ELECTRICITEIT, GALVANISCHE ELECTRICITEIT, STATISCHE.

697

is, onverschillig welke geleiders der eerste klasse | een Leidsche flesch bedient men zich van de maater tusschen geschakeld zijn; tot een gesloten kring flesch van Lane (zie Leidsche flesch). 1 Coulomb verbonden, gaat er geen stroom door. De gelei- is een buitengewoon groote hoeveelheid electriders der tweede klasse geleiden den stroom alleen, citeit, want tusschen twee conductors, ieder met terwijl ze ontleed worden (hiertoe behooren alle een lading van 1 coulomb, die zich op 1 m. afzuren, loogen, gesmolten of opgeloste zouten). stand bevinden, werkt volgens de wet van CouWorden in verdund zwavelzuur (geleider 2e klasse) lomb een kracht van ongeveer 1 milliard kg. of een plaat koper en een plaat zink geplaatst, die 1 millioen ton. Daarom gebruikt men dikwijls als elkander niet onder de vloeistof aanraken, dan ver- eenheid het millioenste gedeelte van 1 coulomb, krijgt het koper een hoogeren potentiaal dan het microcoulomb geheeten. zink en bij verbinding der beide platen door een koperdraad gaat hierdoor voortdurend een stroom van electriciteit; een dergelijk toestel heet een galvanisch element (zie aldaar). Het arbeidsvermogen van den electrischen stroom wordt verkregen uit dat van het zink en zwavelzuur.

Wij kunnen een electrischen stroom aantoonen door zijn werking op een magneet; een draaibare magneet wijkt n.l. uit zijn evenwichtsstand af, als door een draad, evenwijdig ermede, een electrische stroom gevoerd wordt (Zie Galvanometer, Electrische stroom, -spanning, -weerstand).

1

Electriciteitsmeter. Zie Electrotechnische controle-instrumenten.

Electriciteit, Statische. Als Barnsteen met wol gewreven wordt, verkrijgt het de eigenschap lichte voorwerpen, als papiersnippers, stukjes vlierpit enz. aan te trekken. Ook lak, hars, eboniet, gewreven met wol of kattevel, glas gewreven met zijde, enz. vertoonen deze eigenschap. Alle lichamen die in dezen toestand verkeeren heeten electrisch (barnsteen is in het grieksch elektron).

Als een vlierpitballetje aan een zijden draadje opgehangen is (electrische slinger), en wij houden een gewreven ebonieten staaf er bij, dan wordt het door den staaf aangetrokken, maar na aanraking direct afgestooten; het balletje heeft dan zelf ook de eigenschap gekregen andere lichte voorwerpen aan te trekken en na aanraking af te stooten en is dus zelf electrisch geworden. Een ander electrische slinger, die ook onder den invloed is geweest van den ebonieten staaf, wordt er door afgestooten, terwijl een derde even groote slinger, die door een glazen staaf electrisch gemaakt is, er door aangetrokken wordt; na aanraking zijn beide slingers neutraal. Hierdoor en ook door verdere proeven wordt men er toe gebracht twee electrische toestanden aan te nemen. De electriciteit, opgewekt door glas met zijde te wrijven, heet positief, die van eboniet, met kattevel gewreven, ne

Alle voorwerpen worden door wrijving met een andere stof electrisch. Zij moeten echter in twee groepen verdeeld worden. Bij stoffen, zooals eboniet, hars, glas, zijde enz. kan men na wrijving direct de electriciteit aantoonen; bij de metalen, kool enz. alleen dan, als ze aan stoffen der vorige soort verbonden zijn, zoodat wij ze hieraan bij wijze van handvatsel kunnen aanpakken. Raken wij de stof zelf aan (bijv. bij een koperen bol op glazen voet het koper zelf), dan verdwijnen alle electrische eigenschappen in eens. Om dit te verklaren, wordt aangenomen, dat de electriciteit bij metalen, kool, dierlijke lichamen enz. (geleiders geheeten) over het geheele voorwerp volkomen vrij be. weeglijk is, terwijl zij bij de stoffen der andere soort (niet geleiders of isolatoren geheeten) meer of minder sterk aan de plaats, waar zij zich bevindt, verbonden is.

