A C papirlap aljához macskabőrrel negativ elektromosra dörzsölt ebonit-lemezt közelítimk. A papir gerjesztés útján positiv elektromosságot vesz fel, mialatt a negativ elektromosság a nyelvecskén át a korongra, vagy ha úgy akarjuk, a hengerre ömlik, a mely mozgásban van. Az AB konduktor – mely most folytonos, mivel a golyókat érintkezésben levőknk tételeztük fel – szintén elektromos lesz influentia útján; az M fésűnek csúcsai positiv, az N fésű csúcsai pedig negativ elektromosságot bocsátanak ki az üvegre. A másik papir-fegyverzet, D, megosztást szenvedve az üveghengernek azon negativ elektromos részeitől, melyek a nyelvecskéje elé érkeznek, ennek csúcsán keresztül positiv elektromosságot önt az üvegre és alapján negativ elektromossággal telik meg. Ebből az következik, hogy az üveghenger külső és belső felületén megtöltődött és pedig egyik felében positiv, a másikon negatív elektromossággal. Ezen ellentett elektromosságok kölcsönös hatása a fegyverzetek és a fésük csúcsaiból kiömlő elektromosságok áramát növelik, s ha a levegőn vagy a tartókon át történő elszóródást nem vesszük tekintetbe, a felhalmozódás geometriai arányban megy végbe.

116. ábra. – A Holtz-féle elektromozó gép.

A 116. ábra ugyanezt a gépet mutatja, melynek konduktoraihoz halmozók vannak kapcsolva, abból a czélból, hogy elektromos tölthetőségük növeltessék. Ez két leydeni palaczk, E és F, melyeknek külső fegyverzetei fémpálczikával vannak összekötve s belső fegyverzeteik külön közlekednek a két B és C végekkel. Ezen függelék hozzáadása mellett valamivel több idő szükséges arra, hogy a két sark között kisülés idéztessék elő; de a helyett, hogy apró, majdnem folytonos szikrák vagy fényes pamatok alak-

---

186

jában jelentkeznék, most ritkább, de sokkal erősebb szikrákban megy végbe.

A HOLTZ-féle gép hatalmas egy készülék, mely azonban kényes és a levegő nedvességének behatása iránt érzékeny. Ugyanazon méretek mellett s ugyanazon forgási sebességgel húsz egészen harminczszor annyi elektromosságot szolgáltat, mint a RAMSDEN-féle gép. Igaz, hogy száraz, hideg időjárás mellett jól dolgozik, de az is igaz, hogy olykor nem kevés vesződségbe kerül, míg nedves időben, meleg nyári napokon, vagy pedig nagy számú hallgatóságtól vízgőzökkel telített levegőben kielégítő működésbe hozható legyen. Ezeket a kedvezőtlen hatású körülményeket akként lehet elhárítani, hogy a helyiség levegőjét, melyben a gép fel van állítva, felmelegítjük és megszárítjuk, vagy pedig még jobb, ha asztalra állítjuk ezt s szénmelegítőt gyújtunk alá, az asztal tábláját lyukakkal vervén át, hogy a meleg levegő ezeken fölfelé áramolhassék s a gép különböző részeit körülnyaldoshassa.

Kettős HOLTZ-féle gépeket is szerkesztenek, vagyis olyanokat, melyek négy korongból vannak összeállítva, közőlök kettő szilárd, a másik kettő pedig – rendesen közös tengelyre erősítve – forgatható. Ezeknél a konduktorok fésűi villaalakba görbülnek s csúcsaikat a papir-fegyverzetek

---

187

felé fordítják. A kettős gépek több elektromosságot szolgáltatnak s hosszabb szikrákat adnak, mint az egyszerű gépek; legnagyobb előnyük azonban, hogy a töltést hosszabb ideig megőrzik; száraz levegőben több órán át elektromosak maradnak, s ha korongjaikat újból megindítjuk, müködnek, anélkül, hogy szükséges volna újra tölteni.

