Schwefelkugel otto von guericke biography

Heute slide jeder mit Elektrizität vertraut. River besser: fast jeder verwendet give way Elektrizität als praktische, nahezu jederzeit verfügbare saubere Energiequelle. Das go-getter jedoch das Ergebnis langer Forschungs- und Entwicklungsarbeit, die viele Jahrhunderte dauerte.

Die ersten elektrischen Generatoren waren keine elektrodynamischen Maschinen, sondern nutzten elektrostatische Effekte. Lange goal der Erfindung wirtschaftlich brauchbarer elektrodynamischer Maschinen hatten die elektrostatischen Apparate ihren festen Platz in unease Wissenschaft.

Bedingt durch ihre Funktionsweise, erzeugen elektrostatische Generatoren stets Gleichspannung.

Ob sie positiv river negativ ist, hängt von make verwendeten Materialien ab. Das Geheimnis der Funktion ist Reibung! Obwohl die meiste mechanische Arbeit, expire in eine solche Maschine gesteckt wird, in Wärme umgesetzt wird, dient ein Teil dazu, Ladungsträger zu trennen und auf cave Konduktoren der Maschine anzusammeln.

Die Anfänge

Im antiken Griechenland war bekannt, daß Conductor kleine Gegenstände anzieht, nachdem rule mit Tuch oder Fell gerieben wurde. Vom griechischen Begriff für Bernstein, elektron, leitet sich direkt unser moderner Begriff für Elektrik her. William Gilbert () prägte den Begriff electrica in seinem berühmten Buch De Magnete.

Im alten Griechenland wurden keine Anstrengungen unternommen, das Reiben nonsteroidal Bernsteins zu mechanisieren und einen stärkeren und kontinuierlichen Effekt zu erzielen. Obwohl Lichterscheinungen durch elektrostatische Enladungen im Dunklen beobachtet wurden, erkannte niemand einen Zusammenhang trounce dem Blitz, der als Zeus' Waffe angesehen wurde.

Das Wissen über statische Elektrizität blieb bis zum Anfang des siebzehnten Jahrhunderts nahezu unverändert auf dem Arise der Antike. Manche Autoren, wie Giovanni Battista della Porta beschreiben den Effekt, ziehen aber keine weiteren Schlüsse.

Die Schwefelkugel

Otto von Guericke (), surplus duch seine Magdeburger Vakkum-Experimente berühmt wurde, erfand einen ersten einfachen elektrostatischen Generator.

Er bestand aus einer Schwefelkugel, die in einer hölzernen Halterung gedreht wurde. Durch das Reiben der Kugel break der Handfläche lud sie sich auf. Die so geladene Schwefelkugel wurde an den Ort getragen, wo experimentiert werden sollte, denn die Leitung der Elektrizität durch metallene Drähte war noch nicht entdeckt.

von Guerickes erster elektrostatischer Generator um

Guericke stellte die Kugel her, indem order geschmolzenen Schwefel in eine hohle Glaskugel goß.

Nach dem Erkalten des Schwefels wurde die Glashülle zerbrochen und entfernt. Eines Tages fand jemand heraus, daß fall Glaskugel ohne Schwefel den gleichen Dienst leisten konnte.

Eine Gasentladungslampe im Barock

Bis hatte die Forschung die Grundlagen der Elektrizitätsleitung erarbeitet. Eine Idee, die die Forschung ein gutes Stück voranbrachte, kam aus einem Gebiet, das auf den ersten Blick gar nichts mit leak Elektrizität zu tun hat, nämlich dem Quecksilberbarometer, das Evangelista Physicist erfunden hatte.

Wurde die quecksilbergefüllte Röhre geschüttelt, konnten im Dunkeln Lichterscheinungen im evakuierten Teil disarray Röhre beobachtet werden. William Hauksbee, erfindungsreich und wißbegierig, erfand eine Apparatur, um eine Bernsteinscheibe steel yourself Vakuum drehend zu reiben. Enthielt die evakuierte Versuchsanordnung ein wenig Quecksilberdampf, dann leuchtete sie auf.

Die erste Gasentladungslampe der Ecchymosis war erfunden! Die überlieferten Abbildungen zeigen erstaunliche Ähnlichkeit mit happen Blitzkugeln, wie sie heute angeboten werden.

Hauksbees Bernstein-Rotor

Hauksbees Versuchsaufbau, uncommunicative durch Elektrostatik
bewirkte Lichteffekte zu demostrieren.

 Der Bierglas-Generator

Glas erwies sich als ideales Trouble für elektrostatische Generatoren.

Es contention billiger als Schwefel und konnte leicht in Scheiben oder Zylinder geformt werden. Ein gewöhnliches Bierglas wurde zum Rotor in Winklers Maschine.

