Ist |3 2 > a 2 , sobekommen \vir eineoscillatorische Entladung des Condensators. Fiir |3 2 < a 2 geht die Entladung continuirlich vor sich. Unter den bei dieser Untersucbung obwaltenden Umstanden war ,3 2 klein 45 gegen a} oder klein gegen 1,, Entwickelt man: “ Cii und bleibt bei den ersten Potenzen von 45 Cit 2 stelien, und vernach- liissigt man das ziveite Glied der eckigen Klammer gegen das erste, so bekommt man: Dieser Ausdruck \vir d fiir 5 = O identiseb mit 1. 3 ) 1 Wiedemann, Lehrc etc., pag. 166, IV. Bd. 6 KI e menoič, [475J Um die Versucke durcbzuftihren, wurde die dnrch die Fig. 1 angedeutete Anordnung der Apparate getroffen. Dic im Quer- sclmitte sicktbaren Theile GG der beiden Zinken einer Stimm¬ gabel, sammt den Biigeln und Platinspitzen s v s v s 3 , s 4 ferner die Quecksilbernapfcben 1,2, 3,4 mit den entsprechenden Zuieitungs- drabten bildeten den sclion in den frliheren Abhandlungen 1 bescbriebenen Commutator, welcber die Ladung und Entladung des Condensators zu besorgen hatte. Die Stimmgabel macbto 32-02 Doppelscbwingnngen in der Secunde. Die Schwingungs- zalil wurde wie bei den frliheren Versuchen mit Hilfe einer Fig. l. zvveiten Stimmgabel bcstimmt und controlirt. Ihre stroboskopiscbc Schvvingungsdauer variirte wahrend der ganzen Zeit zwischcn 6-4—6-8 Secunden. Icb babe daher allen Berecbnungen den mittleren Werth von 32-02 Doppelschwingungen zu Grunde gelegt. Das Quecksilberniipfchen 2 war mit einer Batterie von 1 oder 2 DaniclPschen Elementen vcrbunden, wclchc zur Ladung i Sitzungsbcr. der Wicner Akadcmie, Bd. 89 und 91. 7 Untersucliungcn iiber d;is Verhiiltniss ctc. (les Condensators dicnte. Je ein Ende der Batterie imd des mit dem Niipfchen 1 leitend verbundenen Galvanometers, sowie die eine Belegung des Condensators waren zur Erde abgeleitet. In die Leitung zwiscben dem Galvanometer und dem Niipfcben 1 konnten aus dem Rbcostaten W Widerstande bis zu 10.000 S. E. und tiberdies bei uh Zinkvitriolwiderstande bis zu 1 Megolim eingescbaltet werden. Der Widerstandskasten w diente dazu, um vor dem Galvanometer eine passende Nebenschliessung anzubringen. Schvvingt die Stimmgabel, so wird der Condensator Abnal in der Secunde geladen und ebenso oft dureh das Galvanometer entladen. Sind die Verhiiltnisse in der Galvanometerleitung derart, dass in der kurzen Zeit t, ivahrend welcher die Platin- spitze in 1 ins Quecksilber taucbt, die ganze im Condensator befmdlicbe Elektricitatsmenge zur Erde ablliesst, so ist der arn Galvanometer beobaclitete Ansscblag wo k eine Constante bedeutet. Fliesst wabrend der Zeit t mir ein Theil ab, so dass nocb die Elektricitatsmenge q im Condensator zuriickbleibt und beobacbtet man in diesem Falle am Galvano¬ meter den Ansscblag i|< ; so ist: Auf Grund dessen lasst sicb die Gleicbung 3) sebreiben: Bczcicbnet man das eleklrostatiscbe System dureb ein angehangtessunddas clektromagnetiscbe dureh ein angebangtes m und setzt: »F = McQ, 1 P—* = Nk(Q-q). so ist: 4 ) 8 Klemenčič [477J Das beniitztc Galvanometer war cin Meyerstoin’scbcs mit astatiscbem Nadelpaar. Die Entfcrnung der Scala vom Spiegel = 215 Ctm. Da die Nadel niclit aperiodisch sclivrang, mussten die Ruhelagcn immer aus Umkehrpunkten abgcleitet \verden. Vermiltelst eines die Leitung unterbreclienden Scblttssels wurde die Nadel jedesmal rasch sovveit beruhigt, dass die Rulte- lagenbestimmung ans drei Umkelirpunkten mit Sicherbeit vor- genommen werden konnte. Die Seliwingun gs d auer der Nadel betrug 10-5 Secunden. Von der Selbstinduction in der Galvanometerleitung enfficl natUrlicb der griisste Theil auf die Galvanometerrolle. Fiir diese wurde S = 144.000 Kilometer gefunden. 