Beschreibung einer Zurüstung, welche die Nützlichkeit der Blitzableiter sinnlich beweiset

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Autor: Nicolaus Anton Johann Kirchhof
Titel: N. A. J. Kirchhofs Beschreibung einer Zurüstung welche die anziehende Kraft der Erde gegen die Gewitterwolke und die Nützlichkeit der Blitzableiter sinnlich beweiset
Untertitel:
aus: N. A. J. Kirchhofs Beschreibung einer Zurüstung welche die anziehende Kraft der Erde gegen die Gewitterwolke und die Nützlichkeit der Blitzableiter sinnlich beweiset [...]
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Erscheinungsdatum: 1781
Verlag: Friedrich Nicolai
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Erscheinungsort: Hamburg und Berlin
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Quelle: Scans auf Commons
Kurzbeschreibung: Erster Teil des Buchs mit Experimenten über Blitzableiter
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[7]
I.


Beschreibung


einer


Zurüstung


welche
die anziehende Kraft der Erde gegen die
Gewitterwolke, und die Nützlichkeit der
Blitzableiter
sinnlich beweiset.



[9] Nachdem ich seit einigen Jahren den grösten Theil der bisher bekannten electrischen Experimente nachgemacht, und vornemlich den Franklinschen Lehrsatz von der positiven und negativen Electricität, mit aller Genauigkeit untersuchet hatte, so fand ich, daß die Erscheinungen des Blitzes und der Electrizität eine grosse Aehnlichkeit mit einander hätten, und daß man bey dieser fast eben dieselbe Wirkung im kleinen wahrnehmen könne, die man beym Blitze im grossen siehet.

Als nun hierauf Herr Doctor Reimarus[1] seine vortrefliche Abhandlung vom Blitze herausgab, und darinn durch eine Menge gesammleter Erfahrungen, und deren Vergleichung mit den electrischen Experimenten, die völlige Uebereinstimmung des Blitzes und der Electrizität, sowohl in Ansehung der Materie [10] als der Wirkung, aufs deutlichste darthat; auch zugleich die Nützlichkeit und Zuverlässigkeit der Blitzableiter bis zur höchsten Gewisheit bewieß, so war die Sache weiter keinem Zweifel unterworfen.

Nur bemerkte ich, daß bey allen bisher erfundenen Maschinen, es immer noch an einer Zurüstung fehle, den Satz der anziehenden Kraft der Erde gegen die Gewitterwolke, sinnlich zu beweisen; denn die bisher dazu gebrauchten schienen mir noch nicht überzeugend genug, alle etwanige Einwendungen zu widerlegen. Dieses veranlassete mich, auf eine solche Zurüstung zu denken; und nach vielen, zum Theil misgerathenen Versuchen, gelang es mir endlich eine auszufinden, die dieses leistet, und die Wirkung der Erde gegen die Gewitterwolke sinnlich darstellet.

Ich werde die Beschreibung derselben nicht besser und vollständiger geben können, als Herr Doctor Reimarus bereits im deutschen Museum gethan. Allein so wie der erste Gedanke immer einen andern zeuget; so habe ich der ersten Zurüstung auch noch einige neue Erfindungen beygefügt, die allenfalls zu mehrerer Ueberzeugung dienen können. Der Satz, der eigentlich zu beweisen ist, ist folgender: [11] „Der Theil der Erde, über welchen eine mit positiver Electrizität gefüllete Wolke schwebet, wird negativ. Und umgekehrt; wenn die Wolke negativ, wird die Erde positiv. Folglich wird die Wolke von der Erde angezogen, und lässet, da wo sie die beste Ableitung zur Erde findet, den Blitz fahren.“

