Einen Anker, wie den eben beschriebenen, nennt man einen Kurzschlußanker, weil seine Wickelung kurz geschlossen (siehe [Seite 153 u. f.]) ist. Die mit dem Eisen des Ankerringes überall in leitender Verbindung stehenden Kupferwindungen haben den Zweck, die durch Induktion entstehenden Wirbelströme einen bestimmten Weg zu führen. Sie folgen also zum größten Teile dem besser leitenden Kupfer und verstärken dadurch noch den induzierten Magnetismus des Eisens. (Siehe auch, was darauf bezüglich bei der Erklärung des magnetischen Drehfeldes [Seite 192] gesagt ist.) Weil der Magnetismus in solchen Ankern induziert ist, werden sie auch als Induktionsanker bezeichnet.
Wie der Generator, das ist die stromerzeugende Maschine, der Transformator und der Motor miteinander zu verbinden sind, geht aus dem Schema in [Abb. 169] hervor. Setzen wir den Generator in Gang, so wird sich auch der Motor drehen; je rascher wir den Anker des Generators rotieren lassen, desto rascher wird auch der Motor laufen. —
Abb. 170. Schema des ersten Telephons.
Das Telephon.
Zum Schlusse dieses Vortrages erklärte Rudi noch die Einrichtung des Telephons, das eine der bedeutendsten Nutzanwendungen der Induktionsströme darstellt.
Das erste Telephon war auffallend einfach: Ein Stahlmagnet war an dem einen Pol mit einer Drahtspule versehen und in einem Gehäuse von Holz untergebracht, in dem, kaum einen Millimeter vom Magnetpol entfernt, eine dünne Eisenmembran befestigt war. Verband man nun die Spulen zweier solcher Telephone, wie aus [Abb. 170] hervorgeht, so konnte man die Worte, die gegen die Membran I gesprochen wurden, bei II hören und umgekehrt. Wodurch wird nun die Fernleitung des Schalles in den beiden Drähten bewirkt?
Wir wissen, daß ein Stück Eisen, wenn es in die Nähe eines Magneten gebracht wird, selbst magnetisch wird, somit selbst auch Kraftlinien aussendet und die des Magneten aus ihrer ursprünglichen Richtung ablenkt. Bei jeder Bewegung der Eisenmembran in unserem Telephon werden sich deshalb die Kraftlinien des Stahlmagneten etwas verändern und dadurch in der Drahtspule Induktionsströme erzeugen. Wird z. B. die Membran I gegen den Pol hinbewegt, so wird ein Induktionsstrom erzeugt, der so gerichtet ist, daß er den Magneten bei II verstärkt; dadurch wird auch die Membran II stärker angezogen, macht also auch eine Bewegung gegen den Pol hin. Entfernt sich die Membran I von ihrem Magnete, so entsteht der Induktionsstrom in umgekehrter Richtung, schwächt also in II den Magnet, und deshalb bewegt sich auch Membran II von ihrem Pol weg. Kurz, die Membran der einen Station macht ganz genau die Bewegung nach, in die wir die Membran der anderen bringen. Sprechen wir also gegen die Membran I, so wird diese von den auftreffenden Luftwellen (Schallwellen) in ganz bestimmter Weise in Schwingung gebracht. Da die Membran II aber die Bewegungen der Membran I genau mitmacht, so muß II ebenso schwingen wie I; dadurch werden der Luft in der Nähe von II dieselben Schwingungen mitgeteilt, die der Membran I die Bewegung erteilt haben; wir hören also bei II die gleichen Laute, die gegen I gesprochen werden.
Eine derartig einfache Einrichtung hat aber den Nachteil, daß die Tonstärke sehr gemindert wird; denn ein großer Teil der Energie des Schalles wird dazu verbraucht, die Trägheit der ersten Membran zu überwinden und sie in Schwingung zu versetzen, und dann geht wieder ein Teil bei der Umsetzung der mechanischen Bewegungsenergie in elektrische Energie verloren. Wie wir wissen, wird in dem Widerstand eines Leiters die Energie eines elektrischen Stromes geschwächt; da sie aber nach dem Gesetz der Erhaltung der Energie nicht verloren gehen, nicht einfach verschwinden kann, so muß sie sich in eine andere Energieform verwandelt haben. Elektrische Energie wird in Widerständen zum Teil in Wärme umgesetzt, wie wir schon an den auf [Seite 51] und [57] beschriebenen Experimenten gesehen haben. Man nennt diese durch elektrische Ströme in Leitern hervorgerufene Wärme Joulesche Wärme. Dieser Vorgang spielt sich zum Teil, je nach dem Widerstand (Länge) der Leitung auch hier ab. Bei der zweiten Station finden in umgekehrter Reihenfolge dieselben Verluste noch einmal statt.
