Wie man mit selbst hergestellten Apparaten auf grössere Entfernungen drahtlos telegraphieren kann.
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Im letzten Vortrage [Seite 254 u. f.] haben wir gesehen, wie man mit den dort beschriebenen Apparaten auf 20 bis 30 m noch sehr gut Telegramme übermitteln kann. Wir wollen nun noch darlegen, wie man es anzufangen hat, wenn man auf eine Entfernung von etwa 500 m sich mittels der Funkentelegraphie verständigen will.
Für jede einzelne Station brauchen wir einen Funkeninduktor (oder eine Influenzmaschine) mit Sender, Taster usw. und einen Fritter mit Relais, Glocke, Morseapparat usw., also die in [Abb. 209] (Seite 254) schematisch wiedergegebene Zusammenstellung von Apparaten. Die beiden Fangdrähte sowohl des Senders wie die des Fritters bleiben weg. Dafür müssen wir einen möglichst langen, senkrecht hängenden Draht an den einen Pol des Senders bezw. Fritters anschließen, und den anderen Pol mit der Erde in leitende Verbindung bringen.
Wir verfahren dabei etwa folgendermaßen: Aus einem Fenster im obersten Stock unseres Hauses oder aus einer Dachluke lassen wir einen Draht von hinreichender Länge bis zur Erde niederfallen. Den Draht befestigen wir an einem an einer Stange angebrachten Isolierknopf. Die Stange stecken wir so weit zum Fenster heraus, daß der Draht, der mit der Erde nicht in leitende Berührung kommen darf, völlig frei hängt. Er soll sich womöglich gerade vor dem Fenster des Zimmers befinden, in dem wir die Apparate aufstellen wollen. Letzteres geschieht natürlich am besten in einem Zimmer des untersten Stockwerkes, oder in einem nicht zu tief liegenden Keller (Souterrain).
Die Apparate selbst können wir in beliebiger Anordnung aufstellen. Je einen Pol des Senders und des Fritters verbinden wir mit der Gas- oder besser mit der Wasserleitung; es muß eben eine gute Erdverbindung hergestellt sein. Den anderen Pol des Fritters verbinden wir mit dem unteren Ende des Fangdrahtes, damit ankommende elektrische Wellen auch gleich in Glocken- oder Schriftzeichen umgesetzt werden können. Wollen wir selbst elektrische Wellen in die Ferne schicken, so müssen wir deshalb die Verbindung zwischen Fangdraht und Fritter lösen und den Fangdraht mit dem noch freien Pol des Senders verbinden. Im übrigen verändern sich die auf [Seite 254] beschriebenen Verhältnisse nicht. Die Fangdrähte der beiden Stationen seien in Bezug auf Material, Dicke und Länge möglichst gleich.
Dieses System der Funkentelegraphie ist von Marconi zuerst angewendet worden. Je nach den Umständen — besonders bei Verwendung etwas primitiver Apparate — dürfte man jedoch mit dem von Professor Braun angegebenen Verfahren bessere Erfolge erzielen. Das im folgenden angegebene Verfahren entspricht nicht genau der Braunschen Schaltung, sondern beruht nur auf dessen Grundprinzipien. Wir führen es hier an, weil wir durch eigene Versuche gefunden haben, daß es bei Verwendung einfacher Apparate — besonders kleinerer Funkeninduktoren — den Anforderungen eines jungen Physikers am meisten entspricht.
Abb. 246. Schaltungsschema der Apparate für drahtlose Telegraphie.
[Abb. 246] stellt schematisch die Schaltungsweise der Apparate dar, indem Geber- und Empfängerapparate getrennt gezeichnet sind. An jeder Station müssen natürlich beide Einrichtungen vorhanden sein; jedoch ist nur ein Fangdraht nötig. Durch einen einfachen Umschalter, den zu konstruieren wir der Phantasie des Lesers überlassen, kann der Fangdraht λ bei x entweder an s₂ oder an s₂′ angeschlossen werden.
Der Sender besteht aus dem Induktor J, dessen Primärstrom von dem Akkumulator Akk. geliefert wird und durch den Taster T unterbrochen werden kann. An den Induktor wird in der bereits beschriebenen Weise ([Seite 258]) ein Teslatransformator ([Seite 259 u. f.]) TTr angeschlossen: K₁ ist der Kondensator, s₁ die primäre Wickelung des Transformators, s₂ dessen sekundäre Wickelung und F die Funkenstrecke ([Abb. 210]). Statt dieser Schaltung kann man auch bei Verwendung von zwei Leidener Flaschen die in [Abb. 247] angegebene verwenden. Der eine Pol der sekundären Spule des Transformators wird mit dem Luftdraht λ, der andere Pol mit der Erde verbunden.