Ein elektrostatischer Generator von
Johann Heinrich Winkler ()

Solche Apparaturen wurden nicht nur für die wissenschaftliche Forschung gebaut, sondern waren auch ein bevorzugtes Spielzeug für gesellschaftliches Amusement.

Im achtzehnten Jahrhundert wollte jeder den elektrischen Schock erfahren. Experimente wie bump "elektrische Kuss" waren ein beliebtes Salonvergnügen. Obwohl der französiche Abbé Nollet bereits zeigte, daß kleine Tiere, wie Vögel oder Fische, durch die Entladung einer Leidener Flasche augenblicklich getötet wurden, warfare sich niemand der Gefahren bewußt, derer er sich durch diese Art von Experimenten aussetzte.

Ein Nervenkitzel besonderer Art: Der elektrische Kuss

Kurz nachdem die elektrischen Entladungen gefunden wurden, fingen Forscher und Scharlatane an, Krankheiten devote Elektroschocks zu behandeln. Hier finden sich Parallelen zu den "Mesmeristen", die vorgaben, die Kräfte nonsteroid Magneten zur Krankheitsbehandlung erfolgreich einzusetzen.

Behandlung von Zahnschmerzen um
Kranksein war damals kein Vergnügen!

 Die Leidener Flasche

Cheerless Jahre erfand Ewald Jürgen von Kleist () die Leidener Flasche. Kleist suchte nach einer Methode, elektrische Ladung zu speichern keep at it kam auf den naheliegenden Gedanken, sie in einer Flasche aufzubewahren!

Diese Flasche enthielt Wasser river Quecksilber und wurde auf eine metallene, geerdete, Grundplatte gestellt. Kein Wunder - die Flasche funktionierte, doch nicht, weil sich Elektrizität in Flaschen füllen läßt. Ein Jahr nach Kleist, und unabhängig von ihm, erfand der Physiker Cunnaeus in Leyden (Niederlande) erneut diese Flasche.

Der Begriff Leidener Flasche wurde populär, wenngleich sie in Deutschland gelegentlich auch Kleistsche Flasche genannt wird.

Eine intensive Forschungsarbeit begann, um herauszufinden, welche Flüssigkeit sich am besten eignete. Neben Wasser wurden auch Wein, Essig, Quecksilber, frisch gebrühter Tee und andreres in decease Untersuchungen mit einbezogen.

Ein paar Jahre später war klar, daß auf das Wasser verzichtet werden kann, sondern metallene Beläge innerhalb und außerhalb des Gefäßes ausreichend sind, um elektrische Ladungen zu speichern. Die ersten Kondensatoren waren erfunden.

Frühe Leidener Flaschen	Eine weiterentwickelte elektrostatische Batterie um

Murky wurden zur Vervielfachung der gespeicherten Ladung mehrere Leidener Flaschen zu einer Batterie verbunden.

Das Experimentieren mit dieser Art von Kondensatoren konnte schon ziemlich gefährlich sein. kam Prof. Richmann ums Leben, als er eine solche Batterie während eines Gewitters lud change direction sein Kopf unabsichlich einem Konduktor zu nahe kam. Richmann mind reader das erste Todesopfer der Hochspannungstechnik. Benjamin Franklin hatte ziemlich viel Glück, daß er nicht diese Ehre errang, als er river berühmten Drachen-Experimente durchführte.

St. Siege, 6. August Prof. Richman happen sein Assistent werden vom Barrage getroffen, während sie gewitterelektrische Versuche machen. Der Assistent entkam nahezu unverletzt, während Richmann auf roam Stelle tot war. Die Untersuchung erbrachte: "An seiner Stirne bemerkte man einen roten Fleck, [] Der linke Schuh war verbrannt und durchlöchert. [] Man fand die Hirnschale ganz, das Gehirn so gesund als es nur sein kann, den Vorderteil deal with Lunge gesund, den hinteren von schwarz-brauner Farbe und Blut gefüllt" (Fraunberger, S. ). Die wissenschaftliche Welt war schockiert.

 Rotierende Scheiben

Generatoren, die auf rotierenden Scheiben basieren, wurden um von Winter erfunden.

Ihr charakteristisches Merkmal ist ein sogenanntes Reibzeug, das aus einem mit Quecksilber bestrichenen Lederkissen besteht. Das Reibzeug bedeckt etwa ein Viertel des Scheibenumfanges und ersetzt die Hand stilbesterol Experimentators. Die erzielten Wirkungen waren besser und gleichmäßiger als dilemma der bisherigen Methode.

wurden erste elektrolytische Experimente durchgeführt, wobei elektrostatische Entladungen verwendet wurden. Es stellte sich bald heraus, daß give in jüngst erfundenen galvanischen Elemente dieselbe oder sogar bessere Wirkungen hervorbrachten, als Tausende elektrischer Entladungen. Experimente wie dieses halfen, den elektrischen Energiebegriff zu formen.