Hiezu erfand ich folgende Maschine. Ich überzog eine dünne hölzerne, vor dem Krümmen wohlverwahrte, drey Fuß lange und zwey Fuß breite, eyrunde Tafel an beiden Seiten mit Zinnfolien. Oben daran befestigte ich zwo Handhaben von seidenen Schnüren: in diese greifen zween mit einander verbundene Haken, welche sich am untern Ende einer kleinen Stange herumdrehen, und mittelst derselben wird die Tafel an den einen Arm eines Wagebalken gehängt, so daß sie sich nunmehr frei auf und nieder bewegen, und wie man will gestellet werden kann, ohne ihre wagerechte Stellung zu verlieren. Der Wagebalken ist im ganzen drey Fuß lang und hängt von der Decke des Zimmers, so, daß bey dessen wagerechtem Stande die Tafel funfzehn Zoll weit von dem darunter gesetzten Tische entfernt bleibt, indem ein Gleichgewicht am andern Ende des Wagebalken [12] hängt. Der Platz des Tisches unter der Tafel ist ebenfalls mit Zinnfolie bekleidet, und davon geht zu besserer Ableitung eine Kette zum Fusboden herab. Die Electrisirmaschine ist von Herrn Nairne in London verfertigt; die gläserne Kugel hält 10½ Zoll im Durchschnitt. Wenn man nun den ersten Leiter dieser Maschine durch einen Metalldrath mit der schwebenden Tafel verbindet, so wird die Tafel mittelst weniger Umdrehungen der Kugel so electrisiret, daß sie ohngeachtet der besagten Entfernung von funfzehn Zollen, zum Tische angezogen wird, sich niedersenkt, und wenn sie nahe an denselben herangekommen, einen Funken darauf zufahren läßt, da sie sich sodann wieder zurückzieht. Hierauf befestigte ich mitten auf dem Tische unter der Tafel einen Stift von ein Zoll Höhe, und bedeckte solchen mit einem messingenen ein Zoll dicken Knopf, so daß dessen Oberfläche, alsdenn 1½ Zoll über der Bekleidung des Tisches erhaben war. Wenn ich nun die Tafel electrisirte, so ward sie ebenfalls angezogen, und gab, wenn sie etwa noch zwey Zoll weit von dem Tische entfernt war, einen Funken auf denselben, nach welchem Schlage sie sich wieder zurückzog. Nahm ich aber den Knopf ab, und ließ den Stift bloß stehen, so senkte sie sich zwar auch, sie gab aber ohngeachtet des [13] fortgesetzten Electrisirens keinen Schlag, sondern blieb in der Entfernung von 1½ Zoll stehen, und die Electrizität ward durch die Spitze, an welcher ich im Dunkeln einen kleinen Lichtschein wahrnahm, in der Stille abgezogen.

Stellete ich, anstatt der gröblich zugeschärften Spitze, eine feine Nähnadel auf den Tisch, so blieb die Tafel fünf Zoll weit vom Tische entfernt, und verlohr ihre Electrizität.

Nun versuchte ich die Wirkung der verstärkten Electrizität mittelst einer angebrachten Ladungsflasche, deren Knopf den ersten Leiter, die äussere Bekleidung aber das Metall des Tisches berührte. Die Erscheinung war zwar wie zuvor, nur währte es länger ehe die Ladung bewirkt ward und die Tafel sich senkte: der Schlag war aber auch viel heftiger als mit der blossen Tafel. Wenn ich den Knopf auf dem Tische mit einer Karte als mit einer Kappe bedeckte, so ward dadurch ein Loch geschlagen: dieses Loch aber, welches den eigentlichen durchborenden Strahl bezeichnet, war nur sehr fein, ohngeachtet die Flammen um den ganzen mit der Karte bedeckten Knopf herabzufahren schien. Nahm ich den Knopf [14] weg und ließ die Spitze stehen, so ward die Tafel gleichfalls angezogen, sie verlohr aber in gewisser Entfernung ihre Electrizität.

Jetzt war noch übrig den Versuch zu machen, ob auf einer Spitze ein Schlag erfolgen können, wenn eine stark geladene Wolke in schnellem Zuge herangeführet wird.