Abb. 247. Schaltung mit zwei Kondensatoren.
Für den Empfänger müssen wir uns zunächst zwei abstimmbare Spulen herstellen, s₂′ und S. Zu diesem Zweck beschaffen wir uns zwei weite, zylindrische Einmachgläser; auf jedes Glas sollen 20 bis 30 m eines 1 bis 2 mm dicken nackten Kupferdrahtes so aufgewunden werden, daß die einzelnen Windungen einander nicht berühren. Die Gläser müssen also ziemlich groß sein; statt ihrer kann man auch mit Schellack überzogene Pappezylinder verwenden. Die Drahtspirale darf nur lose auf dem Zylinder aufsitzen und wird nur an den beiden Enden mittels Schellackkitt befestigt. Das eine Ende der Spule endet leer, das andere in einer Klemmschraube. Bevor jedoch das leer auslaufende Drahtende angekittet wird, wickeln wir um den Draht der Spirale einen dünnen, nackten Kupferdraht in ein paar Windungen auf, und drehen die Enden zusammen; es entsteht dadurch eine Hülse oder Öse, die sich leicht auf der lose sitzenden Spirale verschieben läßt. Erst wenn diese Hülse aufgeschoben ist, wird das leere Drahtende der Spirale angekittet. Die zusammengedrehten Drahtenden der Hülse werden zu einem Ringchen gebogen.
Wir brauchen also für jede Station zwei solcher Spulen, die wir nebeneinander aufstellen. Die beiden mit Klemmen versehenen Drahtenden werden bei x an den Luftdraht λ angeschlossen. In das Ringchen des Schiebers der einen Spule s₂′ wird ein Draht eingehängt, der mit der Wasserleitung verbunden wird. Den Schieber der zweiten Spule S verbinden wir mit der einen Elektrode des Fritters Fr, dessen andere Elektrode unter Zwischenschaltung eines Relais R und eines Elementes E mit dem zur Erde ableitenden Drahte verbunden wird. Parallel zu diesem Stromkreis ist ein Kondensator K₂ (kleine Leidener Flasche) eingeschaltet, wie aus der Figur deutlich zu erkennen ist. Wie der Klopfer Kl, der Morseapparat Mr, das Relais R und die Batterie B zu schalten sind, ist aus den Ausführungen [Seite 254] zu erkennen, außerdem zeigt es [Abb. 246] deutlich an.
Die günstigste Stellung der in der Abbildung mit Pfeilspitzen bezeichneten Schieber an den Spulen s₂′ und S ist durch Probieren ausfindig zu machen. Für S kann man im allgemeinen sagen, daß die Länge des aufgewundenen Drahtes von x bis zur Berührungsstelle des Schiebers gleich der Länge des Luftdrahtes sein soll.
Wir können die Abstimmbarkeit unseres Systemes noch erhöhen, indem wir auch die Kondensatoren so einrichten, daß wir die Kapazität variieren können. Wir wissen, daß die Kapazität eines Kondensators von der Größe der wirksamen Fläche abhängt; wir müssen daher versuchen, diese Größe leicht ändern zu können: Wir befestigen auf einem Brett (a) eine größere Anzahl dünner Blechscheiben (b), die etwa 1 cm Abstand haben sollen. (In der [Abb. 248] sind der Deutlichkeit halber die Abstände größer gezeichnet.) An einer Messingstange c sind halbkreisförmige Blechscheiben mit dem gleichen Abstand angelötet. Die Achse c wird gut isoliert so gelagert (in der Abbildung sind die Lager nicht gezeichnet), daß die Scheiben d genau zwischen die Scheiben b hineingedreht werden können. Endlich werden alle Scheiben b untereinander leitend verbunden, sie bilden den einen, d den anderen Belag des Kondensators. Es ist klar, daß wenn die Achse c so gedreht ist, daß die d ganz zwischen den b sind, die Kapazität am größten ist und daß sie immer kleiner wird, je weiter ich die Scheiben d nach oben drehe. Solche Kondensatoren werden einfach den anderen parallel zugeschaltet.
Abb. 248. Verstellbarer Kondensator.