Electriciteitshoeveelheid. Op grond van de wet van Coulomb (zie Electrische kracht) koos men als electrostatische eenheid van electriciteit die hoeveelheid, welke op een even groote hoeveelheid op de eenheid van afstand (1 cm.) de eenheid van kracht (1 dyne) uitoefent (zie Electri-gatief. sche eenheden). In de electrotechniek gebruikt men 10 der electromagnetische eenheid het coulomb, dat ongeveer gelijk is aan 3 milliard electrostatische eenheden. De nauwkeurige definitie is afhankelijk van die der stroomsterkte. Indien men bijv. de lading van een conductor of condensator in coulombs wilde meten, kon men de ontlading door een zilveroplossing laten gaan, daar 1 coulomb 0,00118 gram zilver (electrochemisch aequivalent van het zilver) afscheidt. Men kan dus ook zeggen, dat 1 coulomb de electriciteitshoeveelheid is, waarbij 0,00118 gram zilver of een aequivalente hoeveelheid van een andere stof wordt afgescheiden. Met een aequivalentgewicht zilver of 107,938 g. bewegen zich 107,938: 0,00118 96,540 coulomb (zie Electrolyse). Is de afgescheiden hoeveelheid Voor een nauwkeurige meting te klein, dan laadt en ontlaadt men den conductor eenige malen en deelt de uitkomst door het aantal ontladingen. Gemakkelijker geschiedt de meting van electriciteitshoeveelheden door de stroomsterkte van den ontladingsstroom te bepalen met een galvanometer (zie aldaar). Zeer geschikt is daartoe de ballistische galvanometer met zware magneet naalden, die zich tengevolge der groote massa gedurende den korten duur der ontlading niet veel bewegen kunnen, zoodat de uitslag eenvoudig evenredig is met de electriciteitshoeveelheid. Tot relatieve meting der hoeveelheid electriciteit in

Vroeger nam men aan (theorie van Weber), dat positieve en negatieve electriciteit twee fluïda, onweegbare vloeistoffen, zijn. In een neutraal (niet electrisch) lichaam is volgens deze opvatting evenveel positieve als negatieve electriciteit aanwezig; door wrijving var een lichaam met een ander verloor het eene een weinig van de eene soort, terwijl het andere lichaam de verloren hoeveelheid opnam. De werking op afstand van twee geladen voorwerpen werd genoemd de actio in distans, maar niet verklaard.

698

ELECTRICITEIT, STATISCHE-ELECTRICITEIT, THERMO.

Deze oude theorie werd in de laatste 25 jaren | Zink, IJzer, Arsenicum, Antimonium, dan is elk geheel verdrongen door die van Faraday en Max-voorgaand metaal positief, als het met een der volwell. Volgens deze theorie is de electriciteit overal gende op genoemde wijze verbonden is. De grootaanwezig in geleiders is ze beweeg

lijk, in niet geleiders meer of minder vast aan de stof, in het luchtledige aan den aether verbonden. De electriciteit is volkomen onsamendrukbaar en onuitzetbaar, terwijl wij den aether van het luchtledige ook volkomen vast denken. Een voorwerp is nu (volgens deze theorie) positief electrisch als het een overmaat, negatief als het een tekort aan electriciteit bezit. Wordt een geleider positief geladen, dan wordt dus overal rondom dien geleider de electriciteit verschoven, bij een negatieve lading verschuift de electriciteit rondom den geleider eveneens, maar er naar toe. Feitelijk gebeurt dus alles buiten den geleider, en de geheimzinnige actio in distans" verdwijnt.

FIG. 1.

Thermo-electriciteit.

De nietgeleidende omgeving rondom den geleider heet in deze theorie het dielectricum; de verschuiving van de electriciteit van het dielectricum heet diëlectrische verplaatsing. Door deze dielectrische | ste electromotorische kracht krijgt men, door de verplaatsing wordt een kracht opgewekt, die de elementen te verbinden, die zoo ver mogelijk van electriciteit naar zijn oude plaats terug wil trek- elkander in de reeks staan. De ervaring leert, dat ken, deze heet diëlectrische veerkracht.