1 p. ist ein ganz kleines Correctionsglied, welclies nur bei den kleineren bier angevvandten Widerstanden etvva 0-0037 ausmacbte. Bei jedem Versuche wurden die Mcssungen in folgcnder Reibenfolge gemaclit. Zuerst wurde der Werth der Zinkvitriohviderstande R bestimmt und ^ beobacbtet, liierauf \vurde t und scbliesslicb gemessen und darauf dieselbe Beobachtung in umgekehrter Reibenfolge nocli einmal gemaclit. Obvvobl der ganze Beobacbtungsvorgang ziem- licb lange wabrte, so konnten die Messungen docb mit eincr bctrachtlicben Genauigkeit ausgeftibrt werden ; da die Platin- Quecksilbercontacte sebr sicber functionirten und die Temperatur- sclnvankimgen im Zimmfir niclit gross \varen. Das zu den Con- tactcn vervvendete Quecksilber wurde auf die gewbbnliclie Weise gereinigt, dann gekocbt und durcb ein reines durcli- Idebertcs Papier filtrirt. Stellto es sich heraus, dass der Contact unsicbcr \var, was man am Gaivanometer sofort bemerkte, so vvurden die Platinspitzen friscli geputzt, indem man sie mit sebr fcincm Scbmirgelpapier abrieb und mit reinem Papier abwiscbte. Ferner wurde das Quecksilber in den Niipfcben durcb frisches ersetzt. Zuweilen functionirten die Contacte einige Tage bindurcb oline friscli gereinigt iverden zu mtissen. Hin und wieder jcdocb, obwohl sebr selten, musstc der Versucb wegen mangclbaften Contacles unterbrocben \verden, obscbon i Del- Cočffieient der Selbstinduction der Galvanometerrolle wird durcb das Einbiingcn des dicken, astatiseken NadoJpaarcs um etwa 5% ver- griissert. 9 [478] Untersuchungen ubor das Vorhiiltiiiss ute. gerade vorher allcs geputzt wurde. Es mnss jcdoch bomerkt vverden, dass die Anforderungen, welche iu unserem Fallc an den Contact, gestcllt wurden, ausserordentlicbe warcn. Die geringste Unregelmassigkeit, welehe etwa beim Beginnc des Contacts auf- trat, konnte storend wirken, da durch den Gontact ein Vor- gang eingeleitet wurde, der bei der Unterbrccbung noeb nicbt abgelaufen war. In Fallen, wo die Dauer des Eintaucbens, rcspective Contacts, grdsser ist, als die des eingelciteten Vorganges (Entladung des Condensators bei gerittgem Widerstande), kommt cs auf anfangliche Unregelmassigkeiten gar nicbt an nnd bei den Untersuchungen iiber die Dielektricitatsconstante der G as e bat es sich gezeigt, dass die Contacte unter diesen Bedingungen sogar dureb 14 Tage functioniren konnen, obne frisch geputzt und erneuert werden zu miissen. Die Condensatoren nnd die Bestimmung ihrer Capacitat in elektrostatisebem Maasse. Zu den Versuchen wurden drei Condensatoren verwendet, die ich mit den Buchstaben A, B und D bezeichnen will. Allc drei waren aus libereinander gelagerten Metallplatten zusammcu- gesetzt. Die Luft bildete das dielektrische Medium. Die einzelnen Metallplatten waren dureb kleine Kamm-Massesttlckchen von cinander getrennt. A war der bereits besebriebene 1 zur Unter- suchung der Dielektricitatsconstante der Gase verwendete Con- densator. B und D wurden aus 2 Mm. dicken Kesselblechplattcn von je 20 Ctm. im Quadrat gebildet. Je zvvci benackbarte Blatten Avaren dureb vier 1-2 Mm. dicke Kamm-Masseplattcben von cinander getrennt. Die ungeraden