Das
ELEKTRISCHE
VORTEX-UNIVERSUM
Von Julius Zoller
DAS ELEKTRISCHE
VORTEX-UNIVERSUM
Grundlegend neue Erkenntnisse in
Physik, Chemie und Himmelsmechanik
Von Julius Zoller
Die...
Das Elektrische Vortex Universum ersetzt das "tote Gravitationsuniversum",
wie es von den Lehrmeinungen seit (aber nicht v...
VORREDE DES HERAUSGEBERS
Die vorliegende universelle Theorie der Wirbelkinematik wurde als Manuskript im Selbstverlag
verö...
VORWORT
Unter den Welträtseln ist die spannendste Frage die nach dem Ursprung und Wesen der Materie,
eine Frage, auf die a...
Gesetzmässigkeit auf die elektrischen Vorgänge übertragen. Mann kann hierzu sagen, dass die
feststehenden Grundgesetze - s...
INHALTSANGABE
Erster Teil
Die Wirkungsweise der Induktion
Das Induktionsprinzip veranschaulicht durch den Magnuseffekt bei...
ERSTER TEIL
Die Wirkungsweise der Induktion
Unsere heutigen Vorstellungen von den Kraftlinien magnetischer und elektrische...
Überall haben wir in der Natur inhomogene Strömungsfelder zu verzeichnen, d. h. überall, wo
beispielsweise Luft- oder Wass...
entstehen, deren Effekt den Zylinder oder die Kugel quer zur Strömung, also gegen den
Wasserstrahl bewegt. In beiden Beisp...
Die Entstehung des Süd- und des Nordpols
Die einzelnen Substanzen, welche auf der Zeichnung als ferromagnetische Zylinder ...
Das Gesetz der Induktion des Stromleiters
Denken wir uns nunmehr, wie die Abb. 10 veranschaulicht, eine Anzahl solcher Rin...
Gehen wir nun davon aus, dass im Stromleiter zunächst kein Strom fliesst, dann müssen wir
trotzdem annehmen, dass um den S...
Die tiefere Begründung des Coulomb'schen Gesetzes
Diese Wirbelkinematik widerspricht keineswegs den bisherigen mathematisc...
derartige Kleinstteilchenkette wäre also nichts anderes als eine Kraftlinie. Befinden sich, wie in
unserem Beispiel, mehre...
Schaltet man nun den Wirbel aus, indem man den Strom der Spulenwicklung unterbricht oder
indem man den Wirbel durch Aufste...
neutralen Zone gegen die Pole aufsteigend ist. Betrachten wir die aus der Stellung der
Magnetnadeln sich ergebende Richtun...
des Zeigerausschlages die Strömungsrichtung des Wirbels erkennen. Da in der Nähe des Poles
kaum eine Steigung zu erkennen ...
besprochen haben. Diese Kleinstteilchen sind auf dieser Abbildung als Kugeln in der Achsenebene
des Stabmagneten in sehr s...
Richtung der eingezeichneten gefiederten Pfeile erfolgt. Bewegen wir die Spule zunächst in axialer
Richtung konzentrisch z...
Gefälle nach dessen ursprünglicher Lage. Der Wirbel des Kleinstteilchens strömt somit nach der
anstossenden Seite des Spul...
1 und 2 in Blickrichtung H veranschaulicht. Legt man nun an die Metallkegelringe und Zylinder je
eine Plus- und Minusspann...
beschäftigen. In der Abb. 19 ist das Prinzip dargestellt, und zwar der Einfachheit halber in
Anlehnung an die Abb. 15. Nur...
von aussen nach innen wandernden Kleinstteilchen auf einen Stromleiter, also in unserem Beispiel
der Abb. 19 auf die Sekun...
Abb. 20
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass dem Skineffekt auf der Innenseite einer
Hochfrequenzspule eine Addition u...
linke Wirbelseite der unteren Kleinstteilchen und der vorher untere Wicklungsteil die linke
Wirbelseite der oberen Teilche...
Das Induktionsprinzip der Fernsendung und des Fernempfangs
Die Wirkungsweise der drahtlosen Sendung ist im Grunde genommen...
Lichtes hervorgehen wird, durch die Einstrahlung der Sonne die gegenseitigen Abstände der
Kleinstteilchenwirbel vergrösser...
Wirbel der Stabmagneten und der Magnetnadeln, welche in ihren täglichen, jährlichen und
säkularen Abweichungen in Übereins...
Abb. 24 Abb. 25
Abb. 26 - Ausschnitte charakteristischer Diagramme
Die Abb. 26 zeigt den Verlauf der erdmagnetischen Schwa...
einiger Zeit eine Oxydschicht bilden, welche allmählich durch zunehmenden Widerstand die
Messung beeinträchtigen würden, w...
zu sprechen haben. Einstweilen stellen wir nur fest, dass diese aktuelle Sonnenelektrizität in ihrer
Auswirkung den Strömu...
Aufladung erforderlich ist. Grosse Wirbelintensitäten haben grosse Stauungen, d. h. eine hohe
Wärmeentfaltung zur Folge. M...
Sättigung die Reihenfolge der Wirbelintensität und dementsprechend auch die thermoelektrische
Spannungsreihe.
Substanz
Spe...
Zoller, Julius - Das Elektrische Vortex-Universum
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Das Elektrische Vortex Universum ersetzt das "tote Gravitationsuniversum",wie es von den Lehrmeinungen seit (aber nicht von) Isaac Newton vertretenwird. Am Beispiel einfach nachvollziehbarer Experimente, leichtfasslicher Beobachtungen & durch Rückkehr zu logischen qualitativen Argumenten erklärt das EVU die von der Menschheit in historischer Zeit erlebten Naturereignisse ebenso wie die vorangegangenen & laufenden natürlichen Mechanismen, welche die Entwicklung des Universums in (quasi-quantavolutionärer Weise) beherrschen - von der elektrischen Energie in ihrem ersten Aggregatszustand über die Substanzbildung bis zu den einheitlich angetriebenen & stabilisierten Bewegungen im Mikro- & Makrokosmos.Isaac Newton schrieb: "Dass der Materie Schwere endogen, inhärent &essentiell eigen sein soll, so dass ein Körper über eine Distanz durch ein Vakuumhindurch auf einen anderen Körper ohne Vermittlung durch etwas Anderes einwirken kann, das ihre Wirkung & Kraft unmittelbar vom einen zum anderen übertragen würde, ist für mich eine derart grosse Absurdität, dass meinesErachtens kein Mensch, der philosophische Dinge kompetent bedenken kann, je auf so etwas hereinfallen könnte" - worin Newton ganz recht hatte, da er ja die Elektrizität nicht kannte! Nichtsdestotrotz, nach ersten Theorien über dieelektrische Ursache der Schwere (vgl J.C.F. Zöllner's "Über die Ableitung der Newton'schen Gravitation aus den statischen Wirkungen der Elektricität" -Leipzig 1877), liess die moderne Physik die Entdeckung der Elektrizität &Newton's Warnung ausser acht, indem sie die Absurdität lehrt, die Formelnverkörperten die eigentliche Schwer"kraft", & dass demzufolge die Himmelskörper in einem "freien Fall" umeinander kreisten. Diese Absurditätsteht natürlich im fundamentalen Gegensatz zu jeglicher Beobachtung, wonach doch jede ein "Gesetz" erwirkende Bewegung von Kräften abhängig ist: (1) einerdas Objekt repulsierenden (abstossenden resp. anpressenden) & (2) es auf seinerBahn stabilisierenden Kraft.

