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Galvanische Färbung der Metalle - Galvanischer Strom

Verbindet man Elemente, die wir hintereinander stellen, durch Drähte von verschwindendem Widerstand, wie es z. B. in nachstehender Fig. 1 mit Bunsen-Elementen geschehen und in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, so, daß die Kohle (C) des einen Elements immer mit dem Zink (Z) des folgenden Elements verbunden wird, so bleibt die Stromstärke dieselbe wie zuvor, denn es ist für den ganzen Stromkreis I = nE/nR = E/R. Man sieht auch, daß nun die Elektricität, anstatt von Kohle zum Zink desselben Elements, einfach von Kohle zum Zink des folgenden Elements überfließt, aber unter denselben Verhältnissen wie zuvor. Stellt man jedoch n solche Elemente nebeneinander, verbindet alle Kohlen leitend, ebenso alle Zinke leitend miteinander (s. Fig. 3) und führt nun einen Draht von verschwindendem Widerstand von Kohle zu Zink, so liegen in demselben alle Einzelströme sozusagen nebeneinander; der Strom ist nI. In der That ist die elektromotorische Kraft dieselbe wie bei einem Element, der Widerstand aber wegen des n fachen Querschnitts R/n, demnach I' = nE/R = nI. Verwendet man einen Schließungsdraht vom Widerstand L, so ist für die beiden vorigen Fälle die Stromstärke nE/(nR + L), beziehentlich E/(R/n + L). Die Ergebnisse für den Fall, daß L sehr klein, wurden schon angegeben. Ist im Gegenteil L so groß, daß R dagegen verschwindet, so ist für ein durch L geschlossenes Element I = E/L, für n Elemente hintereinander I' = nE/L = nI, für n Elemente nebeneinander wieder I'' = E/L. Allgemein ist also bei großem äußerm Widerstand die Hintereinanderschaltung, bei kleinem äußerm Widerstand die Nebeneinanderschaltung zur Erzielung einer großen Stromstärke vorteilhaft. Werden, z. B. wie in Fig. 4, acht der obigen Elemente zu zweien hintereinander, zu vieren nebeneinander geschaltet, so ist I = 2E/(2R/4 + L) = 4E/(R + 2L). Werden jedoch, wie in Fig. 5, vier Elemente hintereinander, n nebeneinander geschaltet, so wird

I = 4E/(2R/4 + L) = 4E/(2R + L).

^[Fig. 1.]

^[Fig. 2.]

^[Fig. 3.]

^[Fig. 4.]

^[Fig. 5.]

Soll für die Anzahl k Elemente, wobei k in mehrfacher Weise in die Faktoren m und n zerlegt werden kann (k = m.n), die vorteilhafteste Schaltung bei äußerem Widerstand L ermittelt werden, so haben wir folgende Überlegung anzustellen. Es seien m Elemente hintereinander, n nebeneinander geschaltet, so ist I = mE/(mR/n + L) = mnE/(mR + nL) = kE/(mR + (k/m) L). Es wird I am größten, wenn der Nenner mR + (k/m)L am kleinsten wird. Die Rechnung lehrt aber, daß dies der Fall ist, sobald m so gewählt wird, daß möglichst nahe L = (m/n)R, d. h. daß der innere Widerstand der Batterie dem äußern Widerstand gleich wird. - Vgl. Hauck, Die G. B., Accumulatoren und Thermosäulen (3. Aufl., Wien 1890).

Galvanische Färbung der Metalle, s. Galvanochromie.

Galvanische Gravierung, s. Galvanokaustik (technisch) und Glyphographie.

Galvanische Kette, s. Galvanische Batterie.

Galvanische Metallfärbung, s. Galvanochromie.

Galvanischer Froschschenkelversuch, s. Galvanismus.

Galvanischer Funke. Wenn man die Poldrähte einer Galvanischen Batterie (s. d.) von einer großen, hintereinander geschalteten Elementenzahl nach der Berührung voneinander entfernt, tritt zwischen denselben der G. F. auf. Da hierbei die Entfernung allmählich wächst, so genügt bei Beginn die geringe Potentialdifferenz (s. Elektrisches Potential), um die Luftstrecke zu überbrücken, und diese erhitzte, besserleitende Luftstrecke bleibt einen Augenblick eine Bahn für den Strom. Bei Annäherung der Poldrähte erhält man hingegen keinen wahrnehmbaren G. F. Thomson hat ermittelt, daß erst 700 hintereinander geschaltete Daniellsche Elemente (s. Galvanisches Element, S. 507 a fg.) eine Funkenschlagweite von 1/10 mm haben. Der Schließungsfunke ist also schwer, der Öffnungsfunke aber leicht zu beobachten, besonders wenn dessen Bildung durch den Extrastrom (s. d.) begünstigt wird.

Galvanischer Strom, Voltascher oder elektrischer Strom, heißt der Vorgang, der in dem Verbindungsdrahte der Pole eines Galvanischen Elements (s. d.) oder einer Galvanischen Batterie (s. d.) stattfindet. Volta hat denselben, da er zuerst die elektrischen Spannungserscheinungen an seiner Säule (s. Galvanismus) wahrgenommen hatte, als