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Belustigungen mit dem Galvanismus.

460. Die bitteren Löffel. Nimm zwei gleichgroße, aber aus verschiedenem Metalle bestehende Löffel, etwa einen Silber- und einen Zinnlöffel, lege sie mit ihren angenäßten Kellen in einander und drücke sie an dieser Stelle mit Daumen und Zeigefinger zusammen. Halte zwischen die auseinanderstehenden Stiele die Spitze deiner Zunge und du wirst einen bitteren Geschmack empfinden. Die durch Aneinanderliegen der Löffel erzeugte Berührungselektrizität durchströmte deine Zunge und verursachte diese Geschmackswahrnehmung.

461. Das Feuer im Auge. Verschaffe dir vom Klempner einen etwa 15 Zentimeter langen und 1½ Zentimeter breiten Zinkstreifen, dessen scharfkantige Ränder du durch Abschaben mit einer alten Messerklinge abrundest. Putze diesen Streifen mit gestoßener Kreide und Wasser schön blank, ehe du ihn benutzt.

Nimm nun einen silbernen Löffel und schiebe ihn an das Zahnfleisch der linken, oberen Backzähne, während du den Zinkstreifen an dieselbe Stelle der rechten Seite bringst. Drückst du nun die hervorragenden Enden der Gegenstände zusammen, so wirst du eine Lichtempfindung spüren, deren Grund dir schon in Nr. 340 erklärt wurde. Denselben Erfolg erzielst du, wenn du Löffel und Zinkstreifen in die Augengruben an die Augendrüsen drückst, oder den Löffel mit den Lippen hältst und den angefeuchteten Streifen an ein Augenlid lehnst. Dieser Versuch gelingt bei Menschen mit reizbaren Nerven am besten.

462. Der empfindliche Regenwurm. Legst du auf ein Stück Zinkblech, in der Größe einer halben Buchseite, eine große Silbermünze und bringst auf diesen erhöhten Standpunkt einen Regenwurm, so wird ihm seine Lage äußerst unbequem sein. Bei seinen Versuchen, von der Münze herabzukriechen, stellt er jedoch die Verbindung zwischen ihr und dem Zinke her und erhält deshalb einen schwachen, elektrischen Schlag. Er zieht seinen Kopf sofort zurück, um auf einer andern Seite vergeblich den Abgang zu probieren. Nach einigen mißlungenen Versuchen gibt er sein Vorhaben auf und verbleibt auf seinem Standpunkte.

463. Ein einfaches galvanisches Element. Nimm ein großes, kelchartiges Glas (Weißbierpokal) fülle es fast ganz mit Wasser und lege eine nach Anleitung von Nr. 409 magnetisch gemachte Nähnadel in der aus Nr. 265 ersichtlichen Weise auf das Wasser, oder laß sie auf einem Papiere schwimmen.

Ein einfaches galvanisches Element.

Sie wird sich so einstellen, daß ihre Nordspitze nach Norden zeigt. Gleichlaufend mit ihr lege auf den Rand des Glases einen Kaffeelöffel. In ein zweites, schalenartiges Glasgefäß oder in eine durch untergelegte Bücher höher gestellte, flache Schüssel gieße eine gesättigte Kochsalzlösung (Kochsalz in Wasser). Stecke eine Metall-Speisegabel mit ihrem Griffe in ein kleines Säckchen aus Tuch oder Leinwand, das du mit erbsengroßen Koksstücken (ausgeglühte Gaskohle) angefüllt hast und lege diesen vergrößerten Griff so in die Salzwasserschale, daß das freie Ende der Gabel auf den Kaffeelöffel des danebenstehenden Bechers oder Bierglases zu liegen kommt. Lege endlich einen langen Zinkstreifen (vergl. Nummer 461) ebenfalls in das Salzwasser, daß sein anderes Ende aus dem Kaffeelöffel aufliegt. Um eine Berührung der Gabel mit dem Zinkstreifen zu verhüten, legt man ein Stückchen Glasscherbe oder ein Holzbrettchen zwischen beide.

Sowie diese Leitung hergestellt ist, entsteht ein elektrischer Strom, und die Kompaßnähnadel wird aus ihrer nördlichen Richtung abgelenkt werden. Hebst du aber die Verbindung des Zinkstreifens mit dem Kaffeelöffel auf, so kehrt sie sofort wieder in ihre frühere Lage zurück, da der Strom unterbrochen wird.