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  1. 1. Das ELEKTRISCHE VORTEX-UNIVERSUM Von Julius Zoller
  2. 2. DAS ELEKTRISCHE VORTEX-UNIVERSUM Grundlegend neue Erkenntnisse in Physik, Chemie und Himmelsmechanik Von Julius Zoller Dieses Buch wurde vom Autor, unter Vorbehalt seines Copyrights, 1962 im Selbstverlag, Am Burgweg 13, Karlsruhe, als Manuskript veröffentlicht und gedruckt von Fritz Weber, Reprografischer Betrieb, Karlsruhe Wer über den Autor oder seine Rechtsnachfolger Auskünfte erteilen kann wendet sich an PAF Verlag, CH-4002 Basel
  3. 3. Das Elektrische Vortex Universum ersetzt das "tote Gravitationsuniversum", wie es von den Lehrmeinungen seit (aber nicht von) Isaac Newton vertreten wird. Am Beispiel einfach nachvollziehbarer Experimente, leichtfasslicher Beobachtungen & durch Rückkehr zu logischen qualitativen Argumenten erklärt das EVU die von der Menschheit in historischer Zeit erlebten Naturereignisse ebenso wie die vorangegangenen & laufenden natürlichen Mechanismen, welche die Entwicklung des Universums in (quasi quantavolutionärer Weise) beherrschen - von der elektrischen Energie in ihrem ersten Aggregatszustand über die Substanzbildung bis zu den einheitlich angetriebenen & stabilisierten Bewegungen im Mikro- & Makrokosmos. Isaac Newton schrieb: "Dass der Materie Schwere endogen, inhärent & essentiell eigen sein soll, so dass ein Körper über eine Distanz durch ein Vakuum hindurch auf einen anderen Körper ohne Vermittlung durch etwas Anderes einwirken kann, das ihre Wirkung & Kraft unmittelbar vom einen zum anderen übertragen würde, ist für mich eine derart grosse Absurdität, dass meines Erachtens kein Mensch, der philosophische Dinge kompetent bedenken kann, je auf so etwas hereinfallen könnte" - worin Newton ganz recht hatte, da er ja die Elektrizität nicht kannte! Nichtsdestotrotz, nach ersten Theorien über die elektrische Ursache der Schwere (vgl J.C.F. Zöllner's "Ueber die Ableitung der Newton'schen Gravitation aus den statischen Wirkungen der Elektricität" - Leipzig 1877), liess die moderne Physik die Entdeckung der Elektrizität & Newton's Warnung ausser acht, indem sie die Absurdität lehrt, die Formeln verkörperten die eigentliche Schwer"kraft", & dass demzufolge die Himmelskörper in einem "freien Fall" umeinander kreisten. Diese Absurdität steht natürlich im fundamentalen Gegensatz zu jeglicher Beobachtung, wonach doch jede ein "Gesetz" erwirkende Bewegung von Kräften abhängig ist: (1) einer das Objekt repulsierenden (abstossenden resp. anpressenden) & (2) es auf seiner Bahn stabilisierenden Kraft.
  4. 4. VORREDE DES HERAUSGEBERS Die vorliegende universelle Theorie der Wirbelkinematik wurde als Manuskript im Selbstverlag veröffentlicht, vermutlich weil sich kein wissenschaftlicher Verleger dafür finden liess. Gleichwohl handelt es sich um die eindrücklichste - und zugleich auch die einfachste und einheitlichste - Darstellung der energetischen und materiellen Zustände im Universum. Im Wettstreit mit allen anderen Ansätzen, zu einem verständlichen Bild des Universums zu gelangen (etwa dem Toten Gravitations-Universum: TGU der Lehrmeinungen), beschreiben diese Erkenntnisse also das Elektrische Vortex-Universum und werden deshalb im Rahmen der RMNG (Rekonstruktion der Menschheits- & Naturgeschichte) als EVU referiert. Zusätzliche Bestätigung findet das EVU noch im Bereich der Wirbeltheorie des Wassers, die gleichfalls schon in den Zwanziger- und Dreissigerjahren entstand. Das Manuskript ist gewiss als einzigartiger Fund anzusehen und verdiente es, unbeschränkt Eingang in die Forschung zu finden. Allerdings kann dies nur tagträumerisch angedacht werden, da die milliardenverbrauchenden Physiker- und Astronomengilden natürlich niemals auf ihre Pfründen Verzicht leisten werden. Allenfalls die gegenwärtig entbrennende Interessengruppe der Asteroideneinschlagforscher könnte die Gelegenheit zur Untersuchung neuer elektrischer anstatt nuklearer Abwehrmassnahmen wahrnehmen - aber auch dort wird kaum mit ernsthaftem Widerstand gegen die Lehrmeinung und der ihr verbundenen Rüstungsindustrie zu rechnen sein. 1. 5. 54UK (Juli 1998XK) bbi @ paf.li
  5. 5. VORWORT Unter den Welträtseln ist die spannendste Frage die nach dem Ursprung und Wesen der Materie, eine Frage, auf die als Antwort nicht nur das Ignoramus, sondern auch das Ignorabimus nach dem heutigen Stand der Wissenschaft gegeben werden kann. Es ist merkwürdig, dass das Erforschen der Materie trotz eines Bücher füllenden Wissens von ihren Erscheinungen, Beziehungen und Gesetzen diese Rätselhaftigkeit des Wesens der Materie unbeachtet gelassen, Fernstes und, man möchte sagen, nur Selbstverständliches wissenschaftlich behandelt hat. Aber das Rätselhafte der Materie darf nicht davon abhalten, sich weiter mit ihm zu beschäftigen, um nach und nach die Lücke in unserem Wissen von dem Wesen der Atome zu füllen. Was sind Atome? Was ist Kraft, wie und wo ist ihr Ursprung? Wie ist der Kosmos entstanden und welche Grundgesetze gelten für ihn? Das sind alles Fragen, die auch gegenwärtig noch nicht abschliessend beantwortet werden können. Aber gerade das Ungewisse drängt uns, zur Gewissheit zu