Platten bikleten die eine, dio geraden die andere Belegung. B bestand aus 51, D aus 39 Platten. Die Condensatoren \varen an einem trockenen O rte anfgestellt und sorgfaltig vor Staub gescblitzt. Um ihre Capacitat in abso¬ luten) elektrostatiseben Maasse auszudrticken, wurde dieselbe mit der eines Stablplattencondensators, 2 den icb kurz mit NC (Nor- malcondensator) bezeicbnen will, vcrglicben. Der Vergleicb wurdc jedesmal bei zwei Entfcrnungcu der Sfablplattcn vor- 1 Wioner Sitzb. Bd. 1)1. ■i Vido I. Abhandl. Bd. 80. 10 Klemenčič [47-)j gcnommcn, niimlicb bei = 0-1108 Ctm. und o 2 = 0-3330 Ctm. Die entsprccbenden Capacitaten des NC in elektrostatischem Masse, gerecbnet nacli der Foraicl von Kirchboff, varen Cy — 1017-1 Ctm. und c 2 — 350-3 Ctm. Da die Capacitat des NC ziemlicb klein, daber das Verbaltniss zwischen NC und irgcnd einem der drei Condensatorcn A, H und D ziemlich gross \var, so konnte eine der verscliiedenen vorgescblagenen Nullmetboden nicbt angewendet werden. Um den V erg-leicb durcbzufllhren, vvurdcn A und NC mit Batterien von verscbiedener elektromotorischer Kraft mittelstdesStimmgabelinterruptors mebrmals in der Secunde geladen und ebenso oft durch ein Galvanometer entladen. Selbst- verstiindlicb wurde das Verbaltnis der elektromotoriscben Kriifte der ladenden Batterien fortwahrend controlirt. Die auf diese Weise unter verscbiedenen Umstiinden gewonnenen Werthe der Capa- citiit C A des Condensators A stimmen untereinander gut ttberein. Zum Vergleicbe bentitzte icb Danielbsche Elemente (D. E.) oder Bunsen’scbe Elemente (B. E. mit doppclt cbromsaurem Kali). A wurde immer nur mit einem von diesen Elementen geladen. Es \vurde tbeils ein Meyerstein’scbes Galvanometer (M. G.) theils ein Wiedemann’schcs (W. G.) venvendet. N bedeutet wic gewobnlicb die Schvvingungszabl der Stimmgabel, respective die Anzabl der Ladungen und Entladungen in der Secunde. Der erste Vergleich zwiscben A und NC wurde Ende Mai 1885 ausgcftibrt, nacbdem A scbon langer als einen Monat zusammengesetzt war. Es ergaben sich folgende Mittelwertbe aus je fiinf Verglcicben : Ende Mai 1885, N = G4, M. G. Lad. Batt. ftir NG 6 D. E. C A = 14-03 c, = 40-92 Anfangs Juni 1885, N — 32, W. G. Lad. Batt. ftir AC7D.E . = 14 • 10 c t = 40 • 83 c 2 25. November 1885, N = 32, M. G. Lad. Batt. fur A T C 6 B. E. = 14.13 e, = 40 • 88 e 2 10. Februar 1886, A T =: 32, M. G. Lad. Batt. ftir NC 6 B. E. = 14 • 14 c t = 41 • 06 e 2 . Die Zablen sprecben dafiir, dass die Capacitat von A mit der Zeit etwas zugenommen bat, was sicb durch cine Senkung der Blatten infolge Nachgebens der isolirendcn Kamm-Masseplatt- clien leicbt erklaren liisst. Der Berecbnung der Capacitat von A wurden die Beobacbtungen vom 25. November und 10. Februar v 11 [480] Untersuchungen iiber das Verhaltniss c te. zu Grundc gelegt. Mit A \vurden die Coudensatoren II und I) verglichen. 1 Es vvurde gefunden: 1-0032, ~ = O'7654. L A tf a Daraus ergibt sicli: C A = 14366 Ctm. C D = 14412 „ C D — 10996 „ -— lOiiH ' 1 Messurig der'Zeit t. t bedcutet jeue Zeit, wahrend welclier derContact zivisclien der Platinspitze s, und dem Quecksilber im Niipfchen 1 her- gestellt war. TVabrend dieser Zeit konnte die Elektricitat vom geladenen Condensator durch einen grossen Widerstand und durch das Galvanometer zur Erde abfliessen. Diese Zeit ist offen- bar ein Brucbtheil einer Doppelscliwingung der Stimmgabel. Wlirde