100. ábra. – A vezetők egész sorának elektromozasa megosztás utján.

A megelőző tények nagy fontossággal bírnak. Természetes folyományai a két fluidum feltevésének. E szerint ugyanis a fluidumok molekulái taszítják, vagy vonzzák egymást, a szerint a mint egyneműek vagy ellentettek. Azonkívül a vonzás és taszítás tüneményeinek, az érintés útján való elektromozásnak stb. teljesebb megmagyarázására vezetnek. Lássuk eme kérdéseket közelebbről.

Láttuk, hogy a természetes állapotú test az elektromosság mindkét fajtáját: a positiv és a negativ elektromosságot egyidejűleg tartalmazza, és

---

160

pedig oly mennyiségben, hogy azok semlegesítik egymást. Ha egy másik testtel dörzsöljük, ez azt vonja maga után, hogy a két elektromosság mindegyikükön elkülöníttetik: egyikök a surlódó testek közöl az elsőre, a másik pedig a másodikra megy át, s így mindkét oldalon túlsúlyra jutván, a testek szétválasztása után – ezek, ha jó vezetők, szigetelve vannak, – a már leírt tüneményekkel árulják el jelenlétöket.

Lássuk már most, hogyan magyarázható a megosztás előidézte elektromozás, vagyis mi módon lehet számot adni azon jelenségekről, melyeket az elektromozott golyó szomszédságában álló henger mutatott. A gömbnek positiv elektromossága a konduktornak negatív elektromosságát vonzza, s positiv elektromosságát taszítja; az első A vég felé nyomul, az utóbbi pedig B felé űzetik. Ámde A-ban a vonzás nagyobb mint B-ben a taszítás, mivel az előbb említett helynek távolsága a forrástól kisebb, mint a másiké; ezért van közelebb a semleges vonal A-hoz mint B-hez. Midőn a konduktort a földdel összeköttetésbe hozzuk, ez annyit tesz, mintha e test végtelenül meghosszabbíttatnék, a mi A-ban a negativ elektromosság feszültségének növekedését megmagyarázza; a végtelenbe tolt semleges vonal nincs többé a hengeren, úgy hogy azon, ha a közlekedést [érintkezést] hirtelen megszakítjuk, csupán csak negativ elektromosság található, mely a felületen egyenetlenül van eloszolva, mivel a gömbnek hatása a növekvő távolságokba eső pontokra nem egyenlő.

101. ábra. – A könnyü testek vonzásának oka.

Ugyane feltevés még azon tüneményekről is számot ad, melyeket először tanulmányoztunk, t. i. a semleges, vagyis természetes állapotban levő testeknek elektromozott testhez való vonzódásáról.

Mi történik, midőn a positiv elektromossággal telt C hengerhez az elektromos inga bodzabél-golyócskáját közelítjük? A golyónak semleges elektromossága megosztás utján elkülöníttetik; a positiv b felé taszíttatik, ha a fonál szigetelő, vagy pedig a földbe hajtatik, ha vezető; a negatív a-ba vonzatik. A golyó positiv s a rúd negativ elektromosságának abbeli törekvése, hogy egyesüljenek, az ingát a függőleges irányból mindket esetben kitéríti: vonzás áll be (101. ábra). Ha érintkezésbe lépnek, az elektromosságok egyesülnek s a golyó positiv elektromossággal marad megtöltve, föltéve természetesen, hogy szigetelve van. Innét az egynemű elektromosságok taszítása, melyekkel e pillanatban a szembe állított testek töltve vannak. Midőn a golyócska nincs szigetelve, a positiv elektromosság a földbe űzetik, s az érintkezés az ellenkező nemű elektromosságok egyesülését vonja maga után; a golyó természetes állapotba jut,

---

161

s nincs taszítás. Mind e tényeket, mint az előző fejezetben már láttuk, a tapasztalat megerősíti.