kommen, sei es auf philosophischem, sei es besonders auf physikalischem Wege. So wurde auch aus einem solchen Drange in der Philosophie des 17. Jahrhunderts und in der Chemie der Atombegriff von neuem Gegenstand wissenschaftlicher Forschung. Wohl erkannte man, dass Stoffe verschieden sind, weil sie aus verschiedenen Atomen bestehe, die in ihren chemischen Verbindungen verschiedene Kombinationen eingehen. Aber was sind Atome? Nach der Gestaltung der Körper im Grossen kann die klassische Physik analog die Gestaltung der Atome nur als eine Ballung verschieden träger und schwerer Körper kleinsten Ausmasses erklären. Wie die Einengung des Materienbegriffes auf träge und schwere Masse in der Mechanik, so wurde auch die Erklärung der Gasmaterie aus kleinsten Masseteilchen die Grundlage für die Gastheorie und weiterhin die Erklärung der Wärme als einer ungeordneten Bewegungsenergie der Moleküle und Atome in der Wärmetheorie. Aber wie fruchtbar auch das Erkennen der Mechanik des Kleinen war, so rätselhaft blieb das Atom seinem innersten Wesen nach. Es lag nahe, ein Kraftzentrum in ihm zu sehen. Aber wird dadurch nicht das Rätselhafte des Atoms bloss in den Kraftbegriff verlegt? Welchen Wandlungen war nicht auch die Lehre von der Elektrizität und vom Licht unterworfen! Es gibt Beweise für die Teilchen- und Wellennatur des Lichtes. Das Rätsel der Doppelnatur des Lichtes und der Materie beherrscht noch die gegenwärtige Physik. In der Elektrizitätswissenschaft musste man die Äthertheorie verlassen. So auch hat sich die allgemeine Relativitätstheorie von der veralteten Auffassung der Gravitation abgekehrt. Sie ist ihrem Inhalt nach eine Gravitationstheorie, die den Gedanken durchführt, dass das Gesamtfeld der Materie alle Messungen beeinflusst, als ob von Ort zu Ort verschiedene Massstabswerte gälten. In der Physik des Kleinen und des Kleinsten gelangt man zu Ergebnissen, die man nur als Wahrscheinlichkeitsgleichungen für zu erwartende Ergebnisse ansprechen kann. Freie Materie? Dem kann nicht widersprochen werden, weil wir eben von ihrem Wesen nur ein unvollkommenes Wissen haben. Was im Mikrokosmos gilt, kann auch im Makrokosmos, so über die Entstehung der Gestirne und vom Werden und Wesen des Kosmos mit Recht angenommen werden. Auch der Makrokosmos birgt noch viele ungelöste Fragen. Die Physik war die Führerin auf dem Wege zur Behandlung und etwaigen gültigen Beantwortung aller dieser Fragen. Sie ist von der trägen und schweren Masse, von der polaren elektrischen Ladung, von der Atomistik in allen Phasen, über die Lehre vom Äther und vom metrisch geprägten Raume bis zur Quantenmechanik mit ihrer Doppelnatur von Welle und Teilchen immer wieder und immer mehr der alten Aristotelischen Lehre nahegekommen, dass der Materie in ihrer körperhaften Form als Vorstufe ein nur potentieller Seinsdrang zugrunde liegt, eine Seinsfähigkeit zu allem Möglichen, eine Stufe zwischen Sein und Nichtsein, ein noch unbestimmtes, nicht individualisiertes, unerfülltes Sein. Schon seit vielen Jahren hat der Verfasser dieses Buches nach einer endgültigen Erklärung der Erscheinungsformen der Elektrizität und des Magnetismus geforscht. Seit dem Jahre 1925 führte er beide, wie Maxwell, auf die Aero- und Hydromechanik zurück. Er baute hierbei auf den Magnuseffekt weiter auf, und er konnte diese von ihm erkannte und als Wirbelgesetz benannte
  6. 6. Gesetzmässigkeit auf die elektrischen Vorgänge übertragen. Mann kann hierzu sagen, dass die feststehenden Grundgesetze - so das Ohm'sche, das Coulomb'sche, die Maxwell'schen Gleichungen usw. - der vorliegenden Auffassung dieser Vorgänge nicht widersprechen. Es wurde auch hier versucht, die verschiedenen Teile der naturwissenschaftlichen Erkenntnis auf eine gemeinsame Grundlage zu bringen, so die Schwere, die Bewegung der Planeten, die Ausbreitung, Brechung und Interferenz des Lichtes usw. Nach dieser Auffassung unterliegen die Spiralnebel im Makrokosmos dem gleichen Wirbelgesetz, dem die Induktion im Kleinsten unterworfen ist. So gibt der neuartige Erklärungsversuch, was Materie ist, die oder eine Antwort auf die offenen und bis heute wissenschaftlich noch ungelösten Fragen. Es soll hier nicht darüber gestritten werden, ob diese Auffassung die endgültige sei. Mit der Herausgabe dieses Buches wird ein neues Ideengut der Öffentlichkeit übergeben. O. C. Hilgenberg, H. Fricke, E. Ruckhaber, F. Fehse u. a. sind später zu ähnlichen Ergebnissen auf einem Teilgebiet gekommen. Sie haben darüber seit dem Jahre 1933 berichtet. Der Autor gab im Jahre 1930 eine Schrift mit dem Titel ,,Die effektiven magnetischen Strömungen des Magneten und der Erde" heraus. Dieser Schrift legte er seine Gedanken über die Wirbelkinematik erstmalig zugrunde. Das vorliegende Buch erhebt keinen Anspruch auf Vollkommenheit. Es will nur wissenschaftlich Tätige zur Stellungnahme und Mitarbeit anregen. Der Verfasser will auch nicht zu der Wandlung der erkenntnistheoretischen Situation unserer Zeit Stellung nehmen, zu einer Wandlung, die durch die Ergebnisse neuer Forschung in der Naturwissenschaft, vor allem durch die Relativitätstheorie, die Wellen- und Quantenmechanik und die Kernphysik hervorgerufen ist. Durch zahlreiche neue Experimente und eigene Intuition sucht er den Schlüssel zur Erklärung der Zusammenhänge im Mikro- und Makrokosmos. Nach ihm ist die Entdeckung vieler Erscheinungsformen durch die moderne Physik dem vervollkommneten und verfeinerten Instrument durch die unmittelbare Anschaulichkeit zu verdanken. Er will mit seinen Ausführungen keineswegs den Boden der klassischen Physik verlassen. Er sieht vielmehr in der Vorstellung das Primäre und Grundlegende. Dr. Ing. R. Beck