Zu dem Ende stellete ich die Nähnadel auf den Tisch, und verstärkte die Electrizität der Tafel mittelst einer Flasche. An beiden Seiten der Nadel legte ich ein Paar gläserne Gefässe, deren Oberfläche 1/4 Zoll höher war als die Spitze der Nadel, damit die Tafel im Niederfallen die Spitze nicht beschädigen könne. Hierauf electrisirte ich die Tafel, und hielt das Gegengewicht so lange fest, bis sie sehr stark geladen war; alsdenn hob ich das Gewicht in die Höhe und ließ die Tafel mit einemmahle plötzlich niederfallen. Die Wirkung davon war; daß sie einen so starken Schlag auf die Spitze gab, daß die umher ergossene Flamme die Zinnfolie des Tisches um die Spitze herum anlaufen machte, und das äusserste der Spitze, durch ein Vergrösserungsglas betrachtet, etwas angeschmolzen zu seyn schien. [15] Ich glaube nunmehr nicht zu irren, wenn ich behaupte, daß durch dieses Experiment die Wirkung einer Wetterwolke auf die Erde deutlich erwiesen sey. Denn man siehet,


1) Wie eine Wolke, wenn sie mit Electrizität geladen ist, ohngeachtet ihres Gleichgewichts, zu der darunter befindlichen Fläche herabgezogen wird, und sodenn, vorzüglich auf hervorragende Körper, einen Blitz ausschiesset.


2) Daß zur Entladung nicht Blitz und Knall notwendig erfodert werde, sondern dieselbe bey gemählicher Annäherung zu einer Spitze in der Stille geschehen könne: da hingegen unter denselben Umständen auf einen stumpfen Körper ein lauter Schlag erfolget.


3) Daß zugeschärfte Spitzen bey den Blitzableitungen, ob sie gleich die Electrizität leichter und in grösserer Entfernung als stumpfe Körper auffangen, doch wenigstens nicht zu mehrerer Anlockung der Wetterwolken Gelegenheit geben. Und endlich [16] 4) Daß aber auch auf eine Spitze ein Schlag erfolgen könne, wenn die Wolke stark geladen ist, und im schnellen Zuge plötzlich herangeführet wird.

Bis dahin hatte ich also meinen Zweck erreichet, und die anziehende Kraft der Erde gegen die Gewitterwolke bewiesen. Jetzt blieb mir noch der Wunsch übrig, die Nützlichkeit der Blitzableiter eben so sinnlich und einleuchtend beweisen zu können. Unter allen Versuchen die ich in dieser Absicht anstellete, schien mir folgende Zurüstung die beste zu seyn.

Ich verfertigte drey kleine Thürme von feiner Carton-Pappe, fünf Zoll hoch, und steckte durch jeden eine kleine messingene Stange, welche unten einen Knopf und oben eine Spitze hatte, worauf ein Knopf gesteckt werden konnte. Einen Zoll unter der obern Spitze ließ ich eine kleine Schraube anbringen, mittelst welcher die Stange höher oder niedriger gestellet, zugleich aber auch verhindert wurde sich zu senken. Den einen dieser Thürme ließ ich, wie er war. Dem zweiten gab ich einen Ableiter. Und um den dritten führte ich eine Ableitung in willkührlichen Richtungen herum, die aber zehn bis zwölf [17] mahl mit einem kleinen Zwischenraume unterbrochen war. Keiner von allen dreien hatte unten einen Boden, damit ich sie über einen Knopf oder Spitze stellen könnte.

Hierauf überzog ich ein kleines vierecktes Brett an beiden Seiten mit Zinnfolie, und schrob in die Mitte desselben einen Stift ein, den ich mit einem Knopf bedeckte; um diesen Knopf ließ ich eine Leiste, einen Zoll hoch befestigen, ohngefehr in der Figur Blitzableiter (Nicolai) 017a.gif, damit die Thürme da hinein gestellet werden könnten, und feste stünden, weil die Leiste an allen Seiten genau anschliesset.