464. Das Daniellsche Element. Wir verschaffen uns eine poröse Thonzelle, wie sie als Elementzelle zu kaufen ist, oder, in Ermangelung derselben, einen Glascylinder, dessen unteres, offenes Ende wir mit einer Schweinsblase Überspannen. In dieses Thongefäß schütten wir Wasser und eine reichliche Menge Kristalle von Kupfervitriol. Ferner tauchen wir ein Stück Kupferblech in diese Lösung, an welchem oben ein Leitungsdraht angelötet wird (vgl. Nr. 535). Dieses Thongefäß mit feinem Inhalte setzen wir in ein etwas weiteres Glasgefäß, das nur mit Wasser gefüllt zu sein braucht, in welchem aber ein amalgamierter, d. h. mit schwacher Quecksilberschicht überzogener Zinkcylinder steht, an dessen oberem Rande ein zweiter Leitungsdraht befindlich ist. Die Kupfersalzlösung wird ganz allmählich durch den Thoncylinder dringen, auf das Zink einwirken und eine gegenseitige Zersetzung bewirken, durch welche gleichzeitig ein doppelter elektrischer Strom hervorgerufen wird, einer am Kupferpole und ein zweiter am Zinkpole. Eine solche Einrichtung ist ein sogenanntes galvanisches Element; verbindet man mehrere dergleichen, um die Wirkung zu verstärken, so erhält man eine galvanische Batterie. Die oben angegebene, von Daniell empfohlene, wirkt zwar nicht stark, dagegen um so länger, und entwickelt keine übelriechenden Gase, wie manche andre.

465. Das Tauchelement. Willst du zu deinen Versuchen ein stärkeres Element verwenden, so wirst du gut thun, ein fertiges, sogenanntes Tauchelement zu benutzen, wie solche bei jedem Mechaniker, je nach Größe für 2 bis 5 Mark, zu kaufen sind. Sie werden mit einer Lösung gefüllt, welche du dir beim Droguisten aus 1 Teil doppelchromsauren Kali, 2 Teilen Schwefelsäure und 12 Teilen Wasser bereiten läßt. Da sich bei längerem Stehen das Zink bedeutend abnutzt, so mußt du es sofort nach dem Gebrauche durch Emporheben des mittelsten Knopfes aus der Säure herausziehen. Unbrauchbar gewordenes Zink ersetzt jeder Mechanikus durch neues. An die auf dem Deckel befindlichen Klemmschrauben werden die Leitungsdrahtenden eingesetzt.

Das Tauchelement.

466. Das Trockenelement. Da bei jedem Elemente mehr oder weniger leicht eine Beschmutzung und Beschädigung der Kleider eintreten kann, so hat man Trockenelemente zusammengesetzt, die vollkommen ungefährlich sind, da bei ihnen die »erregenden Stoffe« in Gelatinemasse eingegossen sind, die wiederum durch einen dichtschließenden Deckel geschützt ist. Solche Trockenelemente sind anfangs von guter Wirkung, lassen jedoch mit der Zeit etwas nach; immerhin genügt ihre Leistungsfähigkeit für einen Zeitraum von etwa einem halben Jahre vollkommen. Im Preise sind sie von andern nicht wesentlich verschieden (je nach Größe 2½ bis 4 Mark), so daß sie dem jungen Physiker nur empfohlen werden können.

467. Die Leitung des elektrischen Stromes. In den von beiden Klemmschrauben der Elemente ausgehenden Leitungsdrähten findet die Strömung elektrischer Kräfte statt, die sich dann zeigt, wenn die Drähte an ihren Enden vereinigt werden. Will man mit ihrer Hilfe an einem entfernteren Orte eine Wirkung hervorrufen, so kann man entweder beide Drähte dorthin leiten, um ihre Enden aufeinanderwirken zu lassen, oder man leitet, wie beim Telegraphieren auf weite Entfernungen, nur den einen, etwa jenen vom Zinkpole, dorthin und den andern vom Kupferpole nach einer in der feuchten Erde vergrabenen Kupferplatte. In letzterem Falle übernimmt die Erde die erforderliche Ausgleichung.

Auf kleinere Strecken ist Kupferdraht, mit Seide übersponnen mit einer Umhüllung von Kautschuk oder Guttapercha versehen, am besten. Ein starker Eisendraht thut es jedoch auch, wenn man nur Sorge trägt, daß er nicht durch gutleitende Gegenstände mit der Erde in Verbindung kommt. Bei den Telegraphendrahtleitungen längs der Eisenbahnen läßt man ihn von Porzellanhülsen tragen, die an Holzstangen befestigt sind. Es genügt auch schon, wenn man ihn an den Stellen, an denen er unterwegs gestützt werden muß, oder wo er etwa durch eine Wand hindurchgeht, mit einer Kautschukumhüllung versieht. In neuester Zeit verwendet man Bronzedrähte zur Fernleitung des elektrischen Stromes.

Das Trockenelement.