  7. 7. INHALTSANGABE Erster Teil Die Wirkungsweise der Induktion Das Induktionsprinzip veranschaulicht durch den Magnuseffekt bei Wasser- und Luftströmungen - Das elektrische Feld des Stromleiters - Die Entstehung des Ringsystems der um einen Stromleiter gruppierten Eisenspäne - Das Gesetz der Induktion des Stromleiters - Die Entstehung des Extrastromes - Die Wirkungsweise der Induktion des unterbrochenen Gleichstromes - Die Wellenbewegung der Kleinstteilchen - Die tiefere Begründung des Coulomb'schen Gesetzes - Die Erklärung des Ohm'schen Gesetzes - Die Ursache der Querschnittsvergrösserung und Längenverkürzung der Kraftlinien - Der Elektromagnet - Der permanente Magnet - Das inhomogene Wirbelfeld des permanenten Magneten - Der experimentelle Nachweis der Wirbelsteigung beim Stabmagnet - Die Ursache der Eisenspangruppierung im magnetischen Feld - Das Induktionsgesetz des permanenten Magneten - Beweis für das Vorhandensein der Wirbelstaueffekte - Die Wirkungsweise des Transformators - Der Skineffekt - Der Induktionsvorgang bei der stromerzeugenden Maschine - Die Bewegungsursache eines Stromleiters innerhalb eines magnetischen Feldes - Das Induktionsprinzip der Fernsendung und des Fernempfangs - Der Grosswirbel der Erde - Die Strömungsrichtung des Grosswirbelfeldes der Erde - Der Grösstwirbel der Sonne - Die Störungen des Grösstwirbels - Erdmagnetischer Differenzialmotor nach Zoller - Die Sonnen- und Erdenelektrizität - Die Eigenschaften der aktuellen Sonnenelektrizität - Das Wesen der Wärme und der Kälte - Die Ursache des elektrischen Leitungswiderstandes bei Temperaturerhöhung - Die rechnerische Grundlage der thermoelektrischen Spannungsreihe - Das Wesen der Thermoelektrizität - Die Ursache der Verschiebung der heissesten und der kältesten Tage des Jahres - Der Einfluss der aktuellen Sonnenelektrizität auf die Grosswetterlage - Wolken- und Hagelbildung - Die Ursache des absoluten Nullpunktes - Zusammenfassung: 1. Anpressung und Abstossung, 2. Elektrizität, 3. Potentielle und aktuelle Erdenelektrizität, 4. Erdmagnetisches Feld, 5. Induktion, 6. Potentielle und aktuelle Mondenelektrizität, 7. Negative Elektrizität, 8. Planetarischer Nullpunkt, 9. Positive und negative Elektrizität, 10. Potentielle und aktuelle Sonnenelektrizität, 11. Wärme, 12. Ausblicke zu neuen Aufgaben. Zweiter Teil Das Urphänomen der Substanzbildung Physikalisch chemische Tabellen - Die Ursache des periodischen Systems der Elemente - Die Ursache der Atomwärme - Der Einfluss der Planeten auf Metalle - Der Zwischenraum der Substanzen - Die Ursache der grössten Dichte des Wassers - Die Ursache der Kristallisation - Zusammenfassung über das Wesen der Substanz. Dritter Teil Die Wirkungsweise der Schwere Die Ursache des Atomgewichtes und der Fallbeschleunigung - Das Gravitationsgesetz - Die Gravitationskonstante - Die Schwerefeldwaage. Vierter Teil Das Wesen und die Fortpflanzung des Lichtes Das Urphänomen des Lichtstrahles - Brechung des Lichtes - Arten der Lichtbrechung - Die Entstehung des Spektrums im Prisma - Die prozentuale Farbzusammensetzung des weissen Lichtes - Die Atomwärme des Lichtes - Der Dopplereffekt des Lichtes - Die Ursache der Rot- bzw. der Violettverschiebung im Spektrum - Die exakte Widerlegung der Goethe'schen Auffassung über die verschiedenfarbige Zusammensetzung des weissen Lichtes - Die Entstehung der Normalspektren - Die Ursache der Polarisation des Lichtes - Die Ursache der Reflexion - Die Wirkungsweise des Radiometers - Die Goethe'sche und die Newton'sche Lichtauffassung - Ein neuer Vorschlag zur Messung der Lichtgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Erdumdrehung - Zusammenfassung: 1. Licht, 2. Lichtfortpflanzung, 3. Lichtgeschwindigkeit. Fünfter Teil Die Bewegungsursache der Himmelskörper Die Entstehung unseres Sonnensystems - Das Geheimnis der Sonnenflecken - Der Grösstwirbel der Sonne - Der Grosswirbel der Planeten - Die Kleinwirbel der Monde - Die polare Stellung der Planeten und Monde zur Sonne - Die Ursache des Umlaufes der Planeten und der Monde um die Sonne - Die Entstehung der elliptischen Planetenbahnen - Die Ursache des Zodiakallichtes und des Polarlichtes - Die Sonnenflecken Maximaljahre - Die Ursache der Umdrehung der Sonne, der Planeten und der Monde um ihre eigene Achse - Die wahre Ursache von Ebbe und Flut - Das Gesetz der wahren Mondbahn - Die Sonderstellung des Uranus - Die Ursache der Rückläufigkeit einiger Monde - Die Kometen und ihre Schweifbildungen - Die Planetenbahnen und die Rückläufigkeit einiger Kometen - Die Spiralnebel - Das Milchstrassensystem - Vorschlag zum Bau eines strömungsgebundenen Satelliten als Antigravitaions-Flugkörper - Ausklang.