A szigetelt vezető testnek elektromozása egy már elektromozott testtel való érintés útján, szintén könnyen megmagyarázható. Érintkezés előtt a vezetőnek semleges elektromossága megosztás útján szétválasztatik; az előre megelektromozott testnek pl. positiv elektromossága a vezetőnek negativ elektromosságát vonzza s a positiv elektromosságot taszítja. Igy jön létre a forráséval egynevű elektromozás, mi kezdetben azon hiedelemre adott okot, hogy az elektromozódás az elektromosságnak mintegy átömlése útján történik, a melyet folyadékéhoz hasonlítottak; ez a feltevés annál jobban indokoltnak látszott, mivel a forrásnak elektromos töltését az érintkezés csökkentette. Pedig itt nincs elektromosság eloszlódása a két test között, hanem igenis a megosztást kisérő elkülönítés, s erre részleges egyesülés. Ez az egyesülés gyakran az érintkezés előtt, a levegőn át történik meg, s mint láttuk, csattanás és szikra kiséretében lép föl.

102. ábra. – A csúcsok hatásának magyarázata.

Az előbb említett feltevésben végre még a csúcsok hatására is teljesebb magyarázatot találunk, annál, a melyet föntebb nagyjában jeleztünk. Midőn elektromozott testhez csúcsban végződő vezetőt közelítünk, a vezetőnek semleges fluiduma megosztás utján szétbontatik; s mivel az elektromozott testével ellenkező nevű elektromosságának a csúcs végső pontján végtelen nagy feszültsége van, a két ellenkező nemű elektromosságok rohamos egyesülése következik be: az elektromozott test kisül. Midőn FRANKLIN úgy fejezte ki magát, hogy "a csúcsok az elektromos tüzet szívják vagy fújják, a mindennapi nyelvből vett s ellenkező jelentésű szavakkal két egészen azonos tüneményt jelölt meg".

---

162

2. A megosztás jelenségei rossz vezetők között. Az elektrofor.

A megelőzőkben mindig feltételeztük, hogy a gerjesztésnek alávetett test, vagy a gerjesztett test jó elektromos vezető s hogy a gerjesztő vagy elektromozott test maga is az. Ha ez utóbbi rossz vezető, a tünemények a jelenség fokának kivételével, ugyanazok. Ez esetben a gerjesztő testre irányuló visszahatás tényleg kisebb, mivel az elektromosság a nem jó vezető felületén csak nehezen áramlik. S így ha a két testet, a gerjesztőt s a gerjesztettet, érintkezésbe hozzuk, az elektromosságok nem egyesülnek hirtelen, szikra nem képződik, s a két felület ellenkező fluidummal marad töltve. Csakhamar látni fogjuk, hogy e tulajdonság az elektrofor név alatt ismert készülék szerkesztésére használtatott föl. Mielőtt leirnók, vizsgáljuk meg röviden, mi történik, midőn elektromozott testet bizonyos távolságban elhelyezett rossz vezetőre engedünk hatni.

Ez esetben az elektromos gerjesztés igen gyönge; az is belátható, hogy a gerjesztés semmi lenne abban az esetben, ha absolut szigetelővel, vagyis oly testtel volna dolgunk, melynek vezető képessége semmi. Ily test valóságban nincs; láttuk, hogy még a legjobb szigetelő anyagok is mindig vezetik egy kissé az elektromosságot s egy igen egyszerű kisérlet is bizonyítja ezt. Ugyanis közelítsünk egy elektromozott gömböt lakk-mézga golyóból alkotott elektromos ingához, vagy ugyanoly anyagú tűhöz, mely sodratlan selyemszálon vízszintesen van felfüggesztve. Érezhető vonzást vagy kitérítést fogunk látni, mely egyébiránt kisebb, mint az esetben ha a gömb vagy a tű vezető lett volna. Tehát a nem vezető testnek semleges elektromossága megosztás utján elkülöníttetett. MATTEUCCI tényleg ki is mutatta, hogy a felfüggesztett tűnek két vége ellenkező értelemben van elektromozva s hogy a tű a semleges állapotba azonnal visszatér, ha a gerjesztő golyót eltávolítjuk.

Irjuk le most az elektrofort, ezt az eszközt, melynek elve az elektromos megosztás tüneményeinek törvényén alapul. VOLTÁ-nak köszönjük, ki örök elektromtartó névvel látta el, azon tulajdonsága miatt, hogy a vele közölt elektromos töltést igen hosszú ideig megőrzi.

Szigetelő anyagból, úgymint gyanta-, kén-, kaucsuk-ból készített AA (103. ábra) korongból áll, mely CC fa- vagy fém-mintába van öntve és BB vezető fedőből, mely szigetelő üveg fogantyúval van ellátva, vagy pedig zsinegekre van kötve. EB fedő, melynek átmérője valamivel kisebb, mint a szigetelő korongé, leggyakrabban fából van, mely szélén és oldalain stanniol lemezzel van teljesen bevonva.