117. ábra. – Kettős forgásu Holtz-féle gép.

A 117. ábra egy újabb alakot tüntet elő, melyet HOLTZ adott gépének. Az egyenlő átmérőjű korongok vízszintesen vannak elhelyezve. Mindkettő mozgatható, azonban noha közös tengelyök van, ellenkező irányban forognak. Az álló korongok és a papir-fegyverzetek e gépen el vannak hagyva, ellenben négy vezető fésű van benne, melyek páronként fém-kapcsokkal vannak összekötve. Két fésű egyazon átmérő végeinél a felső korong fölött van; a másik kettő pedig az alsó korong alatt van, ugy hogy irányuk az előbbiekével derékszöget képez. Az ebonit- vagy üveglábakon szigetelt s az említett módon összekötött konduktorok két rendszert alkotnak, melyet épen úgy, mint a közönséges HOLTZ-féle gépeknél, golyókban végződő kisütő segélyével tetszés szerint külön lehet választani vagy össze lehet kötni. Midőn a gépet járatni akarjuk, a konduktorokat közlekedésbe helyezzük és a korongokat forgatjuk. Az elektromozott

---

188

ebonit-lemezt egyik fésűhöz közelítjük, s a keletkező serczegés csakhamar jelenti, hogy a gép meg van töltve. A lemezt eltávolítjuk, a kisütő golyóit széthúzzuk s folytonos szikraáramlást nyerünk. Elmélete csekély különbséggel ugyanaz, mint az első HOLTZ-féle gépé.

A TOEPLER-féle gép legegyszerűbb alakjában a 118. ábrában van feltüntetve.

118. ábra. – Toepler-féle gép.

E üvegkorong, kötél- és csigarendszerrel hajtva, függélyes tengely körül forog. Alsó felületére két körszelet alakú ónlemez van ragasztva, melyek a felső lapra CD szalagokban fel vannak hajlítva, s melyeket az átmérő mentén szabad köz választ el egymástól. A szigetelő lábakon megerősített két konduktor, NN', a korong fölé emelkedve, eddig nyúlik, s a gömböcskék, melyekben végződnek, a és b hajlékony kis rugókkal vannak ellátva, s ezek ellenkező oldalak felé görbülnek. Az üveg korong alatt a körszelvényekkel egyező alakú és méretű elszigetelt vezető, D' van mozdíthatatlanúl megerősítve és a gerjesztő szerepét játszsza. Tegyük fel, hogy positiv elektromossággal töltjük meg. Megosztás útján a D szelvényt és Na konduktort elektromozza, melyek addig, míg a rúgó az ónlemezt érinti, összefüggő vezetőt képeznek; a forgás azon pillanatában, mely az ábrában feltüntetett helyzetet kevéssel megelőzi, D negativ elektromossággal telik meg és N az ellentett végén positiv elektromossággal. Az a rúgót elhagyva, D szelvény a b rúgó útján N' konduktorral közlekedik s átadja neki negativ elektromosságát. Ámde a forgó mozgás most a második C szelvényt az előbbinek helyére viszi s így ezen van most a sor, hogy megosztás útján elektromossá váljék. Ez a hatás vég nélkül ismétlődik s a konduktorokon fölszedett elektromosság geometriai arányban növekszik, egész a maximális értékig, melynél a gép egyes alkatrészei között szikrák

---

189

alakjában kisülések kezdenének képződni. Két csúcs, c és c', melyek csavarok segélyével tetszőlegesen közelíthetők, vagy pedig ebonit-fogantyúkkal ellátott kisütőnek két golyója a most említett bajon segít, amennyiben a fölöslegben fejlődő elektromosságot fölszedi.

A párisi nemzetközi elektromos kiállításon a TOEPLER-féle gépet a leírt mintától eltérőleg többféle alakban lehetett látni. Ezek egyikét a 119. ábra mutatja, s a 120. ábrában ugyane fizikusnak egy másik gépe látható, mely az egyszerű gépet alkotó két korong helyett húsz korongnak egyesítéséből eredt. Ennek czélja az elektromosság fejlesztését s a gép elektromindító erejét ugyanazon arányban növelni.