  8. 8. ERSTER TEIL Die Wirkungsweise der Induktion Unsere heutigen Vorstellungen von den Kraftlinien magnetischer und elektrischer Felder gründen sich in der Hauptsache auf die Eisenspanbilder permanenter und temporärer Magnete sowie stromführender Leiter. Die charakteristischen Eisenspanbilder, welche entstehen, wenn man Eisenspäne auf Papier oberhalb eines Magneten oder eines Stromleiters streut, veranschaulichen schematisch die Abbildungen 1 bis 4. Da diese sogenannten Kraftlinien in der gesamten Physik keine ähnlichen Vorgänge bzw. Entsprechungen aufzuweisen haben, nehmen sie auch innerhalb der Wissenschaft eine noch unbegründete Sonderstellung ein. Da man also mit diesen Kraftlinien- Gebilden keinerlei Vergleiche mit anderen physikalischen Vorgängen anstellen kann, so weiss man auch bis heute mit diesen Gebilden noch nichts Rechtes anzufangen. Aber gerade von der richtigen Deutung dieser Gebilde hängt die Lösung des gesamten magnet-elektrischen Erscheinungskomplexes ab. Ja, wer diese Kraftliniengebilde richtig zu deuten versteht, der hat gleichsam den Schlüssel zu allen Erscheinungs- und Bewegungsformen der Physik, Chemie und der Himmelsmechanik in der Hand. Unsere Vorstellungen über diese Kraftlinien-Systeme führten uns gleich bei dem Grund- und Ausgangsproblem der Elektrizitätsforschung in eine Sackgasse, aus der wir uns bis heute noch nicht herausfinden konnten. Was hätten wir wohl über die Ursache des Magnetismus und dessen Erscheinungsformen gedacht, wenn wir nicht die allzu anschaulichen Eisenspanbilder zur Verfügung gehabt hätten. Ganz bestimmt wären wir so ohne weiteres nicht auf die Vorstellungen der Kraftlinien-Anordnungen magnetischer und elektrischer Felder gekommen, wenn wir nicht geradezu handgreiflich auf diese Ideen verwiesen worden wären. Vielleicht hätten wir ohne das Charakteristikum der Eisenspanbilder Hypothesen aufgestellt, welche parallel zu bekannten Vorgängen der Physik mehr den tatsächlichen Verhältnissen entsprochen hätten. Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 In den folgenden Ausführungen soll nun versucht werden, ein anschauliches Bild über das Zustandekommen der charakteristischen Eisenspanbilder zu gewinnen. Betrachtet man die Entstehung der Eisenspanbilder als Folge einer Strömungsgesetzmässigkeit analog der Aero- und Hydrodynamik, dann gewinnt man anstelle der abstrahierten Sonderstellung der Kraftliniengebilde ganz konkrete Vorstellungen von Wirbeln und deren Strömungs- und Stauungseffekten.
  9. 9. Überall haben wir in der Natur inhomogene Strömungsfelder zu verzeichnen, d. h. überall, wo beispielsweise Luft- oder Wasserströmungen auftreten, finden wir keine gleichförmigen homogene, sondern ungleichförmige, inhomogene Strömungsgeschwindigkeiten vor. Diese ungleichen Strömungsgeschwindigkeiten, welche durch Reibung oder sonstige Widerstände entstehen können, haben stets eine Wirbelbildung zur Folge, was man auch bei Wind- und Wasserströmungen sehr leicht beobachten kann. Man kann sagen, überall, wo inhomogene Strömungsfelder vorhanden sind, ist auch die Grundlage für Wirbelbildungen gegeben. Was hat es nun aber mit den Wirbeln für eine Bewandtnis? Vor vielen Jahren erregte in der gesamten zivilisierten Welt das Flettner'sche Rotorschiff grosses Aufsehen. Es handelt sich hierbei um ein Schiff, das statt mir Segeln mir rotierenden Zylindern ausgestattet ist. Lässt man nämlich einen Zylinder in einer Strömung rotieren, dann erzeugt man innerhalb dieser Strömung ein Wirbelfeld, weil das den Zylinder umgebende Medium durch die Reibung am Zylinder von demselben in gleicher Drehrichtung mitgerissen wird. Die Abb. 5 veranschaulicht das Prinzip des Flettner-Rotors. Die Luftströmung ist durch einfach Pfeile gekennzeichnet. Innerhalb dieser Strömung dreht sich in der kreisförmig eingezeichneten Pfeilrichtung ein Zylinder. Die an den Zylinder sich anschmiegende Luft wird von diesem durch Reibung in gleicher Bewegungsrichtung mitgerissen. Nun tritt folgender Effekt in Erscheinung: Abb. 5 Auf der linken Seite bewegt sich der Zylinder in gleicher Richtung wie die Strömung der Luft, aber auf der gegenüberliegenden rechten Seite ist die Luftströmung der Drehrichtung des Zylinders entgegengesetzt. Da auf der linken Seite die Geschwindigkeiten zunehmen, während dieselben auf der rechten, gegenüberliegenden Seite durch die hier herrschende Gegenströmung herabgesetzt werden, so hat dies zur Folge, dass links gewissermassen ein Sog und rechts ein Druck bzw. Verdichtung entsteht. Diese Erscheinung ist in der Physik als Magnuseffekt bekannt. Der Zylinder hat nun das Bestreben, sich von der Druckseite nach der Sogseite hin zu bewegen. Streng genommen haben wir hier ein inhomogenes Feld künstlich erzeugt, denn auf der Sogseite haben wir grössere Geschwindigkeiten als auf der Druckseite. Die folgende Abb. 6 zeigt nunmehr ein natürliches, inhomogenes Feld, und zwar verursacht durch einen Wasserstrahl, sagen wir einer Feuerspritze. Die umgebende Luft des Wasserstrahles wird nun vom Wasserstrahl in gleicher Bewegungsrichtung mitgerissen; in unmittelbarer Nähe des Strahles mit grösserer Geschwindigkeit und mir der Zunahme des Abstandes vom Wasserstrahl mit geringerer Geschwindigkeit. Man kann sagen: Mit der umgekehrten Entfernung vom Wasserstrahl nimmt auch die Geschwindigkeit der mitgerissenen Luft ab. Wir haben also hier ein ausgesprochen inhomogenes Strömungsfeld der Luft vor uns. Bringen wir nun in dieses inhomogene Strömungsfeld einen Gegenstand, etwa einen Zylinder oder eine Kugel, dann tritt hier, genau wie beim Flettner-Rotor, der Magnuseffekt in Erscheinung. Es entsteht nämlich hier infolge des inhomogenen Feldes eine Wirbelbildung, und zwar sind hier auf dieser dem Wasserstrahl zugekehrten linken Kugelseite die grösseren und auf der rechten Kugelseite die geringeren Strömungsgeschwindigkeiten. Die Folge hiervon ist nun, dass auch hier ein Sog und ein Druck
  10. 10. entstehen, deren Effekt den Zylinder oder die Kugel quer zur Strömung, also gegen den Wasserstrahl bewegt. In beiden Beispielen ist also der Magnuseffekt wirksam. Um den Zylinder oder der Kugel zur Strömungsrichtung eine Querbewegung zu erteilen, ist es also gleichgültig, ob man diese in einem homogenen Feld in Drehung versetzt, oder dieselben in einem inhomogenen Strömungsfeld nicht rotieren lässt. Abb. 6 Betrachten wir nun unter diesem Gesichtspunkt des inhomogenen Strömungsfeldes einen elektrischen Stromleiter nach der folgenden Abb. 7, indem wir annehmen, dass dasjenige, was wir um einen Stromleiter herum als elektromagnetisches Feld in seiner Wirkung wahrnehmen, nichts anderes sei, als eine schwache äussere parallele Fortsetzung des inneren Stromflusses, dann finden wir, sobald wir in dieses Strömungsfeld ein Eisenteilchen hineinbringen, dieselben rechtwinkligen Bewegungserscheinungen wie in den soeben beschrieben Beispielen bei Wasser- und Luftströmungen. Dasjenige, was hier als Strömung bezeichnet wird, bittet der Verfasser zunächst als ein hypothetisch angenommenes ,,strömendes Etwas" hinzunehmen, bis an geeigneter Stelle die erforderlichen Voraussetzungen zu einer näheren Erläuterung gegeben sind. Man wird hier vielleicht versucht sein, zu entgegnen, man könne ausserhalb des Stromleiters in keiner Weise von einem Stromfluss reden, da man mit den feinsten Instrumenten noch keine Strömung nachweisen konnte. Warum aber eine Messung nicht möglich ist, wird verständlich, wenn man sich das Feld mit Wirbelkernen angefüllt denkt, welche bei gleichmässigem Stromfluss in einem statischen Zustand verharren. Die folgenden Ausführungen werden das Gesagte noch näher zu erläutern versuchen. Ab. 7 Bringen wir nach Abb. 8 auf eine rechtwinklig zum Stromleiter gedachte Ebene nebeneinander eine Anzahl ferromagnetischer Substanzen (Eisenteilchen), dann ergibt sich die Tatsache, dass ein Süd- und ein Nordpol entstehen.