In de laatste jaren is de theorie van Maxwell gedeeltelijk bevestigd en gedeeltelijk gewijzigd door de electronentheorie van prof. Lorentz te Leiden. Volgens de theorie van dezen grooten physicus bestaan er kernen, rondom welke een permanente diëlectrische verplaatsing bestaat; deze positieve en negatieve electronen zijn in een neutraal lichaam in gelijke hoeveelheden verbonden, zoodat zij elkanders werking opheffen. Een positief geladen lichaam bevat een overmaat van positieve, een negatief geladen geleider een overmaat van negatieve electronen. Bevat dus een geleider een overmaat van positieve electronen, dan is het gevolg van de diëlectrische verplaatsing van deze, dat ook de electriciteit van het diëlectricum rondom den geleider verschoven wordt; alle verschijnselen, die door de theorie van Maxwell verklaard werden, kunnen dus ook door deze theorie verklaard worden, terwijl deze nieuwe hypothese ook over vele zaken licht verspreidt, die door de andere theorieën onverklaard bleven. Alle verschijnselen, die betrekking hebben op geleiders met electriciteit in rust, worden gerekend tot de statische electriciteit", die, welke betrekking hebben op electriciteit in beweging, worden gerekend tot de „galvanische electriciteit" of galvanisme. Statische electriciteit toonen wij aan met een electroskoop (zie aldaar). Zie Electrische lading, -potentiaal, Electronen).

Electriciteit, Thermo. Als wij twee (of meer) metalen tot een ring aan elkander soldeeren en wij verwarmen een der soldeerplaatsen tot een hoogere temperatuur dan de andere, dan ontstaat er in dien ring een electrische stroom (fig. 1; de soldeerplaatsen zijn B en B'). Als wij de metalen (geleiders der 1e klasse) rangschikken in de volgende reeks: Bismuth, Nikkel, Platina, Palladium, Kobalt, Mangaan, Zilver,Tin, Lood, Koper, Goud,

FIG. 2.

ELECTRICITEIT, THERMO-ELECTRISCHE CAPACITEIT.

699

De warmte, die voor het ontstaan dezer thermo- | een accumulatorenbatterij. Hoewel het gewicht stroomen noodig is, wordt voor slechts ongeveer 10% omgezet in electrisch arbeidsvermogen, deze elementen werken dus niet voordeelig.

FIG. 4.

daarvan nogal groot is, is dit toch geen groot bezwaar, daar de cellen laag aangebracht kunnen worden en aldus den noodigen ballast kunnen vervangen, zoodat zij ook voor zeilen zeer geschikt zijn. Als men den motor direct aan de schroef

Electriciteit, Wrijvings-. Zie Statische electriciteit.

Electrische aantrekking en afstooting. Twee gelijknamig geladen electrische geleiders stooten elkander af, ongelijknamig geladen trekken elkander aan. Deze aantrekking (of afstooting) is evenredig met de ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstanden. Zijn de ladingen van twee kleine geladen bolletjes e, en e, en de afstand hunner middelpunten r, dan is de kracht die er tusschen werkt gelijk aan dyners. De ladingen worden alsdan gemeten in statische eenheden, de afstand in cm. Deze wet voor de aantrekking en afstooting is gevonden door Coulomb.

Electrische accumulatoren. Zie Accumulatoren.

Electrische afscheiding van metalen. Zie Electrolyse.

Electrische afstooting. Zie Electrische aantrekking en afstooting.

Electrische arbeid is het produkt van electromotorische kracht, stroomsterkte en tijd. Als eenheid gebruikt men het volt-ampère of Watt. Zie Electrische eenheden.

Electrische atmosfeer. Zie Electrisch

veld.

Electrische batterij.

koppelt, kan deze laatste, wegens het groot aantal omwentelingen, zeer klein zijn. De eerste electrische boot werd in 1838 door Jacobi vervaardigd op de Newa. Deze had echter, evenals een die in 1850 door Page te Philadelphia gebouwd werd, geen accumulatoren, doch galvanische elementen. Beide rendeerden niet. Ook de later met accumulatoren uitgeruste booten kwamen alleen als nieuwtjes op tentoonstellingen en in de sportwereld, o. a. te Petersburg voor. Een uitzondering maken de electrische booten, ter vervanging daar deze laatste toch steeds een dynamo hebben, van stoomsloepen, aan boord van groote booten, waarmee dan de accumulatoren kunnen geladen worden.