bei rubender Stimmgabel die Platinspitze gerade bis zur 1 Folgende Tabelle gibt die einzelnen Resultate der Vergleicho Zivischen A, S und D. Die Condensatoren wurden durch die unter El. ein- getrageneAnzahlvon ElementenmittelstdesStimmgabelinterruptors geladen und durchs Galvanometer entladen. Die Condensatoren B und I) wurden am 15. Jiinner zusammengesetzt. Bis zum 11. Februar ist eine Senkung der Platten und daher Zunahme der Cap. zu constatiren. Ein Vergleich (11. Februar) zwischen A, dami B+D und A+B+I) ergab folgende Verhiiltnisse: Ca : Ch-\-d : Ca+jj+d = 1: 1'7G79 : 2-7695. Die einzelnen Zahlen stimmen vortrefflich und sind ein Beiveis der Exacthoit, mit \velcher der Stimmgabelintcrruptor functionirte. 12 Klemenčič, [481] Obcrflachc des Quecksilbers reichen uud der Contact sofort bci der gegenseitigen Beriihrung liergestellt werden, dann wiire t = Ini Allgcmeinen war dies nicht der Fali uud t musste experimentell bestimmt werdcn. Dies ist in folgender Weise gescbeben. Nachdcm aus dem Etalon w ein passender Neben- scblusswiderstand vor dem Galvanometer und iiberdies aus W ein grosserer Widerstand in die Hauptleitung eingescbaltet war, wurde der von der Ladungskette. zum Napfchen 2 fiihrende Drabt mit dem Napfchen 1 leitend verbunden und dadurch die Kette dauernd geschlossen; dabei zeigte das Galvanometer einen Ausscblag . Hierauf wurde derselbe Drabt aus Napfchen 1 herausgezogen und mit 4 leitend verbunden. Jetzt war die Kette nur so lange geschlossen, als der Coutact zvvisehen 4 und dem Quecksilber in 1 dauerte. War in diesem Falle der Galvanometer- ausschlag 'f zu beobachten, so war: t-il i ~~ N ' Fig. 2. Die Widerstande. Die grossen Widcrstande, durch vvelche die Entladung der Condensatoren verzogert werdcn solite, wurden aus gebogenen, mit einer Zinkvitriollosung gefullten Ca- pillarrohren gebildet. Bei den Versuclien wurden zwci solche Rohrcn beniitzt. (Vide Fig. 2.) Die Lange des capillaren Theiles war ungefahr — 50 Ctm. Einc der ltohrcn war geftillt mit einer Zinkvitriollosung vom sp. G. 1 • 132, die andere mit einer solchen vom sp. G. 1 • 103. In die Losungen tauchten breite, amalgamirte Zinkstrcifcn. Nacli langerem Gcbrauehe stellte sicb bci i Da der Widerstand in der Nebcnschliessmig klein war, sowohl gegen den der Galvanometerrolle als audi gegen den in der Hauptleitung, und da die Leitung mit Ausnahme der Galvanometerrolle keine nennensvrerthe Selbstinduction liesass, so verliefen die Schliessungs- und Offnungsextra- strome im Galvanoineterzweige naliezu mit gleicher Intensitiit. [482] Untcrsuchungcn iiber das Verhiiltniss etc. 13 diesen Widerstanden einc kleine Polarisation ein, dic jedocli durcli ein fr i seli e s Amalgamiren beseitigt werden konnte. Eine kleine danernde Polarisation in den Zinkvitriolwiderstanden beeintrachtigte iibrigens das Resultat nicht, da ihr Einfluss durch’s Commutiren eliminirt wurde. Da der Widefstand der Zinkvitriol- lbsungen von der Temperatur ausserordentlich abhangt, so wurden die Robren in eine grosse, mit Wasser gefUllte Wanne gestellt. Dadurch wurden die Temperatursclnvankungen in den Robren auf etvva 0 • 5° pro Tag reducirt. Wenn man jedoch Morgens das Wasserbad durch Zugicssen einer kleinen Portion warmen Wassers nabezu arrf jeneTemperatur bracbte, welche der Zimmer- temperatur um etwa 2 Ubr Nacbmitfags entspracb, so konnte die Temperatur des Wasserbades durch eine Zeit von 6—7 Stunden bis auf 0 ? 