  11. 11. Die Entstehung des Süd- und des Nordpols Die einzelnen Substanzen, welche auf der Zeichnung als ferromagnetische Zylinder gedacht sind, werden jeweils von einem Wirbel in gleicher Drehrichtung umströmt, und zwar, wie aus Abb. 8 hervorgeht, diejenigen Zylinder auf der rechten Seite vom Stromleiter im Sinne des Uhrzeigers, und diejenigen auf der linken Seite entgegengesetzt. Auf dieser Gegenläufigkeit der Strömung wollen wir in den weiteren Darlegungen die Polarität auffassen, welche in allen einschlägigen Abbildungen und Projektionen mit einem weissen Halbzylinder als Südpol und mit einem schwarzen Halbzylinder als Nordpol bezeichnet wird. Als Südpol bezeichnet der Verfasser denjenigen Pol, welcher nach dem Nordpol der Erde zeigt, genauso wie es auch in einigen anderen Ländern üblich ist. Diese Massnahme wurde nicht willkürlich vorgenommen, sonder war bedingt durch die im letzten Teil angestellten Betrachtungen über die Polgesetzmässigkeit unseres Sonnensystems. Bei späteren Abbildungen werden auch anstelle der Zylinder, Magnetnadeln oder Kugeln dargestellt. Machen wir in Gedanken mit unserer Blickrichtung senkrecht zur Stromleiterachse um den Stromleiter eine Schwenkung um 360°, dann haben selbstverständlich alle um den Stromleiter gruppierten Zylinder von der Achse aus gesehen gleichen Drehsinn. Das Gesetz der Abstossung Wie Abb. 8 veranschaulicht, haben wir zwischen den einzelnen Substanzen durch den gleichen Drehsinn der Wirbel entgegengesetzte Strömungen und demzufolge, ähnlich wie beim Magnuseffekt, eine Stauwirkung zu verzeichnen, welche die Substanzen entsprechend ihrer innewohnenden Strömungsintensität gegenseitig abstossen. Da die parallele Strömung mit der umgekehrten Entfernung vom Stromleiter abnimmt, so nimmt im gleichen Masse auch die Wirbelintensität der ferromagnetischen Substanzen ab. Demnach müssen also die gegenseitigen Abstände der Substanzen nach aussen hin im gleichen Verhältnis bis auf einen ganz bestimmten, der Intensität des Erdfeldes angepassten Abstand geringer werden, wobei natürlich der durch die Auflage der Substanzen bedingte Reibungswiderstand nicht berücksichtigt ist. Die Entstehung des Ringsystems der um einen Stromleiter gruppierten Eisenspäne Die Abb. 9 stellt in axialer Blickrichtung die Ansicht der Substanzebene A-B von Abb. 8 dar. Wir erkennen in dieser Abbildung sofort das bekannte Ringsystem der um einen Stromleiter gruppierten Eisenspäne. Dieses Ringsystem ist die natürliche Folge der Wirbelstrom-Gleichschaltung und der hierdurch bedingten Abstossung der radial nebeneinanderliegenden polaren Substanzen. Das Ringsystem ergibt sich ganz zwangsläufig von selbst und lässt sich analog den Wirbelstromgesetzen des Wassers und der Luft in einfachster Weise erklären. Dieses Ringsystem hat also mit dem so beliebten experimentellen Nachweis einer um einen Stromleiter kreisförmigen Einzelpolbewegung absolut nichts zu tun. Abb. 8 Abb. 9 Abb. 10
  12. 12. Das Gesetz der Induktion des Stromleiters Denken wir uns nunmehr, wie die Abb. 10 veranschaulicht, eine Anzahl solcher Ringsysteme längs des Stromleiters angeordnet, dann wären die Abstände der einzelnen Ringebenen wiederum das Ergebnis der Abstossung bzw. der Intensität der gleichgeschalteten Wirbel. In diesem Falle würde man allerdings nichts mehr von einer parallelen Strömung längs des Stromleiters wahrnehmen können, sondern nur noch eine Unzahl Einzelwirbel. Da aber diese Einzelwirbel bei einem konstanten Stromfluss in ihrer Stellung fixiert wären, so würde uns das gesamte Wirbelfeld trotz des inneren Stromflusses als ein statisches Feld erscheinen. Nehmen wir nun zum besseren Verständnis der weiteren Ausführungen zunächst einmal an, dass das gesamte Wirbelsystem der Abb. 10, durch gegenseitige Abstossung verursachte, fest verankerte Widerstände innerhalb einer Wasser- oder Luftströmung seien, deren Hauptströmung in der Mitte, also anstelle des Stromleiters wäre. Würden wir nun einen Kanal, welcher ausserhalb des Wirbelfeldes parallel zur Hauptströmung bereitstünde, mit der geöffneten Seite im rechten Winkel gegen die Hauptströmung (gefiederter Pfeil 1), also quer zu dieser bewegen, dann würden wir entsprechend der Strömungsrichtung der beaufschlagten Wirbelseite im Kanal eine Strömung erzeugen, welche der Hauptströmung entgegengesetzt wäre. Würden wir mit dem Kanal die Mitte der Hauptströmung überschreiten und in gleicher Bewegungsrichtung fortfahren, oder aber den Kanal um 180° schwenken und mit dem geöffneten Teil wieder zur Ausgangsstellung zurückkehren, dann hätten wir in beiden Fällen, infolge der inneren Beaufschlagung der Wirbelseiten eine Umkehrung der Strömung im Kanal, d. h. wir hätten die gleiche Strömungsrichtung wie die Strömung der Hauptströmung. Kämen wir nun in Versuchung, den Kanal um 90° zu schwenken und ihn in der Richtung der Hauptströmung (gefiederter Pfeil 2) zu bewegen, dann könnten wir im Kanal keine Strömung wahrnehmen, weil sich die gegenläufigen Strömungen der rechten und linken Wirbel im Kanal gegenseitig aufheben würden. Obwohl sich diese Strömungsgesetze auf Wasser und Luft