Electrische brandspuit. Zie Brandspuit. Electrische brekingsexponent. De proeven van Herz en van Lecher hebben bewezen, dat in lucht en om metalen draden staande electrische golven kunnen bestaan. Het metaal, waarom die golven zich bewegen, heeft op de golflengte geen invloed, wel echter het medium, waarin de golven zich bewegen, bijv. in lucht is de golflengte anders dan in olie. Evenals nu bij licht de brekingsexponent gelijk is aan het quotient der golflengten der beide middenstoffen, noemen wij de electrische brekingsexponent het quotient der golflengten der electrische golven in twee middenstoffen. Ze zijn bijna gelijk aan de optische brekingsindices.

Electrische baden. Zie Electrotherapie. Electrische batterij. Als men groote hoeveelheden electriciteit op wil hoopen, moet men Electrische capaciteit is de electriciteitseen zeer groote Leidsche flesch nemen of een groot hoeveelheid, die een geïsoleerde geleider bezit bij aantal Leidsche flesschen zóó verbinden, dat alle de spanning 1; gewoonlijk wordt als eenheid gebinnenbekleedsels en alle buitenbekleedsels met nomen de lading in coulombs bij de spanning 1 elkander in verbinding staan; een dergelijk toestel volt. Deze eenheid heet farad. Noemt men de heet electrische batterij (zie de fig.). Soms be- electrische capaciteit van een geleider C om hem doelt men met electrische batterij een galvanische tot de spanning van E volt te laden, dan is daarbatterij. Zie Electrische elementen en Leidsche toe noodig de hoeveelheid electriciteit QCXE. flesch. Daar echter 1 coulomb een zeer groote hoeveelElectrische booten worden door een electro-heid is, is voor het gebruik 1 farad ook te groot. motor gedreven, welke zijn stroom ontvangt uit | Daarom wordt meer 1 millioenste farad (micro

700

ELECTRISCHE CAPACITEIT-ELECTRISCHE DOORBORING.

Electrische chronoscoop. Zie Chrono

scoop.

Electrische condensatoren bestaan uit twee door een isoleerende laag (lucht, hars, glas) gescheiden geleidende oppervlakken, waarvan het eene geïsoleerd is, het andere met de aarde in geleidende verbinding staat. Door de wederkeerige influentie (zie Electrische influentie) wordt de spanning (potentiaal) op de eerste plaat verminderd en daarmee de capaciteit verhoogd, zoodat zij meer electriciteit vermag op te nemen, dan zonder de tweede plaat. De meest bekende condensator is de Leidsche flesch (zie aldaar). Condensatoren van groote capaciteit, bestaande uit bladen stanniol, door geparaffineerd papier gescheiden, worden gebruikt bij Rhumkorffs.

Electrische controletoestellen. Zie Electrotechnische controletoestellen.