---

163

Ha az elektrofort használni akarjuk, a vezető fedőt leemeljük s a szigetelő lepényt macskabőrrel rézsuntosan veregetve, megelektromozzuk. Ez a súrlódás a gyanta felületén negativ elektromosságot fejleszt, gyakran oly bőségesen, hogy újjunk közeledtére serczegéssel kisért szikrák képződnek. Erre a fedőt szigetelő fogantyújánál megfogva, az elektromozott korongra fektetjük. Ebben az állapotban az elektromosságnak semmi jele sem mutatkozik. A gyantának negativ elektromossága azonban a fedőnek semleges fluidumára megosztólag hat, szétbontja, a positiv elektromosságot alsó felületére vonzza, s a negativ elektromosságot a felső felületére űzi. Ez utóbbinak jelenléte elektroskóp segélyével könnyen felismerhető.

103. ábra. – Elektrofor.

Ha most a fedőnek felső lapját újjunkkal érintjük (104-ik ábra), a negativ elektromosság, melylyel töltve van, a földbe áramlik; emeljük le most a fedőt üveg fogantyújánál fogva, positiv elektromossággal töltöttnek fogjuk találni, mely felülete minden pontján el van ömölve s szikrát csalhatunk ki belőle, melynek hossza általában az elektrofor méreteitől függ. * A szikra képződése a positív elektromosságnak a test negativ elektromosságával való egyesülésének következménye, s a fedő ennélfogva természetes állapotba tér vissza. Az elektromozott lepény azonban, úgy mint előbb, elektromos marad, mint előbb volt s a műveletet akárhányszor ujra kezdhetjük, a nélkül hogy a készüléket újból elektromozni kellene, s töltését hónapokon keresztül megtarthatja, ha azon óvatossággal élünk, hogy tökéletesen száraz levegőjű térbe zárjuk el.

104. ábra. – Az elektrofor kezelése.

* LICHTENBERG oly elektrofórt készített, írja MASCART Traité-jében, melyben a lepény átmérője 6 láb, a fedőé 5 láb s 14–16 hüvelyknyi szikrát húzott belőle." Mint egyikét az ismert legnagyobb elektrofóroknak még azt is idézik, melyet KLEINDWORTH a göttingai egyetem számára készített, s melynek gyantalepénye 2,25 méter átmérőjű s a fedő 2 méternyi volt.

---

164

Mondtuk, hogy az elektrofor szigetelő korongja gyantából, kénből, vagy kaucsukból van készítve. Tényleg minden szigetelő anyag jó e czélra; de hogy a korong kevésbbé törékeny legyen, rendesen ezen anyagok különböző keverékéből készítik. A párisi nemzetközi elektromossági kiállításon az olasz osztályban két elektrofor volt látható, melyek egyike igen vékony pecsétviaszkból volt készítve, a másik pedig 3 rész terpentin, 2 rész gyanta (kolofónium) és 1 rész viasz keverékéből állott, mihez még kevés minium volt elegyítve. A mostanság leginkább használt keverék a következő:

Gyanta (kolofónium) Terpentin Arab mézga Faggyú

230 gramm 60     " 500     " 15     "

Sok elektrofort ebonitból, vagy keményített kaucsukból is készítenek; mindamellett az ezen anyagokból készült lemezeknek az a rossz oldaluk van, hogy a légkör hatása alatt megváltoznak és meg is vetemednek.

---

165

Az elektrofor, mint imént láttuk, az elektromosságnak mintegy tartója, s annyiban kényelmes tartó, hogy megtöltése csak jelentéktelen kézi műveletet kiván s a fizikusnak kisérleteinél hosszú időn át rendelkezésére áll. De hogy használható legyen, bizonyos óvó intézkedéseket, melyekről most fogunk szólani, nem szabad elhanyagolni s melyek azonkívül felvilágosítást adnak arra nézve is, hogy mi módon van az elektromosság a rosszúl vezető testekben eloszolva.