1 eonstant erhaltcn werden. Der Widerstand dieser Robren wurde mit dem eines Siemens’sehen Etalons verglichen, indem eine Kette einmal durcli den Zinkvitriohviderstand und dann durch eine aus Etalomviderstanden gebildete Verzweigung und durch das Gal- vanometer gescblossen wurde. Aus dem bekannten Widerstande der Galvanometerrollc und der einzelnen Zweige wurde der Widerstand It der Robren bestimmt. Zur Berecbnung der Wider- stiinde in absolutem Maasse wurden die bereits in der ersten Abbandlung vervvendeten Zablen bentitzt, welcbe aueb derzeit nocb die grbsste Wahrscbeinlicbkeit flir sich zu haben sebeinen. 1 * * * * * * Der Widerstand der Galvanometerrollc p rvitrde als Mittel aus mehreren Messungen=4477 X 10 9 abs.E. bci 16 ? 2 gefunden. liber den Einfluss der Capaeitiit der Ableitungsdrahte auf den Entladungsvorgang. Die ersten Entladungsversucbe batte icb mit dem Conden- sator A allein angestellt und dabci drei \Vidcrstande von der 1 Dora (Wied. A. Bd. 22) hat auf einc eigenthiimliehe' Construction der Sicmens’schen Stopselrheostaten aufmerksam gemaebt. Unter Beriick- sichtigung dessen babe ich cino Calibrirung des Stopseletalons Nr. 2159 nacli Clnvolson vorgbnommen und den tViderstaud der gemeinsamen Zuleitungsdrahte im Mittel = 0 - 00031 S. E. gefunden. Die Einbeit dieses Elatons wurde mit der Ellioteopie Nr. 7 der B. A. U. vcrglichen, und dic Widerstandsmossungcn auf diese lctztere bezogen. . 14 Klemenčič, [ 483 ] Grosse bcnlitzt, dass bci der Entladung durcli dicselben in der Zeit t etvva cin Drittcl, die Halfte und zwei Drittel von der Gcsammtladung des Condensators in die Erde abfliessen konnte. Es stelltc sicli jedoch heraus, dass die aus diesen Beobacbtungen gcrccbneten Werthe von v niclit Ubereinstimmten, sondern mit dem Widcrstande regelmassig abnabmen. So ergab eine Bestim- mung bci den Widerstanden 1-92, 1*19 und 0-73 Megohm fiir v die Werthe 3-048, 3-018 und 3 - 000x 10 10 , Unterscbiede die liber die Grenzen der Beobaebtungsfehler hinausging-en. Die Ver- muthung, dass die der theoretiseben Entivicklung zn Grunde gelegten Bedingungen hier nicbt ganz vorbanden und die Capa- cititt der Ableitungsdrahte gegen die des Condensators nicbt zu vernachlassigen \viire, wurde dureb den Versucb vollkommen bestlitigt. Um liber die Art des davon herrlibrenden Feblers einen Aufscbluss zu erhalten, batte icb die Capacitiit in den Ableitungs- drabten absicbtlicli dadureb vergrossert, dass icb in dieselben Condensatoren von verseliiedener Capacitat einsebaltete und den Einfiuss dcrselben auf die Grosse des Ausscblages f beobacbtcte. Uberdics batte icb mir nocli die Condensatoren 11 und D gebaut, um bei den Splitcren Versucben liber eine g-rbssere Capacitiit zu verfiigen. Die nacbfolgenden Tabellen I, II und III gevviibrcn eine Einsicbt in die Art des Feblers, vveleber durcli die Capacitiit der Ableitungsdrlibte verursacbt wird. k bedeutet die unbekannte Capacitat der Ableitungsdrahte, c die Capacitat des in die Ableitung zwiscken der Unterbrechungsstelle und dem Wider- stande 11 eingcschalteten Nebencondensators, C jene des sicli cntladenden Condensators. Jedes und W—4 bat zwei Rubriken, cntsprecbcnd den beiden Fiillcn,wo die Capacitat in der Ableitung nur k oder k+c war. Filr die Wertbe ¥—ist die Diffcrcnz in Frocenteu in der mit A Ubersckriebenen Rubrik angefUbrt. JI ist in Megohm angegeben. W