Volta fand nun durch eine ganze Reihe von Versuchen folgendes: Werden zwei verschiedene Metalle in eine angesäuerte Flüssigkeit gebracht und außerhalb derselben durch einen Draht verbunden, so spielt sich in dem dadurch gebildeten geschlossenen Kreis ein ganz bestimmter Vorgang ab. Der Anzeiger dieses Vorganges war anfangs der zuckende Froschschenkel, doch entdeckte man bald eine ganze Anzahl besserer und zweckmäßigerer (sicherer) Mittel, um das Vorhandensein dieses Zustandes nachzuweisen. Man fand die Ähnlichkeit dieser Erscheinungen mit den bekannten elektrischen Vorgängen und ein sicheres, wenn auch nicht sehr feines Erkennungsmittel war die Erwärmung, die alle vom Strom durchflossenen Leiter zeigen. Hier wies Rudi auf den entsprechenden Versuch in seinem letzten Vortrag hin, während Käthe folgendes einfache Experiment ausführte: In einem Glasgefäß (Gl in [Abb. 38]) hatte sie verdünnte Schwefelsäure (1 Teil Schwefelsäure und 10 Teile Wasser. Man muß hierbei zuerst das Wasser eingießen, und dann unter ständigem Umrühren mit einem Glasstabe langsam die Schwefelsäure zugießen, da eine sehr starke Erwärmung eintritt)[2]. In diese Flüssigkeit tauchte sie während des Vortrages eine Zink- und eine Kupferplatte, die einander selbst nicht berühren durften; an jeder Platte war ein etwa 30 cm langer Kupferdraht angelötet. Zum Nachweis der Erwärmung bei geschlossenem Kreis hängte sie an die Drahtenden eine kleine 1 Volt-Glühlampe, die nun hell aufleuchtete, sobald die Platten in die Flüssigkeit kamen. Auch mit dem in [Abb. 14] dargestellten Luftthermometer wies Rudi die Erwärmung des Drahtes nach und sprach dann über die Vorgänge, die den elektrischen Strom erzeugten.
Die elektromotorische Kraft.
Wenn man irgend zwei verschiedene Metalle, z. B. Kupfer und Zink, in eine angesäuerte Flüssigkeit taucht, so entsteht auf jedem der beiden Metalle eine elektrische Spannung, das ist eine gewisse elektrische Ladung, und zwar ist immer die eine der beiden Platten positiv, die andere negativ elektrisch. Verbindet man nun die beiden Platten mit einem Leiter, z. B. einem Kupferdraht, so gleichen sich die verschiedenen Ladungen aus, doch es bilden sich sofort wieder neue, so daß durch den Draht ein fortwährender Strom fließt. Dabei bemerken wir, daß sich das Zink unter Wasserstoffbildung viel rascher in der verdünnten Schwefelsäure auflöst als unter normalen Umständen, ohne die Gegenwart eines anderen Metalles. Es spielt sich also auch neben dem elektrischen ein chemischer Vorgang ab, und zwar ist der chemische der primäre, der elektrische dagegen der sekundäre. Chemische Vorgänge sind es, die den beiden Metallplatten ihre verschiedene Ladung erteilen. Jedoch müssen auch noch andere Einflüsse dabei im Spiele sein, denn man hat gefunden, daß es genügt, zwei verschiedene Metalle ohne Feuchtigkeit miteinander in Berührung zu bringen, um auf ihnen verschiedene Ladungen hervorzurufen; allein die Anschauungen über diese Dinge sind noch nicht geklärt. Wir wollen nur daran festhalten, daß, wenn irgend zwei verschiedene Metalle in eine angesäuerte Flüssigkeit gebracht werden, auf ihnen entgegengesetzte Ladungen entstehen. Man hat nun durch Versuche die Metalle so in einer Reihe angeordnet, daß je ein vorhergehendes mit irgend einem nachfolgenden in eine saure Flüssigkeit gebracht, immer positiv elektrisch wird, während das zweite negative Ladung erhält. Dabei ist der Unterschied in der Stärke der beiden Ladungen, die sogenannte Spannungsdifferenz, umso größer, je weiter die Stoffe in der genannten Reihe, der Spannungsreihe, auseinanderstehen. Je stärker die Spannungsdifferenz ist, umso stärker wird auch der Strom sein, der den verbindenden Draht durchfließt. Der Strom wird also von einer unbekannten, wahrscheinlich von chemischen Vorgängen herrührenden Energie in Bewegung gesetzt und erhalten, und man spricht deshalb von einer elektromotorischen Kraft; je größer sie ist, umso stärker ist auch der Strom, den sie in Bewegung setzen kann.
Soviel sprach Rudi etwa über die theoretischen Dinge und ging dann dazu über, den Zuhörern die verschiedenen Arten von Stromquellen, bei denen chemische Energie zur Erzeugung der Elektrizität verwendet wird, vorzuführen.
Herstellung verschiedener Elemente.
Da es nicht nur von theoretischem, sondern auch von praktischem Interesse ist, wie man mit einfachen Mitteln starke, ausgiebige Stromquellen, sogenannte Elemente, sich herstellen kann, so sei an dieser Stelle die Anfertigung einer größeren Anzahl der verschiedensten Elemente beschrieben.
Das einfachste Element ist schon in der [Abb. 38] dargestellt; es gibt 1,1 bis 1,2 Volt; es ist ziemlich konstant, jedoch für Demonstrationszwecke nur bei kurzer Benützung geeignet, da der sich an der Zinkelektrode bildende Wasserstoff mit der Zeit lästig auf die Atmungsorgane wirkt.
Abb. 39. Leclanché-Elemente.
Das Leclanché-Element.