beziehen, so stimmen sie in allen ihren Bewegungen prinzipiell mit der Induktion überein. Kehren wir nun zurück zu unserer Hypothese des zum Stromleiter in gleicher Richtung parallel fliessenden Kraftfeldes und denken wir uns anstelle der sichtbaren ferromagnetischen Substanzen kleinste, nicht mehr wahrnehmbare materielle Teilchen, dann haben wir wiederum ein um den Stromleiter gesetzmässig gruppiertes Wirbelfeld vor uns, welches wir ins einer Wirkung als ein elektromagnetisches, statisches Feld erkennen. Nehmen wir anstatt des Kanals einen Draht und verbinden dessen Enden mit einem Galvanometer, dann beobachten wir an letzterem, dass der induzierte Strom bei gleichen Bewegungen wie beim Kanal auch die gleichen Richtungen hat. Mn könnte also annehmen, dass die Wirbel der Kleinstteilchen, welche entsprechend ihrer Entfernung vom Stromleiter eine elektrische Aufladung von bestimmter Intensität haben, ihre Ladung in derjenigen Richtung abgeben, die auf der beaufschlagten Wirbelseite herrscht. Die entgegengesetzte Wirbelseite kommt hierbei nicht zur Beaufschlagung, weil die Teilchen an der Oberfläche des Stromleiters haltmachen müssen, also nicht durch den Stromleiter hindurchgehen können. Abb. 11
  13. 13. Gehen wir nun davon aus, dass im Stromleiter zunächst kein Strom fliesst, dann müssen wir trotzdem annehmen, dass um den Stromleiter Substanzen gruppiert sind, die normalerweise der Horizontalintensität des Erdfeldes unterliegen, und entsprechend dieser ihre gegenseitigen Abstände haben. Schicken wir in den Stromleiter nach der Abb. 11 einen galvanischen Strom, dann werden nach unserer Hypothese, die um den Stromleiter gruppierten Kleinstteilchen gemäss der Intensität des Stromes und ihrer Entfernung vom Stromleiter aufgeladen und stossen sich gegenseitig soweit ab, wie es ihrer Wirbelintensität entspricht. Nach unserer Hypothese hätten wir nun ein Potential des magnetischen Feldes, gewissermassen einen magnetischen Plusdruck erzeugt, der am Stromleiter am grössten ist und nach aussen schliesslich bis auf Null herabsinkt. Die der Horizontalintensität der Erde unterliegenden Kleinstteilchen würden also von aussen einen konzentrischen Druck auf das Wirbelfeld des Stromleiters ausüben, das seinerseits einen gleich grossen Druck entgegenstellt. Beide Wirbelfelder würden also zueinander in einem statischen Gleichgewichtszustand stehen. (Aus dieser gegenseitigen Abhängigkeit ergibt sich auch ohne weiteres die Messung eines unbekannten Feldes mit Hilfe eines bekannten Feldes.) Während des Abstossens wandern also die Kleinstteilchen nach Abb. 11 rechtwinklig nach aussen und geben ihre Aufladung - da ja diese einen magnetischen Plusdruck darstellt - in Richtung der beaufschlagten Wirbelseite an den benachbarten Induktionsleiter ab, und zwar ist die Richtung, wie in unserem Kanalbeispiel, dem Hauptstrom entgegengesetzt. Extrastrom Da auch die in den Zwischenräumen der Stromleitermoleküle lagernden Kleinstteilchen bei der Schliessung des Stromes von der Peripherie des Leiters rechtwinklig nach innen der Mittelachse zu wandern, so geben sie ihre Ladung an den Stromleiter selbst ab, und zwar ist ihre Richtung der Richtung des Stromes im Leiter entgegengesetzt (Extrastrom). Wird der Stromkreis geöffnet, dann wandern die Kleinstteilchen entsprechend der Intensität des Erdfeldes wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und beaufschlagen diesesmal mit der inneren Wirbelseite den Induktionsleiter, so dass der induzierte Schliessstrom die gleiche Richtung hat wie der Hauptstrom. Bei Wechselstrom ändern sich die Wirbelrichtungen jeweils entsprechend dem Wechsel der Hauptströmung. Die Wirkungsweise der Induktion des unterbrochenen Gleichstroms Aus dieser Wirbelkinematik ist auch ohne weiteres zu ersehen, dass man mittels eines sog. zerhackten Gleichstromes ebenfalls einen induzierten Wechselstrom erhält, dessen Richtungen ebenso genau bestimmt werden können. Prinzipiell ist es für die Induktion gleichgültig, ob man die Kleinstteilchen hin- und herbewegt, oder ob man sie mit ihren Wirbeln als statisches Feld stehen lässt und den Induktionsleiter gegen die Wirbelseiten beaufschlagt. Auch ist es gleichgültig, ob man die Induktionsspule stehen lässt und den Stromleiter einschl. seiner statischen Wirbelfelder hin- und herbewegt. Die Wellenbewegung der Kleinstteilchen Aus der bisherigen Darstellung über die Wirkungsweise der Kleinstteilchen während des Schliessens, Öffnens oder Wechselns des Stromes geht die wellenförmige Bewegung der Kleinstteilchen eindeutig hervor. Im Augenblick des Schliessens werden nach Massgabe der Geschwindigkeit des Fortschreitens des Stromes die Kleinstteilchen des Erdfeldes durch Zunahme der Wirbelintensität und der dadurch bedingten gegenseitigen Abstossung wellenförmig nach aussen getrieben, während sie beim Öffnen des Stromes durch den statischen Druck des Erdfeldes wiederum wellenförmig nach ihrem Ausgangspunkt zurückgedrängt werden. Je rascher die Unterbrechungen oder die Richtungsänderung (Wechsel) des Stromes sind, desto kürzer sind die Wellenbewegungen der Kleinstteilchen.