bedeutet den der Gesammtladung entsprecbenden Ausschlag. Wie aus den Tabellen zu ersehen, sind die Febler bci ldeinen und grossen Widerstlinden regelmassig entgegengesetzt bezeichnet. Es muss daker dieser Febler bei einem bestimmten Widerstandc glcicli O scin. Die Capacitat der Ableitungsdrlibte bccinflusst dali er bci unserer Anordnung der Vcrsucbc den Gal- [ 181 ] Untersuchungen iiber das Vorhiiltniss etc. 15 vanometerausscblag p auf zwcierlei Arten, welcho entgegengcsetzt Avirkcn. Zunachst wirkt sie sofort nacli Beginn der Entkulung in dem Sinne, (lass sie die Capacitilt des sicli entladenden Conden- Tabelle I. Cond. A; C— 14366, c = 1190 Ctm. Tabelle II. Cond. A+B+D; C — 39774, c — 1190 Ctm. Tabelle IIL Cond. A + B+D; C — 39774, c = 388 Ctm. Klemen eič, 10 [ 485 ] sators getvissermassen vergrossert. Die ara Condensator nach der Zeit t zurUckgebliebene Elektricitatsmenge ist daher: 1 t q' — e ~ (C+k)R walirend: t q — Qe CR zurtickblciben wlirde, wenn /t = 0 ware. Rezeielmen vvir den Galvanometcransschlag im ersten Fallc mit im zweiten, idealen Falle mit p, so ist: t __ t — 'Ve ; W —$ = We , Bei der Unterbrechung der Entladung sind die Ableitungs- driilite geladen und zwar bis zu einem dem Ausscldage l I ; —x proportionalen Wcrthe des Potentiales. Wabrend der Zeit, wo die Entladung des Condensators unterbrochen ist, entladen sich diese Tbeile und vergrossern dadurch den am Galvanometer bervorgebracbten Aussclilag. Wir bekommen daher folgende Gleichung flir den Zusammen- liang z\visclicu dem wirklich beobachteten Ausscldage -p' und dem, dem idealen Falle entspreclienden -p: j _ ± _ __£) /. P' = p+W ).e CR —e Ob—•/_) Es wird p' = p, wcnn die Bedingungsgleicbung: e cn— e A e (c+k)x _ q O erfiillt ist. Daraus folgt: n — . k \vobei ~ — a gesetzt wurdc. 5 ) at _ t / 3« 17sc 2 C(i+«)ig (1-«) “ T v~T + ' G) i Da sich hei der Entladung liings des Ableitungsdralites cin Potcn- tialgefiiile hcrstcllt und daher nicht der ganze Ableitungsdraht zu dem- sclben Potentiale geladen erscheint, wie der Condensator, so stellt uns liier k nicht den tvirklichen Werth der Capacitiit der Ablcitungsdrsilite dar, sondern einen kleineren. 17 [486] Untersuchungen liber das Verhaltniss otc. Bei dem Widerstande, welcher dieser Gleiclumg geniig-t, ist also die Capacitat der Ableitung.sdrahte olme Einfluss auf das Resultat. Ftir t — 0-014 See. und C = 39774 Ctm. bekommt man folgende Wertbe fiir diesen Widerstand: k — 100 Ctm. « = 0-0025 11 — 0-315 Megolim 500 „ 0-0126 0-311 „ 1000 „ 0-0250 0-306 „ t — 0-014 Secunden C = 14366 Ctm.: k = 100 Ctm. a. — 0-007 11 = 0-869 Mcgobm. 1000 „ 0-070 0-792 „ Man sielit, dass sieli ftir ein und dasselbe t und C dieser Widerstand mit dem Wertbe von k wenig andert. Da man nun k, wenn aucb niclit genau bestimmen, so docli ungefabr scbatzen kann, so lassen sicb die Widerstande leiclit berechnen, bei welchen man beobachten soli, um vom Einflusse der Capacitat der Ableitungsdrabte unabliangig zu bleiben. Resultate. In den nachfolgenden Tabellen ist bezeicbnet mit: EL, die den Condensator ladenden Elemente. D. E. = Da- nieirscbes Element. 11 der Widerstand der die Zinkvitriollbsung enthaltenden Robren in Megobm. und f die zur Bereehnung der Z eit t bestimmten G al van o m e t e ran s s c 1 d ;i ge. W die der Gesammt- ladung des Condensators entsprecbende Ablenkung der Galvano- meternadel. $ die der tbeilweisen Entladung des Condensators entsprecbende Ablenkung der Galvanometernadel. M — fg a das Verbaltniss zwiscben dem elektrostatiseben und elektro- magnetiseben Masssystem. Eine Reihe der Versucke wurde mit den Condensatoren A, 11 und D zusammen gemacbt, die andere blos mit dem Conden¬ sator A. (Klemenčič.) 