119. ábra. – Toeplernek sokszögletű lemezes gépe. A kiállitott minta.

A 119. ábrában előtüntetett TOEPLER-féle gépen majdnem teljesen megtaláljuk a HOLTZ-féle gépnek rendes szerkezetét. Az álló korongot itt

---

190

120. ábra. – Toepler-gépe 20 lemezzel.

egy sokszögletű üvegtábla alkotja, mely harántmetszéssel két részre van osztva. Ezen lemez hátsó lapján két ónlapot hord, melyek a gerjesztők szerepét játszszák. Elül egy mozgó üvegkorong van, mely kerülete mentében ón-szeleteket tart, mindenikök fémkidudorodással levén ellátva. A konduktorok csúcsos fésűi közöl az egyiknek kis seprűalakja van, mely az ónlapok kiálló fémdarabkáját érinti, valahányszor ezek forgás közben a korong vízszintes átmérőjébe jutnak. Ezek a szeletek az álló üvegtábla másik oldalához ragasztott fémfegyverzetek influencziájának vannak alávetve. A mozgó korongot forgásba hozva, miután az álló fegyverzeteket ellentett elektromosságokkal előre megtöltöttük, az egyes szeletek előttük elhaladva, megosztás következtében ellenkező nemű elektromossággal töltődnek s ez az elektromosság a csúcsokon keresztül a konduktorokra áramlik. A gép működésének további magyarázata a föntebb leírt készülékével megegyez.

Irjuk le még BERTSCH és CARRÉ készülékeit. Az első a 121. ábrában van előtüntetve.

121. ábra. – Bertsch forgó elektroforja.

D ebonit-korong csiga- és kötélszerkezet közbenjárásával, mely egy forgattyú segélyével mozgásba hozható, vízszintes tengely körül forog. Eme korong alsó részével ugyanazon anyagból vágott szelet állíttatik szembe, mely kézzel vagy macskabőrrel való dörzsölés útján előre elek-

---

191

tromoztatott. Ezen szeletnek influentiája a korongot megelektromozza, mely a földdel összekötött C konduktorból N fésű útján positiv elektromosságot kap. A korongnak felső fele, D, M fésűn keresztül A konduktorra gerjesztőleg hat, s így a konduktor positiv elektromossággal telik meg. Ez utóbbinak elektromos tölthetősége azáltal növesztetik, hogy egy nagyobb méretű, szigetelt E konduktorrttl hozzuk közlekedésbe. Az A és C konduktorokat a készülék pólusainak szokás nevezni.

122. ábra. – A Bertsch-féle gépnek kaucsuk sectora.

Az imént leírt gépet eredetileg PICHE gondolta ki; ezt tökéletesítve, mostani alakjában BERTSCH állította elő. Könnyű belátni, hogy a kemény kaucsukszelet itt az elektrofór gyantalepényének szerepét játssza, míg a mellette elhaladó korongrész a vezető fedőt helyettesíti. Az alsó fésű szikrát ugrat ki belőle, úgy, mint a kísérletező újja a vezető fedőből. Ezen analógia nyomán kapta a BERTSCH készüléke a forgó elektrofór nevet.

---

192

123. ábra. – Carré elektromozó gépe.

A CARRÉ-féle gép (123. ábra) az előbbitől csak annyiban különbözik, hogy a kaucsuk-szelet helyett PP keményített kaucsuk-korongot hord, mely szintén mozoghat és pedig a C vánkosok között lassan forogva. Ennek következménye az, hogy a gerjesztő test a helyett hogy elektromosságát lassanként elvesztené, a mint az a BERTSCH-féle gép szeleténél megeshetik, a művelet tartama alatt elektromos marad s azonnal azzá lesz, ha a gépet megindítjuk. Megfelelő méretű csigákat választva, a nagy és az alsó kisebb korongok mindegyikét a saját tengelyén közös forgattyú hajtja, az elsőt sebesen, a másikat ellenben lassan.