Wenn ich nun den Versuch mache, so stelle ich zuerst den inwendigen Knopf des Thurms, mittelst der Schraube, einen halben Zoll höher als der Knopf des Bretts stehet: damit wenn der Thurm darüber gesetzt wird, beide Knöpfe 1/2 Zoll von einander entfernt sind, verstärke alsdenn die Electrizität der Tafel mit einer Ladungsflasche, und schiebe das Brett auf die Zinnfolie des Tisches, bis daß der Rand der schwebenden Tafel im Niedersenken ohngefehr in der Weite eines starken halben Zolles an den öbern Knopf des Thurms vorbey fahren kann; alsdenn lege ich [18] etwas in warmen Weingeist getränkte Leinwand auf den Knopf des Bretts, und stelle den ersten Thurm, der keinen Ableiter hat, darüber. Sobald ich nun die Tafel electrisire, so senkt sie sich nieder, und wird, indem sie an den Knopf des Thurms vorbeyfähret, von demselben seitwärts angezogen, und setzt ihn durch einen Schlag in Brand. Hierauf nehme ich diesen Thurm weg, und setze, bey übrigens gleichen Umständen, den mit dem Ableiter hin, und verfahre auf dieselbe Art wie vorher: so fähret der Blitz an den Ableiter herunter und zündet die Leinwand nicht.

Setze ich endlich den dritten hin, so springt der Blitz von einem Stücke Metall zum andern über, und der Thurm scheint auswendig ganz im Feuer zu stehen, bis er sich zuletzt unten, da wo das Ende des Ableiters die Zinnfolie des Bretts berührt, verlieret.

Das ist auch die Ursache, warum ich die Leiste, worinn die Thürme gestellet werden, nicht in einem geschlossenen Viereck habe machen lassen; damit die Seite, woran der Ableiter befestiget, vor die Oefnung gestellet werde, und das untere Ende desselben die Zinnfolie berühren könne. [19] Ob diesen Versuchen noch etwas beyzufügen, oder ob man den Nutzen der Gewitterableiter noch auf andere Art deutlicher und einleuchtender beweisen könne, solches überlasse ich denen die mehr Einsicht und Zeit haben als ich. Mir wenigstens ist es nicht möglich gewesen, eine Zurüstung auszudenken, die mehr in die Sinne fiele als diese. Denn der Blitz zündet eben so wenig als der electrische Funken, wenn er keine brennbare Materie antrift. Und daß der Schlag beim zweiten Thurme wirklich an den Ableiter herunterfahre, solches kann man, sobald das Zimmer nur wenig dunkel ist, ganz deutlich sehen. Er fährt auch niemahlen inwendig hinein, man mag das Experiment wiederholen, so oft man will. Ja selbst am Schalle des Schlages kann man es sehr vernehmlich hören, daß er beim ersten Thurme inwendig hinein, und beim zweiten auswendig herunterfahre.

Zum Beweise der Erfahrung: daß ein hohes, mit einem Ableiter versehenes Gebäude, nicht allemahl ein niedriges, etwas davon entlegenes Gebäude schütze: besonders wenn letzteres an einer freien Erd- oder Wasserfläche gränzet, wo eine niedriggehende Gewitterwolke solches in ihrem Zuge vorfindet, habe ich folgenden Apparatum angelegt. [20] Ich überzog ein zweites vierecktes Brett ebenfalls an beiden Seiten mit Zinnfolie, und bauete darauf das Modell einer kleinen Kirche. In der Mitte stellete ich den Thurm, dem ich oben einen Knopf, und von da nach der Länge herunter einen Ableiter gab. An der äussersten Ecke des Bretts setzte ich ein kleines niedriges, ebenfalls abgeleitetes Gebäude. Wenn ich nun das Brett, wie beim vorigen Experimente, auf die Zinnfolie des Tisches schiebe, und so stelle, daß die schwebende electrisirte Tafel im Niedersenken in der Weite eines starken halben Zolles an den Knopf des Kirchthurms vorbeyfährt, so wird sie von demselben seitwärts angezogen, und giebt einen Schlag darauf. Stelle ich hingegen das Brett auf die Art, daß das kleine, von der Ecke liegende Gebäude, dem Rande der Tafel um einen halben Zoll nahe ist, so fährt sie so viel tiefer und giebt einen Schlag auf dieses: kehrt sich also nicht an das hohe abgeleitete Gebäude, weil es zu weit von der Tafel entfernt liegt.