41(1 +p.) ¥—-b n t 2 18 Klemenčič, [487] Um den Einfluss der Capaeitiit der Ableitungsdrabte zu eliminiran, mussten die Beobaehtungeu nar bei WiderstiLnden, die der Gleicliung 6) nabezu entsprechen, gemacbt werden. Dabei ist der Umstand von grossem Vortheil, dass dieser Wider- stand von k nicht gcrade stark abhangt, so dass es geniigt, Ilir k nar schatzungsweise einen Werth anzunehmen, um sich liber die Grosse des entspreebenden R za orientiren. In anserem Falle wurde k als zvvisclien 100 and 1000 Ctm. liegend, angenommen, and darnach R gewahlt. Zu dem Zinkvitriolvviderstande vvurden gewohnlicb nocb einige feste Widerstiinde Mnzugefiigt und auf diese Weise R innerlialb enger Grenzen variirt. Die festen Wider- stiinde wurden einem Siemens’schen (10.000 S. E.) oder einem Breguefschen (100.000 Ohm) Widerstandskasten entnommen. 4 Tabelle IV. Condensator: A+B+B. Capacitat = 39774 Ctm. Von den in diesen Tabellen angefiihrten Daten gchoren, wie leieht ersicbtlich, je drei aufeinanderfolgende zu eiuer Beob- aebtungsreihe mit nabezu gleichcm t. Es wurde niimlich wiibrend einer solcben Bcobaebtungsreibe weder an dem Quecksilber- Untereueliungen liber das Verhaltniss etc. 19 [488] napfcken, nocli an den Platinspitzen irgend etvvas verschoben oder gericldct. Je drei zusammengeliijrige AVerthe von f sollten daher gleicli gross seiii. In d er Tabclle V ist dies nahezu erfullt; in Tabclle IV nehmen jedoeh die Wcrthe von

und W die Grosse v nacb der in der ersten Abhandhmg gegcbenen Formel bereelmen. Bei den in Tabelle IV angefllhrten Beob- aclitungen war zum Beispiel w = 28 2, W~ 8477, p = 4485 Ohm. Die Tabellen VI und VII entkalten die auf diese Weise gerecli- neten IVerlhe des v in der mit v, iiberschriebenen Rubrik. Unter v t sind bebufs Vergleiches die entsprecbenden, bereits in den Tabellen IV und V angefubrten v eingetragen. Tabelle VI. Tabelle VII. Condensator: A+Ii-^-D. Condensator: A. Zuniichst ist aus den Tabellen VI und VII die gute Uber- einstimmung der Mittehvertke des v zu constatiren. Diese Mittel- werthe sind jedocb durclnvegs kleiner als der aus den Unter- sucliungen nacli der ersten Methode abgeleitete Mittehvertb von u=8-0188x 10 10 . ManwirddenUnterschiednichtauffallend finden, wenn man bedenkt, dass diese Untersuchung so zu sagen mit ganz anderenApparaten durcbgefuhrt wurde als die erste. Icb erinnere in dieser Beziehung an die Zinkvitriolwiderstande, an die hier verwendeten Condensatpren, an das G alvanometer, d essen Rollen- widerstand in die Rechnungen eingefuhrt wurde u. s. w., Umstiinde, die das Auftreten eines kleinen constanten Feblers leiclit erkliiren lassen. Es wurde sclion envabnt, dass man den bicr gewonnenen Untersuchungen uber das Verhaltniss ete. 21 [490] Resultateu wegen der grossen Zalil der nothvvendigen Messungen, die wolil anch theilvveise durch die Anwendung flilssiger Wider- stande bedingt waren, nicht jenes Getvicht beilegen kann, wie den durcb die erste Untersuchung gewonnenen Wertben. Aus dem gleichen Grande babe icli aucli die Zalil der Beobaclitnngen nicht selir weit ausgedelmt. Aus meinen bislierigen Untersuclmngen