38 centimeter átmérőjű alsó koronggal, mely 49 cm. átmérőjű korongra hat gerjesztőleg, a CARRÉ-féle gép szikráinak hossza 20 centimetert ér el. E gép, melynek előnye, hogy minden időjárás mellett egyenlően jól működik, azon gyengeségben szenved, hogy a nagy ebonit-lemez légköri hatók befolyása alatt könnyen megváltozik. E bajon akként kell segíteni, hogy a korong oldalait időről-időre súroló papirral lecsiszoljuk, mely művelet az ebonitnak megváltozott vékony rétegét eltávolítja.

---

193

4. Különféle kisérletek az elektromozó gépekkel.

A most leírt elektromozó gépekkel a fizikai előadások alatt a legkülönfélébb kisérleteket szokták végezni. Egy-kettőt a legérdekesebbek közül e helyen előadva, nem annyira az elektromosság hatásainak tanulmányozása lesz czélunk, melyekkel behatóbban foglalkozni nemsokára úgy is lesz alkalmunk, mint inkább az, hogy a megelőző fejezetekben tárgyalt általános tünemények magyarázatával megbarátkozzunk.

124. ábra. – Elektromos harangjáték.

Egy fém-lécz ugyanoly anyagú szárral az elektromozó gép egyik konduktorára van akasztva. A léczen három csengetyű függ, a két szélső rézlánczokon, a középső pedig selyemszálon; ez utóbbi azonkívül fémláncz segélyével a földdel közlekedik. Végül a csengetyűk között selyemszálak két fémgolyócskát tartanak (124. ábra). A mint a gép működni kezd, a kouduktor elektromossága a szélső csengetyűkre áramlik, a szigetelt golyócskák vonzíttnak s érintkezés után azonnal eltaszíttatnak. A középső csengetyű, mely természetes vagy semleges állapotban van, az elektromozott fémgolyócskák gerjesztésének alávetve, a golyók elektromosságával ellenkezőleg töltődik meg s azokat egészen az érintkezésig magához vonzza; a csengetyű s nemkülönbn a golyócskák is, most természetes állapotba térnek vissza. A szélső csengetyűk a gulyócskákat újból vonzzák s a tünemény ily módon a végtelenségig ismétlődik. Ebből egymásra következő ütések, tehát hangok sorozata származik, melyek azonnal hallhatók, a mint a gép konduktora meg van töltve. Ez okból nevezik elektromos harangjátéknak, mely e szerint elárulja, vajjon a test, melyre függesztve van, elektromos-e, vagy sem.

A 125. ábra egy VOLTÁ-tól kigondolt készüléket tüntet elő, melyről ő azt hitte, hogy a készülék előidézte jelenségből a jégesőnek a vihar alatti járását megmagyarázhatja. Ez egy üvegharang, mely az alapjául szolgáló tál közbenjárásával a talajjal van közlekedésben. Egy fémpálczának külső vége az elektromozó gép konduktorával érintkezik, s másik végével a haraug belsejében egy fémtányért tart. A harang alján bizonyos menynyiségű bodzabél golyó hever. A mint a gép működni kezd, az elektromosság a tányérra ömlik, s a golyókat, melyek gerjesztés útján elektromosak

---

194

Az elektromos öntöző (126. ábra) az elektromozott folyadék-részecskék kölcsönös taszításának kimutatására szolgál. Ez egy fém edény, mely szűk kifolyó csöveken lyukakkal van átverve; a víz, melylyel töltve van, ezeken keresztül cseppekben kifoly, ha az edény nincs elektromozva. Ha a készüléket a tetején kiálló horgánál fogva az elektromozó gép konduktorára akasztjuk s a gépet működésbe hozzuk, a víz kezd folytonosan kiáramlani és pedig vékony sugarak vagy apró gömböcskékből álló, szétágazó sugarak alakjában, melyek sötétségben világítanak. Minthogy a vízkifolyás nem növesztetett, a tünemény oka csak az lehet, hogy a vízrészecskék a gép közölte elektromosság folytán egymást kölcsönösen taszítva, elporlódnak.