Azt már megértettük, hogy a fedő, miután a szigetelő lepényt megelektromoztuk és a fedővel lebontottuk, leemeltetvén, de a nélkül, hogy a földdel közlekedésbe hoznók, természetes állapotba tér vissza. Ilyenkor ugyanis a két ellentett fluidum, melyet a gyantának elektromossága a lemezek érintkezésének tartama alatt elkülönített, újból egyesül. De egy más különös jelenség a következő: ha a lepényt tartó minta maga is szigetelve van, a készülék megszünteti működését, vagy legalább csak igen gyenge hatásokat hoz létre. Hogy magyarázható ez a jelenség? A következő módon. Mindenekelőtt meg kell jegyezni, hogy a szigetelő lepény, midőn elektromozva, a macskabőrrel dörzsölt felső felületén negativ elektromosságot vesz fel, egyidejűleg az alsó felületén positiv elektromossággal telik meg. Ez a fémes mintára gerjesztőleg hat, semleges fluidumát szétbontja, a negativ elektromosságot vonzza s a positiv elektromosságot, ha nincs elszigetelve, a földbe űzi. E feltevés mellett eme második szétbontás semmikép sem zavarja a lepény negativ elektromosságának hatását a vezető fedőre. Ellenben, ha a minta szigetelve van, positiv elektromossága, – minthogy nincsen a földbe űzve, – a gyanta negativ elektromosságának hatását részben ellensúlyozza, mely ennyiben kisebbedést szenved.

Az elektromos gerjesztés vagy megosztás jelenségei az I. Részben a mágnes-gerjesztés elnevezés alatt tárgyaltakkal oly analogiát tüntetnek elő, melyet nehéz félreismerni. Az egymásután felállított vezetőknek sora, mely az elektromozott testtel szemben áll, a mágnes láncz elemeihez hasonlítható; a mint ezek oly módon fekvő két sarkot kapnak, hogy az ellenkező nevű sarkok mind egymás felé vannak fordítva, épen úgy ezen elektromos lánczszerű sorozatban a vezetők mind az ellentett elektromosságokkal vannak borítva, vagy, ha úgy tetszik, ugyanazon irányban polározva. Ez az elektromos állapot ideiglenes, mint a puhavasnak mágnes állapota: a gerjesztő test eltávolításával megszűnik.

Ez a polározás minden elektromozott testben, jó vagy rossz vezetőben, molekuláról-molekulára megvan; ámde a testek e két osztálya között lényeges különbség létezik. Ugyanis, míg a jó vezető testben az elkülönített fluidumok egymásra következő egyesülések és szétválasztások útján egyik

---

166

molekuláról a másikra, hirtelenül és könnyen terjednek, úgy hogy a molekulák poláros állapota csak oly [ugyanolyan] hamar múlik el, mint létrejön: addig a szigetelő anyagokban az elektromosság bizonyos lassúsággal terjed, mely a kifejtett hatás intenzitásától s minden egyes anyag szigetelő erejétől függ. Több kísérletet szoktak végezni, melyek a nem vezető anyagok molekuláinak polározását mutatják. Írjunk le egy-kettőt!

Terpentin-szeszszel töltött C edénybe vékony üvegszál töredékeket, vagy pedig selyemszálacskákat hintünk. Az edény két oldalt csöves nyilásokkal van átfúrva, melyeken A és B fém pálczikák haladnak át, mindegyikök csúcsban végződvén s a másikkal szembe lévén állítva.

Az egyik pálczika, A, elektromos forrással, – a másik, B, pedig fémláncz segélyével a földdel van összekötve. Azt tapasztaljuk, hogy az úszó szilánkok a folyadék minden részéből összegyülekeznek, s a két csúcs között folytonos lánczot képeznek (105. ábra). Az e fajta elektromos láncz bizonyos ellenállást fejt ki, s ha esetleg üvegpálczával áttörjük, azonnal újból megalakul, ezáltal a folyadék molekuláinak elektromos polározását tüntetvén fel, melyben elemei uszkálnak. Ha a szigetelő szálacskákat vezető testnek apró töredékeivel pl. aranydarabkákkal helyettesíljűk, apró szikrák sorát pillantjuk meg, melyek a láncz mentében ugranak elő. Ez a kisérlet FARADAY-től származik.

105. ábra. – Faraday kisérlete a rosz vezetők poláros elektromozására vonatkozólag.

MATTEUCCI igen vékony csillámlapokból összerakott nyalábot elektromozva; s azután üveg fogók segélyével szétszedve, felismerte, hogy mindegyik lemez egyik lapján positiv-, a másik lapon pedig negativ elektromos volt, az intenzitás a szélső lemezektől a középső felé fogyván. Hasonló kísérletet BUFF is végzett, igen vékony gyantalemezekből összeállított gyüleményen.