farad) gebruikt als eenheid (zie Electriciteitshoe- | een druk naar boven en naar beneden ontstaan, veelheid). De electrische capaciteit van een gelei- die elkander opheffen. Feitelijk is de druk op de der hangt af van de grootte en vorm, niet van hooger gelegen turbine nog iets hooger ter ophefde stof; de tegenwoordigheid in het electrische fing van het gewicht der schoepen, der as en van veld van andere geleiders is er van invloed op. den daarop geplaatsten dynamo. Iedere as brengt Electrische centrale (zie de platen) is een een vermogen van 5000 P.K. over. inrichting, welke de machine bevat, die de mechanische energie leveren (stoommachines, turbines) alsmede zulke, welke deze energie in electrische omzetten (dynamo's). Daar deze laatste met gering verlies over groote afstanden vervoerd kan worden, kan men met electrische centrales thans van arbeidsvermogen gebruik maken, van welke vroeger de exploitatie niet rendeerde; vooral geldt dit van de energie van watervallen. Hoe grooter een centrale is, des te voordeeliger werkt zij. Verschillende fabrikanten slaan soms de handen ineen en richten samen een centrale op. Iets dergelijks is bijv. te Los Angelos (Californië) geschied, waar oude zilvermijnen weer geëxploiteerd kunnen worden door middel van electriciteit, verkregen uit de waterkracht der Guadalajara. Voor het gebruik van de waterkracht heeft men tegenwoordig snel roteerende turbines, waarmee de dynamo's direct gekoppeld worden. Om bij stoom- Electrische dichtheid is de hoeveelheid machines niet in een te groot aantal omwentelin- electriciteit (de hoeveelheid coulombs), die zich gen te vervallen, zijn de dynamo's van centrales op de eenheid van oppervlakte (1 vierk. cm.) van met een groot aantal polen voorzien. Een ander een geladen geleider zou bevinden, indien de verdeel van een centrale is het schakelbord, waarop de deeling gelijkmatig ware. Op een bol, die niet. stroom verdeeld wordt, de volt- en ampèremeters bloot staat aan electrische inwerkingen van buizich bevinden, verder in- en uitschakelaars, weer-ten af, heerscht overal dezelfde dichtheid, terwijl standen voor het aanzetten en regelen, loodze- op geleiders van anderen vorm de electriciteit keringen, enz. Verder zijn in een centrale soms zich verzamelt op de punten, die het sterkst genog transformatoren aanwezig, die den draai- kromd zijn. Om de dichtheden op verschillende stroom in een gelijkstroom omzetten. Deze laat-punten der oppervlakte te vergelijken, raakt men ste bestaan eenvoudig uit een draaistroommo- ze aan met een proefschijfje, d. i. een klein metor, direct gekoppeld aan een gelijkstroomdynamo. Accumulatorenbatterijen doen vooral daar dienst, waar men over weinig drijfkracht te beschikken heeft en op sommige tijden van den dag meer stroom noodig is, dan geleverd kan worden. Zoo gebruikt men bijv. in de morgenuren en over-werkzame lading, daar in het algemeen, tengedag een gedeelte van den stroom om de accumulatoren te laden, terwijl deze 's avonds, als er vele lampen branden, hun chemisch arbeidsvermogen weer in electrisch omzetten en de dynamo's te hulp komen. Natuurlijk moeten zulke centrales voor gelijkstroom zijn ingericht.

Plaat I geeft een gezicht in de machinezaal der electrische centrale te Amsterdam, alsmede de reusachtige nieuwste machine, aldaar in gebruik; plaat II heeft betrekking op de centrale aan den Niagara. Het water vloeit van af een punt, 2 km. boven den val gelegen, door een 590 m. lang kanaal naar de turbines, die 50 m. onder den waterspiegel liggen. De verticale buizen zijn 3 m. wijd. Van de turbines af loopt het water door een 2 km. langen tunnel weer naar de rivier beneden den waterval. Fig. 1 en 2 stelt voor de in de rotsen uitgehouwen turbineschacht met toevoerboezem voor het water, turbine, trappen, enz. Door schuifdeuren kan de hoeveelheid water voor iedere turbine geregeld worden. In de schacht bevinden zich 3 gaanderijen, van waaruit men bij de tappannen enz. kan komen. Om den kolossalen druk van het water, in axiale richting, niet op de assen te doen komen, bestaat iedere turbine uit 2 deelen, waartusschen het water binnenkomt, zoodat er

talen schijfje, aan een isoleerend handvat bevestigd, en bepaalt met een electrometer de hoeveelheid electriciteit, die men weggenomen heeft. De ware dichtheid is de dichtheid der werkelijke lading, de vrije dichtheid is die der naar buiten

volge van dielectrische polarisatie van het omringende medium, er een laag tegengestelde electriciteit ontstaat, die op de werking naar buiten van invloed is.

Electrische diffusie is het verschijnsel, dat bij het passeeren van een stroom door electrolyten (vooral bij electrolyse van gekleurde geleiachtige stoffen) plaatsen ontstaan, die een andere kleur, weerstand enz. hebben en die mettertijd grooter worden en ten slotte samenkomen, waarbij onder de vorming van wervels aan de grens een nieuwe stof, bijv. een neerslag, ontstaat. De verklaring meent men daarin te moeten zoeken, dat de ontledingsprodukten, aan de electroden gevormd, zelf weer aan electrolyse onderworpen zijn.

Electrische doorboring. Als men een geladen condensor laat ontladen en men zorgt, dat de ontladingsvonk door glas of karton heen slaat, dan wordt dit doorboord. Men draagt daarbij zorg, dat de vonk niet om 't glas kan heen slaan, door dit overal zorgvuldig te isoleeren. Bij de doorboring van karton vertoonen beide zijden van het gat opstaande rafels, alsof naar beide kanten, van binnen uit, iets heen geslagen was; waarschijnlijk is dit een gevolg van het feit, dat de ontlading oscilleerend is.