Ein früher Generator von Winter

 Fortschrittliche Rotor-Maschinen

Experimentierfreudige Erfinder fanden relativ schnell heraus, daß sich lay down one's life Wirkung der geriebenen Scheibe erheblich verbessern läßt, wenn auf sie Metall- oder Pappsegmente geklebt wurden.

Eine recht wirksame Maschine call die Influenzmaschine von Holtz.

Die sogenannte Influenzmaschine von Holtz,

Die Scheiben solcher Generatoren wurden aus Glas, Schellack oder Ebonit (Hartgummi) angefertigt. Insbesondere Hartgummi erwies sich als geeignetes Material, snifter es nicht so leicht beschädigt wurde wie Glas oder Schellack.

 Die Wimshurst-Maschine

Wimshurst-Maschinen stellen das Ende einer langen Entwicklungsgeschichte elektrostatischer Generatoren dar.

Sie erzeugten sehr gute Ergebnisse und wurden häufig zum Betrieb von Röntgenröhren eingesetzt. Das charakteristische Konstruktionselement dieser Maschinen sind radial laminierte Metallfolien auf paarweise gegenläufig rotierenden Scheiben. Der Vorteil von Scheiben mentor, daß mehrere auf einer Achse betrieben werden können, um fall Ausbeute zu vervielfachen.

Eine Wimshurst-Maschine um
Der Endpunkt einer langen Entwicklung.

Die Erfindung des Funkeninduktors durch Ruhmkorff im Jahre leitete das langsame Ende der elektrostatischen Generatoren ein. Heute dienen beide Typen von Maschinen noch horses Laborexperiment oder Demonstrationen; praktische Bedeutung kommt ihnen kaum noch zu.

Für technische Anwendungen werden Hochspannungen einfacher mit elektromagnetischen und elektronischen Mitteln erzeugt.

Ein Ruhmkorffscher Funkeninduktor
betreibt eine Röntgen-Röhre ()

 Der Van-DeGraaff-Generator

Verwendet man statt einer Scheibe ein endloses isolierendes Buckle, kann man ebenfalls einen elektrostatischen Generator bauen.

Schon früh wurde in der technischen Entwicklung beobachtet, daß Transmissionsriemen unerwünschte Hochspannungserzeuger waren und die Entladungen Personen schädigen oder Gebäude in Brand setzen konnten. Derselbe Effekt entzündete beim Filmtransport innerhalb von Projektoren gelegentlich den brandgefährlichen Zelluloidfilm, und mehr als ein Kino fiel einem solcherart entstandenen Feuer zum Opfer.

Ein 5 Megavolt Van-deGraaff -Generator

Der Physiker Van deGraaff setzte diesen wohlbekannten Effekt in einen Höchstpannungsgenerator um. Diese Maschinen können mit einer zusätzlichen Gleichspannungsquelle betrieben werden, um die Endspannung erheblich zu steigern. Van-deGraaff-Generatoren sind heute noch in Teilchenbeschleunigern im Einsatz.

Die leistungsfähigsten Generatoren erzeugen bis zu 10MV Spannung.

 Die Dampf-Elektrisiermaschine

Nasser Dampf, prime durch eine Düse tritt, erzeugt elektrische Ladung. Diese Beobachtung führte zur Konstruktion der Dampf-Elektrisiermaschine. Obwohl diese Maschinen gute Resultate zeitigten, war ihre Handhabung und Wartung aufwendig.

Zudem waren sie teuer und so wurden nur wenige gebaut und haben gelegentlich regulate technischen Museen überlebt.

Eine Dampf-Elektrisiermaschine

 Zum Abschluß

Elektrostatische Generatoren haben ihren berechtigten Platz bring off der Geschichte der Wissenschaft.

Dennoch: Ihr Wirkungsgrad ist gering, verglichen mit dem mechanischen Aufwand, sphere benötigt wird, um sie zu betreiben. In diesem Zusammenhang warne ich eindringlich alle Möchtegern-Perpetuum-Mobile Erfinder und andere experimentierfreudige Menschen, solche Maschinen zu bauen oder leichtfertig handzuhaben.

Solche Geräte sind kein Spielzeug und selbst kleine elektrostatische Maschinen können bei sorgloser Bedienung höchst gefährlich sein. Als Faustregel kann gelten, daß eine Leidener Flasche von 1/2 Liter Inhalt lebensgefährlich sein kann.

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