Az utóbbi kísérletek azonkívül, hogy az elektromosságnak a szigetelő anyagokban való eloszlás módját mutatják, még azt is bizonyítják, hogy az elektromosság nem csak a felületen terjed, hanem hogy bizonyos mélységig belsejökbe is hatol. Hogy az elektromosság a szigetelőkbe tény-

---

167

leg behatol, még a következő kisérlettel is igazolható. Gyertyát veszünk s alját elektromozó géppel érintkezésbe hozzuk; az alja positiv elektromossággal telik meg. A gyertyát levesszük, újjunkkal vagy fémlemezzel megérintjük, vagy még jobb, felületét leolvasztjuk. A gyertyának alja, mely nemsokára semleges állapotba jut, bizonyos idő múlva újra mutatja a positiv elektromosság jeleit. Ez az elektromosság nyilván a belső rétegekből ered. MATTEUCCI-nak érdekes kisérleteket köszönünk az elektromosságnak a szigetelő testekbe való hatolására vonatkozólag. E czélból a czet faggyúját – sperma ceti – használta, lemezek vagy koczkák alakjában.

3. A Lichtenberg-féle alakok.

[Jegyzet]

A rossz vezetőknek az a tulajdonsága, hogy a felületükön fejlesztett elektromosságot hosszú időn át meg bírják tartani, nem az egyedüli, melyet az elektroforon meg lehet mutatni. Ezzel az eszközzel még a kétféle elektromosságnak a szigetelő, elektromozott felület pontjai körül való elterjedésének, vagy eloszlásának módjára vonatkozólag is érdekes kisérleteket tehetünk.

Ha például az elektrofornak positiv elektromossággal töltött vezető fedőjét leemelés után, szélének egy pontjában a lepénynyel érintkezésbe tesszük, szikra fog képződni. A fedőnek positiv elektromossága a lepény negativ elektromosságával az érintkezés pontjában hirtelen egyesült; ámde meggyőződhetünk, hogy a gyantán a positiv elektromosság fölöslegben ömlött el, s bizonyos szélességű köralakú foltot képez rajta, mely az érintkezés pontját körülveszi. Ennek feltüntetése végett, ként és miniumot, igen finom porrá törve, összekeverünk, s a keveréket fújtató segélyével az elektrofor lepényére hintjük. A két por a fújtató csövén áthaladva, megelektromozódik – előre össze is rázhatók: – a kén negativ, a minium pedig positiv elektromosságot vesz fel. Az első port a lepény felületének mindzon pontjai vonzzák, melyek positiv elektromosságot tartottak vissza s a miniumot azok, melyeken negativ elektromosság van. Az érintés pontja körül sárga foltot fogunk megpillantani; erre egy semleges fekete gyűrű következik s a fennmaradó egész felület piros színnel vonódik be.

Különböző alakokat, betűket vagy rajzokat kapunk, ha az elektrofor lepényén a fedőnek szélét, vagy leideni palaczknak gömbjét vagy végül egész egyszerűen újjunkat járatjuk, feltéve, hogy a lepény igen erősen van megelektromozva.

Az ily módon nyert rajzokat a német fizikus nevéről, ki e különös

---

168

106. ábra. – Lichtenberg-féle alakok. A két elektromosság eloszlása.

kisérleteket első ízben végezte, Lichtenberg-féle alakoknak nevezik. A 106., 107. és 108. ábrák efféle rajzok másolatai, melyeket SAINT-EDME a párisi Conservatoire des Arts et Métiers tanára volt szíves részünkre készíteni. Azon vonások, melyek a 106. ábrán a G betüt tüntetik elő, a gyantalepénynek leydeni palaczk belső fegyverzete gombjával való érintés útján készültek s mutatják, mily módon ágazik el a positiv elektromosság a rosszul vezető test felületén. A külső ivek ellenben úgy húzattak, hogy ugyanazon palaczk, most már kampójánál kézbe fogva, alsó szélével járatott végig a lepényen; amint e kétféle rajz összehasonlításából látható, a negativ elektromosság egészen másféle eloszlást mutat, mint a másik. E különbséget még jobban elárulják a 107. és 108-dik ábrák, melyek az elektromosság két fajtájának az elektrofor lepényén való eloszlását külön tüntetik elő.