Abb. 171. Schema des Mikrophones.
Das Mikrophon.
Ein solches Telephon hatte eigentlich nur theoretisches Interesse; zum praktischen Gebrauch war es kaum anzuwenden, da die Töne an der Empfangsstation zu schwach wiedergegeben wurden. Dieser Mißstand wurde durch die Erfindung des Mikrophones durch Hughes beseitigt. Hughes befestigte auf einem Resonanzkästchen parallel nebeneinander zwei Kohlestäbchen und legte auf diese ein drittes. Dann verband er die eine der befestigten Kohlen mit einem Pol, die andere durch ein Bellesches Telephon T — so genannt nach Graham Bell, dem Erfinder des vorher beschriebenen Telephones — mit dem anderen Pol eines Elementes E ([Abb. 171]). Wird bei dieser Einrichtung durch irgend eine Erschütterung der Deckel des Resonanzkästchens (R) rasch nach unten bewegt und mit ihm die beiden Kohlen a und b, so wird das nur leicht aufliegende Stäbchen c infolge seiner Trägheit nicht so rasch folgen können, es wird in dem Augenblick nicht so fest auf a und b aufliegen als vorher; dadurch aber, daß der Kontakt geringer wird, wird der Widerstand für den Strom größer, der Strom selbst also schwächer. Wird umgekehrt der Resonanzboden gegen c hinbewegt, so wird der Kontakt inniger und der Strom stärker. Die Stromstärke gerät demnach in Schwankungen, die den Schwingungen des Resonanzbodens analog sind. In genau derselben Weise schwankt dann die Stärke des vom Strome umflossenen Stahlmagneten, so daß schließlich die Membran des Telephons die Schwingungen des Resonanzbodens genau mitmacht. Einen derartigen Kohlenkontakt auf einem Resonanzboden nennt man Mikrophon.
Abb. 172. Schema einer Telephonanlage.
Jedoch auch diese Vorrichtung genügte nicht, wenn man auf sehr große Entfernungen sprechen wollte; der Strom des Elementes wurde in einer langen Leitung zu sehr geschwächt. Aber gerade der Umstand, daß der durch das Mikrophon gehende Strom durch die Schallwellen in Schwankungen gerät, ermöglicht es uns, ihn zu transformieren, auf eine andere Spannung zu bringen, genau so, wie wir die Wechselströme in den Transformatoren transformiert haben. Die sich dadurch ergebende Schaltungsweise ist aus [Abb. 172] zu erkennen: I und II bezeichnen die beiden Fernsprechstationen. Wird nun in I gesprochen, so macht der Strom folgenden Weg: er fließt von Element E₁ durch das Mikrophon M₁ und durch die um einen Eisenkern K gewundene primäre (dicke) Wickelung p der Induktionsrolle J₁ zum Element E₁ zurück. Beim Durchgang durch das Mikrophon, gegen welches gesprochen wird, wird er bald stärker, bald schwächer, gerät also in Schwankungen. Dieser unstete Strom wird beim Durchgang durch pp in J₁ in der sekundären Wickelung ss auf hohe Spannung und geringe Stromstärke transformiert, so daß er jetzt ohne erhebliche Verluste in die Ferne geleitet werden kann. Er geht von J₁ zuerst durch das Telephon T₁, durch den einen Ferndraht zu dem Telephon T₂, durch J₂ und durch den anderen Ferndraht nach J₁ zurück. Da er in den Telephonen deren Stahlmagnete umkreist, teilt er ihrem Magnetismus seine eigenen Schwankungen mit, dadurch gerät die Eisenmembran in Schwingung, so daß man die gegen M₁ gesprochenen Worte in T₂ hören kann. In der gleichen Weise kann man von Station II nach Station I sprechen.
Bei einer praktischen Fernsprechanlage muß natürlich noch ein Anrufwecker (Klingel) und eine Vorrichtung vorhanden sein, die es gestattet, wenn nicht gesprochen wird, den Batteriestrom auszuschalten, damit die Elemente nicht erschöpft werden. (Siehe auch [Herstellung einer Telephonanlage] im Anhang.) —
An dieser Stelle sei noch die Beschreibung der Herstellung der beiden vorerwähnten Meßinstrumente für Wechselstrom, dessen theoretische Betrachtungen auf [Seite 187] nicht unterbrochen werden sollten, nachgeholt.
Das Hitzdrahtinstrument.
Ein genau arbeitendes Hitzdrahtinstrument können wir uns nicht selbst herstellen, wenigstens nicht für geringe Stromstärken, da es ohne korrigierende Vorrichtungen auch auf die Schwankungen der Lufttemperatur reagiert. Da es aber theoretisches Interesse darbietet, auch zur Demonstration sehr geeignet und, wenn keine Ansprüche an Genauigkeit und Präzision gestellt werden, sehr leicht anzufertigen ist, so sei seine Herstellung hier beschrieben.