Zuletzt habe ich auch das bereits bekannte Experiment, zum Beweise des Satzes, daß der Blitz ein aneinanderhängendes Metall nie verlasse, sondern dasselbe durch eine Länge von hundert und mehr Fuß, [21] in allen Richtungen bis zur Erde verfolge: anstatt daß wenn er einen Sprung machte, die Weite nur einige Zolle betrüge, dadurch sinnlicher und überzeugender zu machen gesucht, daß ich den langen Metalldrath durchschnitten und beide Enden durch einen ganz feinen eisernen Drath von zwey Zoll Länge wieder zusammen verknüpft habe, welcher in dem Augenblicke, da ich die Flasche entlade, und die electrische Materie zur negativen Seite überfährt, glüend wird.

Dieses Experiment ist aus der Ursache sehr wichtig, weil es beweiset, daß der Blitz immer den Ableiter, wenn er ununterbrochen zur Erde geht, folge, und niemals auf einen andern Körper als Holz oder dergleichen, wo er leicht zünden könnte, abspringe: folglich man den Ableiter ohne Gefahr in der Nachbarschaft solcher Körper vorbeyführen, ja gar auf Holz annageln könne; wie denn der Metalldrath, womit ich das Experiment mache, mit messingenen Krampen am Tische angeheftet ist; so wie ich auch die Ableiter auf den Schiffen an den getheerten Tauen herunter gehen.


[22]
Erklärung der Kupfertafel.


a. Der mit Zinnfolie bekleidete Tisch.

b. Der messingene mit einem Knopf bedeckte Stift, in der Mitte desselben.

c. Die Ableitungskette zum Fusboden.

d. Die mit Zinnfolie über und über bekleidete, und in einer Entfernung von funfzehn Zoll oben dem Tische schwebende Tafel.

e. e. Seidene Schnüre, wodurch die isolirt ist.

f. Eine eiserne Stange, die oben an den einen Arm des Wagebalken angehänget, unten aber mit der kleinen, in der Runde sich bewegenden und an beiden Ende mit Haken versehenen Queerstange verbunden ist, um die Tafel daran zu hängen, und jedesmal mit der Richtung des Tisches parallel zu stellen.

g. Das Gegengewicht am andern Ende des Wagebalkens.

h. Eine krumgebogene messingene Stange, welche in ein, in den ersten Leiter der Maschine gebohrtes Loch gestecket wird, und sehr genau darinn [23] passet, am öbern Ende aber einen Knopf hat. An dieser Stange ist oben ein feiner, silbervergoldeter Spiraldrath geknüpfet, von der Art, welche die Goldspinner Cantillie nennen, und unten ist solcher um einen messingenen Ring vielfach herumgewunden. Mittelst dieses Draths wird die Tafel von dem ersten Leiter der Maschine geladen; und da der darauf liegende, und mit der Cantillie umwundene Ring, die Zinnfolie in so vielen Punkten berühret, so geschiehet dieses so viel leichter und sicherer.

i. k. l. Drey kleine von Carton-Pappe gemachte Thürme; wovon

i. mit einem Ableiter,

k. ohne denselben, und

l. mit einem an vielen Stellen unterbrochenen Ableiter versehen ist.

m. Einer dieser Thürme im Durchschnit. Worinn

1) Eine kleine messingene Stange, unten mit einem Knopf und oben mit einer Spitze.

2) Ein Stück Pappe, welches inwendig queer über geklebet, und in dessen Mitte ein Loch [24] gebohret ist, damit die Stange, wenn sie von unten nach oben durchgesteckt wird, in gerader Richtung bleiben.

3) Eine kleine Stellschraube, die Stange höher oder niedriger zu stellen, zugleich aber auch zu verhindern, daß sie sich nicht senke.

4) Ein runder Knopf mit einem Loche, oben auf die Spitze zu stecken.

n. Das Modell der kleinen Kirche.

o. Das niedrige Gebäude an der Ecke des Bretts.

[57]
Blitzableiter (Nicolai) 059.jpg

  1. WS:Johann Albert Heinrich Reimarus, Die Ursache des Einschlagens vom Blitze