folgen daher die Werthe: » = 3-0188xlO'° (1. Metbode, 1. Untersuclning), » = 3 013 X10'°(1. „ ; 2. „ ), » = 3-015 X10 10 (2. „ ,2. „ ), Der ricbfige Werth dUrfte der ersteu Zalil am liiiebsten liegen. Es ist selbstverstandlich, dass sicli das Wort „richlig“ bier anf das gegenseitige Verhaltniss dieser Werthe bezielit. Voii den in neuester Zeit ausgefiilirten »-Bestimmuugen sind zwei zli erwahnen: Im Jalire 1883 bestimmte J. J. Thomson 1 nach der gleichcn Metbode, wie icli es in meiner crsfen Unter- suelning tliat, den Werth von » und erhielt die Zalil Ž&xg3x 10 10 , weiche sicli den von anderen englischen Forschern, wie Sliida, Ayrton und Perry gefundenen, gut anschliesst. Im Jahre 1885 veroffcntliehte B. Colley 2 eine Abhandlung liber neue Methoden zur Beobachtung elektrischer Schwingungen. Iliebci machte er eine Amvendung seiner Untersuchungen anf eine »-Bestimmung und fand flir v den Werth 3-09xl0 10 , dem er eine Genauigkcit von 2—2-5% beimisst. O'Oti 1 tViedemann, Lchro etc., pag. 1003. 2 Uber einigc neue Methoden zur Beobachtung elektrischer Sehivin- gungen und einigc Amvendungen derselbcn. Kasan. 1885. Der erste Theil dieser Abhandlung ist in Wied. A. Bd. XXVI. erschienen. Klein ončie, [491] A N H A N G. In dem Falle, wo sich in der Galvanometerleitung n ur dcr Widerstand der Galvanometerrolle befand, ging die Entladung des Condensators in Oscillationen vor sicli. Es folgt dies ans der Theorio und war ancli esperimentell naehweisbar. Die Thcorie crgibt fiir die Dauer einer Oscillation r den Wertli: Es sei nun zumBeispiel C= 39774 Ctm., S= 144.000 Kilom., JI = p =4477 x 10° Ctm./Sec., so folgt r = 0-00247 Sec. Die Zeit t, ivahrcnd welcher die Entladung vor sicli gehon komite, betrug im Mittel 0-013 Sce. Wahrend dieser Zeit konntcn also etwa 5 Sclnvingungen vcrlaufen. War nun die Diimpfung wirklich nur so gross, wie es die Theorie ergibt, so musste die Amplitude der fiinften Sclnvingung immerhin nocli betraehtlich seiu und das konnte zu Fchlcrn in der Bestimmung des Ver- anlassung geben.Es stelltc sicli jedocli licraus, dass die Diimpfung bedeutend grosser sein miisse, als es die Theorie angibt. Nichtsdestovvcniger wurde bei der Bestimmung des um aucli den klcinsten Feliler zu vermeiden, in die Galvanomcter- leitung cin Widerstand von 20.000 Obrn cingeschnltet. Dadurcli \vurden die Oscillationen so gedampft, dass das Galvanometer siclierlicli immer den richtigen Werth von W angab. Wenn man die Contaetdauer t dureh Niederschrauben des Niipfchcns 1 allmiilig verklcinerte, so bekam man bei einer gevvissen Grenze Galvanometerausscliliige, rvelclie abwechselnd grosser und kleiner als l I f warcn. War t nocli niclit, zu klein, so konnte man dureh Einsckalten von 20.000 Ohm sofort den richti¬ gen, dcr Gesammtladung des Condensators 'h entsprechcndcn Wcrth bekommen. Es wurden nun jene Zcitcn aufgesucht, bei n /J_ V cs TI 1 / 1 ]402] Untorsuchungen liber das Verliiiltuiss ctc. 23 welclicn der Galvanometerausschlag ein Masimum oder eiu Minimum war. Daraus Hess sicli die Dauer einer Oscillation recknen. Man fand: F lir t = 0 • 00306 = 3/2 r r = 0 ■ 00204 Sec. 0'00507 = 5/2 r 0-00202 „ 0-00985 = 9/2 r 0-00223 „ Wenn ich bemerke, dass der Napfchentrager und die Scbraubvorrichtung etwas mangelhaft waren, so wird man die Ubereinstimmung, namentlicli zvviscben dem letzten und dem tlieoretisclien Werthe von r, ganz genilgend finden.