468. Der galvanische Funke. Halte das Ende des einen Leitungsdrahtes eines Elementes an eine Feile, erfasse das Ende des zweiten Leitungsdrahtes und reibe damit auf der Feile auf und ab, so wirst du das schönste Sprühfeuer sehen. Beim Gleiten des Drahtes von Zahn zu Zahn bildet sich ein kleiner Funke, zugleich werden aber Kupferteilchen abgeschabt, die ins Glühen geraten und das Funkenfeuer verursachen.

469. Der Elektromagnet. Sobald man den umsponnenen Leitungsdraht um ein hufeisenförmig gebogenes Stück weichen Schmiedeeisens (nicht Stahles) in zahlreichen Windungen wickelt, wird in dem Augenblicke, wo die Elektrizität durch den Draht strömt, das Eisen magnetisch und zieht, wie jeder andre Magnet, mit seinen Enden andres Eisen an. Wenn der elektrische Strom unterbrochen wird, hört das Eisen auch sofort wieder auf, magnetisch zu sein. Dieser Wechsel kann beliebig viele Male vorgenommen werden, und auf ihm beruht vorzüglich die Möglichkeit, mit Hilfe eines Leitungsdrahtes Signale zu erteilen.

Der Elektromagnet.

470. Die einfache elektrische Glocke. Die Vorrichtungen und Maschinen, welche auf den Telegraphenstationen Verwendung finden, sind ziemlich zusammengesetzt und deshalb kostspielig, daher für einen jungen Burschen sehr selten zu beschaffen. Doch kannst du dir in andrer Weise helfen. Du hast also dein galvanisches Element eingerichtet und aufgestellt; es entwickelt, wenn auch langsam und schwach, so doch ununterbrochen den elektrischen Strom. Du hast ferner den Leitungsdraht nach einem andern Zimmer im Hause gezogen und ihn an den Stellen, an denen er aufliegt, genügend isoliert, d. h. durch Kautschuk, Porzellan u. dgl. bewirkt, daß hier der elektrische Strom nicht nach der Erde gelangt. Am Ende der Leitung hast du den Draht mit Seide umwickelt und um das hufeisenförmige Eisen gerollt. Vor letzterem, dem Magneten, bringst du ein Eisenplättchen an, welches an beiden Enden Drahte aufgelötet zeigt, mit welchen es sich in Ösen dreht. Du befestigst es in geringer Entfernung unter dem Magneten, und zwar so, daß es vom Hufeisen durch eine über einer Stricknadel aus dünnem Messingdrahte gebogenen Feder zurückgezogen wird, wenn der Strom unterbrochen ist, jedoch nur so weit, daß es leicht wieder angezogen werden kann. Daneben bringst du ein Glöckchen in der Weise an, daß der mit einer Kugel oder einer angesiegelten, großen Perle versehene, bewegliche Eisenstift dann an dasselbe anschlägt, sobald er vom Magneten angezogen wird.

Einfache, elektrische Glocke.

In der Nähe des galvanischen Elementes mußt du nun noch eine Vorrichtung anbringen, mittels deren die Leitung der Elektrizität leicht und schnell unterbrochen und wiederhergestellt werden kann. Es sind hier viele Weisen möglich, und du wirst nach den Mitteln, welche dir zu Gebote stehen, dir die bequemste aussuchen. Es kommt nur darauf an, daß der leitende Draht unterbrochen ist, also eine Lücke bekommt, und daß dann diese Lücke wieder ausgefüllt wird. Du kannst also den Draht in zwei Teile zerschneiden, diese von einander entfernen und dann wieder aufeinanderdrücken. Ebenso kannst du beide Enden der Teilungsstelle mit Metallplättchen verbinden oder mit einem Drücker in Verbindung bringen.

Schon mit Hilfe des Glöckchens ist es möglich, daß du dich mit deinem Freunde, in dessen Zimmer sich dasselbe befindet, unterhalten kannst, wenn es auch etwas zeitraubend und umständlich ist; du brauchst dich mit ihm nur darüber zu verständigen, wie viele Male du das Glöckchen schlagen lassen willst, und was jede Zahl der Schläge bedeuten soll. So kannst du z. B. alle 24 Buchstaben des Alphabets durch ebenso viele Glockenschläge signalisieren und auf diese Weise alle möglichen Wörter zusammenstellen. Natürlich mußt du zwischen je zwei Buchstaben eine kleine Pause machen.