Ez a négy kisérlet, látjuk, csakis az elektromos vonzás és taszítás játékát tünteti elő mulatságos alakban. Tanulmányozzuk már most a vezető testek elektromos kisülésének hatásait.

Láttuk, hogy ha szigetelt testet, pl. üvegrudat megelektromozunk, akármelyik pontjukhoz újjunkkal közeledve, elektromos szikra képződik, melyet gyenge, száraz serczegés kisér; de az üveg azon pontjai, melyeket nem érintettünk, elektromosak maradnak, mely tényt az alkalmazásba vett anyagnak nem vezető volta magyarázza. Ha szigetelő test helyett vezetőt veszünk, pl. a töltött elektromozó gép konduktorát, a hatás sokkal erélyesebb s a kisülés teljesebb. A jelenségek, melyeket e közben megfigyelhetünk, a kisütés módjától függenek, vagyis azon közeg természeté-

---

195

től, melyet a töltött konduktor s a gerjesztésnek alávetett test közé helyezünk.

Ha újjunkat vagy testünk bármelyik részét a gép konduktorához közelítjük, szikra ugrik elő s rázkódást érzünk, mely annál hevesebb, mentől jelentékenyebb a töltés. A számlapos elektromosság-mutató, mely a konduktoron áll, e pillanatban zérusra esik vissza, evvel azt jelezve, hogy a gép kisült. De ha a korongot folytonosan forgatjuk, a szikrák igen sűrüen következnek egymásra; a zaj serczegéshez hasonlít és szurdalást érzünk, hirtelen rángatás nélkül. Ha kezünket nem tartjuk igen közel a konduktorhoz, a két elektromosság feszültsége, t. i. a gépé, s a testünkben gerjesztés útján fejlesztett elektromosság feszültsége nagyobb lesz, s midőn elegendő arra, hogy az ellenállást, melyet a nagyobb távolság egyesülésök útjába gördít, leküzdje: hosszabb szikrát látunk előpattanni s az ütés egész karunkat megrázkódtatja. Ha valakit még a gép korongjának forgatása előtt, szigetelő vagy üveglábas zsámolyra léptetünk, s egyik kezét a konduktorra tétetjük, ezzel egyidőben elektromossá lesz; teste, hogy úgy mondjuk, a konduktornak most mintegy részét teszi. Egy más valaki, a ki nincs szigetelve, szikrákat csalhat belőle s így a kisülés előidézte ütés mindkettőjöket egyidejűleg éri.

A fénytünemények, melyek az elektromosság felszabadulását kísérik, külön és részletes tanulmányozást érdemelnek. Erre később visszatérünk, midőn majd az elektromosság fejlesztésének különféle módszereit áttekintettük. De néhány kisérletet már most is leirhatunk, melyekben a szikra képződése különös fényjátékok keletkezésére ad alkalmat. Egy üvegcső felületére vékony stanniolból vágott, apró, nyúlt négyszögeket ragasztunk, úgy hogy csavaralakú vonalat képezzenek, az egymásra következők között kis szabad közt hagyván. A csavar-vonal s a cső végén fémgyűrűk vannak, s egyikök a konduktorra akasztható, a másik pedig fémláncz segélyével – mely ábránkban ki van felejtve, – a talajjal közlekedik. A mint a gép megtöltődik, az első négyszögecskében a semleges fluidum megosztás útján elkülöníttetik, azután az elsőnek hatása alatt a másodikban s így tovább, az egész soron végig. A kis távolság miatt egyidejű kisülések következnek be; a szikrák a cső egész felületén egyszerre ugranak elő,

127. ábra. – Szikrázó cső.