471. Der einfache Telegraph. Vielleicht könntest du aber auch einen Versuch zu einem Schreibtelegraphen machen. Zu diesem Zwecke bringst du unter den beiden Armen des aufgehangenen Magneten ein wagerechtes Eisenstückchen als Anker an, das von einem beweglichen Arme getragen wird. Am entgegengesetzten Ende dieses Balkens steht nach oben ein Stift. Zieht der Magnet den Anker an, so wird der Stift nach oben gedrückt. Hier trifft er auf einen Papierstreifen, drückt denselben gegen eine mit Tuch überzogene Walze und macht in ihn – wenn der Papierstreifen stillsteht – einen Punkt. Der Papierstreifen muß aber langsam weitergezogen werden. Berührt der Stift das Papier dann nur einen Augenblick, so entsteht ebenfalls ein Punkt; verweilt er etwas länger darauf, so bildet sich ein Strich. Aus verschiedenartiger Verbindung von mehreren Punkten und Strichen lassen sich leicht Zeichen für sämtliche Buchstaben des Alphabets vereinbaren. Die hauptsächlichsten im Gebrauche befindlichen Zeichen sind nebenstehende.

Durch die beschriebene Vorrichtung kannst du nun deinem Freunde telegraphische Zeichen geben. Soll er dir antworten, so muß er auch einen galvanischen Apparat besitzen, und in deinem Zimmer muß sich ein Magnet mit Glöckchen oder dgl. befinden. Der Leitungsdraht braucht jedoch nicht doppelt gemacht zu werden, sondern derselbe Draht kann dir die Nachricht auch zurückbringen. Nur ist es dann nötig, daß, wenn dein Freund seinen galvanischen Apparat mit dem Leitungsdrahte in Verbindung setzt, du die Verbindung deines Apparates mit dem Drahte unterbrichst.

Der einfache Telegraph.

472. Galvanoplastik. Für erwachsene Knaben gewährt die Herstellung eines galvanoplastischen Apparates viel Vergnügen und ist weder mit bedeutenden Unkosten, noch mit Gefahren verbunden. Es gehört dazu ein Glas- oder Porzellangefäß mit weiter Öffnung. In dieses wird, wie bei Nr. 464, ein engeres Glasgefäß gehangen, das an beiden Enden offen ist, ein Cylinder ( B). Das untere Ende bindet man mit einer Blase zu; um die Mitte legt man einen Draht, der drei Arme aussendet, um auf dem Rande des äußeren Gefäßes aufliegen zu können. Die Blase muß 4 bis 5 Zentimeter von dem Boden des äußeren Gefäßes entfernt sein. In das innere Gefäß schüttet man eine Mischung von Wasser und etwas Schwefelsäure, legt auf die Blase einige Holzstäbchen und auf diese ein Stückchen Zink ( D), an welches ein Kupferdraht ( F) gelötet ist. Soll nun vielleicht eine Münze in Kupfer nachgebildet werden, so formt man dieselbe zunächst in bekannter Weise ab. Man nimmt aber hierzu keinen Gips, sondern eine Mischung aus Wachs, Stearin und gepulvertem Graphit (Wasserblei, Bleistiftmasse), die man durch Erwärmen schmilzt und über die Münze gießt, nachdem man um letztere einen Pappstreifen als Rand gebunden hatte. In dieser Formmasse drücken sich ebenfalls alle Feinheiten der Münze schön und deutlich ab. Die mit dem Abdrucke versehene Oberseite der Form überpinselt man mit feiner Kupferbronze oder Graphitpulver und schiebt einen biegsamen Kupferdraht, dessen Ende man mit dem andern aus dem oberen Gefäße kommenden verbindet, in die Masse ein. Dann legt man die Form ( C) auf den Boden des äußeren Gefäßes. In letzteres gießt man eine Lösung von Kupfervitriol. So weit, als der Kupferdraht ( E) in die Kupfervitriollösung eintaucht, muß er mit Siegellack oder Guttapercha überzogen sein; nur das untere Ende, welches die Form berührt, bleibt unbedeckt.

Galvanoplastischer Apparat.

Die zwei nach außen führenden Kupferdrähte werden durch Zusammendrehen oder durch eine Klemmschraube vereinigt. Das Kupfervitriol beginnt sich zu zersetzen, und das ausgeschiedene Kupfer lagert sich auf der Form ab. Je mehr Schwefelsäure die Mischung im inneren Gefäße enthält, desto rascher erfolgt die Ausscheidung des Kupfers. Die Niederschläge werden aber um so zarter, je langsamer die Sache vor sich geht, je schwächer also die Säuremischung ist. Es können auf die angedeutete Weise auch verschiedene andere Gegenstände einen Kupferüberzug erhalten, sobald man ihre Oberfläche nur mit Graphitpulver abreibt, sie in die Kupfervitriollösung einlegt und den Leitungsdraht mit ihnen in Verbindung setzt. Sehr gut eignet sich zu Formen auch gereinigte Guttapercha, welche eigens für diesen Zweck in Fabriken, in Gestalt von Platten, hergestellt wird. Man erwärmt eine solche Platte so, daß sie hinreichend weich wird, legt dann den abzuformenden Gegenstand darauf, preßt ihn gelinde und läßt ihn so lange darauf verweilen, bis die Guttapercha völlig kalt und hart geworden ist.