---

196

s ezen tünemény addig tart, a meddig a korongot forgatják (127. ábra). Ez a szikrázó cső kisérlete.

Hasonló fényhatásokat érünk el üveggolyóval, melynek felületére úgy vannak ragasztva a dűlt négyszögecskék, hogy különböző rajzokat tüntessenek elő. Ez a szikrázó golyó (128. ábra).

128. ábra. – Szikrázó golyó.

129. ábra. – Szikrázó tábla.

Egy négyszögletes üvegtáblára stanniol-szalagokat úgy ragasztva, hogy párhuzamos vonalakat alkossanak, a mint azt a 129. ábra mutatja, erre az alapra egy csúcs segélyével tetezőleges alakú rajzot rajzolhatunk.

A mint a szalagsor két vége közöl az egyiket a gép konduktorával, a másikat pedig a földdel összekötjük, a folytonosság minden megszakítása helyén szikra ugrik át s így az üvegre rajzolt alakot fényes vonalak alakjában látjuk. Ez a szikrázó tábla. A bűvös tábla a megelőzőtől csak annyiban különbözik, hogy a fémrészecskék, melyek között a szikrák átugrálnak, szabálytalanul vannak elrendezve; enyvréteggel bevont üveglapra csak úgy találomra fémreszeléket hintenek. Mihelyt e táblát egyik oldaláról a géppel, a másikról pedig a földdel összekapcsolják, szikrák ugranak elő és szabálytalanul kígyózó vonalakat rajzolnak le, a melyek fekvése és alakja minden pillanatban változik.

---

197

A most leirtuk kísérletekben a kisülés szigetelő közeggel, u. m. levegővel vagy üveggel elválasztott s ellenkező elektromosságokkal töltött két test között történt. A két elektromosság ezen újra egyesülését átütő – disruptiv – kisülésnek nevezik, mivel a szigetelő test részecskéinek heves mozgása kíséri, a mint azt a következő kisérlet is bizonyítja.

Két nem egyenlő átmérőjű közlekedő üvegcső, a nagyobbik teljesen elzárva, a kisebbik pedig fölül nyitva, kevés vízzel van megtöltve (130. ábra). A tágabb cső belsejében két golyóban végződő fémpálczika van, az egyik az alsó, másik pedig a felső alaphoz erősítve; az első a talajjal, a második pedig az elektromozó gép konduktorával közlekedik. Amint szikra ugrik át, a nyílt csőben a vizet hirtelen felszökni látjuk; ha a szikra igen erős, a víz kilöketik a csőből. A lökést a levegő molekuláinak heves rázkódása s a hőmérséklet emelkedése okozta feszítő erő együttesen idézi elő s nem pusztán az utóbb említett ok, amint azt a kisérlet felfedezője, KINNERSLEY kezdetben hitte. A levegőnek meleg okozta kiterjedését az bizonyítja, hogy a folyadék vízszintjét nem foglalja azonnal vissza. A készülék a Kinnersley hévmérője nevét viseli most is.

A hirtelen kiterjeszkedés, melyről beszéltünk, az elektromos mozsár kigondolására vezetett (131. ábra), melynek játékát a megelőzők nyomán könnyen meg lehet érteni. Azon pillanatban, melyben a szikra átugrik, a golyó ellöketik; a hatás még szembetünöbb, ha a kisérlet előtt néhány csepp ethert teszünk a mozsár fenekére, a melyet a meleg haladéktalanúl gőzzé alakit át.

---

198

A szikrát át lehet vízen is csapatni. E végből a két vezető cső, egyikök m-nél a géppel, másiknak t-nél a földdel közlekedvén, gutta-percsa mezzel van borítva, hogy a víztől el legyenek szigetelve, s csak a két alsó végük, az edény fenekén szembe állítva, marad meztelenül.

132. ábra. – Elektromos kisülés folyadékon át.