  14. 14. Die tiefere Begründung des Coulomb'schen Gesetzes Diese Wirbelkinematik widerspricht keineswegs den bisherigen mathematischen Grundlagen des magnetischen Feldes. Im Gegenteil, das Coulomb`sche Gesetz erfährt durch sie erst seine tiefere Begründung und sinngemässe Auslegung. Bei diesem Gesetz kann es sich nicht um sog. freie Pole handeln, denn solche gibt es ja bekanntlich nicht, wohl aber betrifft es die zweipoligen Kleinstteilchen, welche sich durch ihren aufsteigenden Wirbel gegenseitig abstossen. Da alle Wirbel gleichen Drehsinn haben, so liegen alle Nordpole auf der einen und alle Südpole auf der anderen Seite. Bezeichnen wir die mechanische Kraft, mit welcher sich zwei Kleinstteilchen gegenseitig abstossen mit P und die Stärke oder Wirbelintensität der Abstossung des einen Teilchens mit M1 und die des anderen Teilchens mit M2, die Entfernung beider Teilchen mit 1 und nehmen wir für die Beschaffenheit des zwischen den Teilchen befindlichen Raumes eine Konstante an, so ist die mechanische Kraft, mit welcher die beiden Kleinstteilchen infolge ihrer gegenläufigen Wirbelströmung auseinanderstreben, in absolutem Mass P=(M1·M2)/12 Dyn. In sehr anschaulicher Weise kann man auch das Coulomb'sche Gesetz darstellen, indem man Wasser- oder Luftwirbel erzeugt. Lässt man nämlich in einem Abstand 1 zwei an einer biegsamen Welle befestigten Kugeln innerhalb einer Flüssigkeit oder der Luft in gleicher Richtung rotieren, dann werden die Kugeln entsprechend der Drehzahl, d. h. der erzeugten Wirbelintensität, durch den zwischen beiden Kugeln entstehenden Staueffekt mit der Kraft P abgestossen. Das Ohm'sche Gesetz Das Ohm'sche Gesetz findet durch die Wirbelkinematik ebenfalls eine restlos befriedigende Erklärung, und zwar entspricht a) die Spannung des Stromes der Wirbelintensität bzw. dem Abstand der Kleinstteilchen einer Leitungssubstanz, b) die Stromstärke der Wirbeldichte und c) der Widerstand dem zwischen den Teilchen auftretenden Wirbelstaueffekt. Somit ist die Wirbeldichte proportional der Wirbelintensität, d. h. dem Abstand der Kleinstteilchen und die Wirbeldichte umgekehrt proportional dem Wirbelstaueffekt. Wirbeldichte = Wirbelintensität / Wirbelstaueffekt Wirbelintensität = Wirbeldichte · Wirbelstaueffekt Wirbelstaueffekt = Wirbelintensität / Wirbeldichte Auch die bisherige Vorstellung der Kraftröhren bzw. der Kraftlinien wird durch die Wirbelkinematik klar und eindeutig begründet. Die Ursache der Querschnittsvergrösserung und Längenverkürzung der Kraftlinien Die hintereinander liegenden Kleinstteilchen bilden nach den bisherigen Ausführungen gewissermassen eine Kette; stets schliesst sich der Nordpol des einen an den Südpol des anderen Kleinstteilchens an. Infolgedessen entsteht nach Abb. 12 in der Längsrichtung eine Zugkraft. Eine
  15. 15. derartige Kleinstteilchenkette wäre also nichts anderes als eine Kraftlinie. Befinden sich, wie in unserem Beispiel, mehrere solcher Kraftlinien, oder besser gesagt, Kraftketten nebeneinander, so entsteht durch die gegenseitige Abstossung der Kleinstteilchenwirbel in der Querrichtung der Kraftröhre eine Druckkraft. Alle den Kraftlinien bisher beigelegten Eigenschaften wie Querschnittsvergrösserung und Längenverkürzung finden also durch diese Anschauung eine klare Begründung. Nur verhält sich die sog. Kraftliniendichte bei der Wirbelkinematik in Bezug auf die Anzahl der Kraftlinien in umgekehrtem Verhältnis zur bisherigen Vorstellung. Bei der Wirbelkinematik wird die höchst erreichbare Kraftliniendichte logischerweise nur eine Kleinstteilchenkette auf dem Quadratzentimeter haben, und die Feldstärke 1 wird auf dem Quadratzentimeter die grösste Kettenanzahl vereinigen. Aus dieser Betrachtungsweise geht das ohne weiteres hervor; denn der gegenseitige Abstand der Kleinstteilchen ist bei der höchst auftretenden Wirbelintensität am grössten und bei der geringsten Intensität am kleinsten. Infolgedessen ist also die Intensität der Kraftlinien am grössten, wenn die geringste Zahl der Kleinstteilchenketten auf den Quadratzentimeter kommt und am geringsten, wenn sich die grösste Zahl auf dem Quadratzentimeter befindet. Abb. 12 Anhand dieser Wirbelhypothese soll nunmehr in den folgenden Ausführungen das Induktionsgesetz in Verbindung mit permanenten und temporären (Elektro-) Magneten näher erläutert werden. Es wird sich zeigen, dass man mit Hilfe dieser plastisch dargestellten Wirbelkinematik in Theorie und Praxis sehr gut und erfolgreich arbeiten kann, zumal sie äusserst komplizierte Vorgänge in sehr anschaulicher und einfacher Weise erklärt. Betrachtet man in folgerichtiger Fortsetzung der Wirbelhypothesen die tiefere Gesetzmässigkeit der magnetischen Felder sowie der Induktion permanenter und temporärer Magnete, so gelangt man zu überraschenden und eindeutigen Erklärungen zahlreicher Erscheinungsformen des Magnetismus und der Elektrizität. Gehen wir zunächst einmal davon aus, dass ein Wirbelfeld nichts anderes ist als eine um eine Polachse konzentrisch angeordnete Parallelströmung, dann ist es naheliegend, dass das als parallele Strömung erkannte Feld eines Stromleiters bei einer walzenförmigen Spulenwicklung (Solenoid) eine Art kreisende Wirbelströmung bildet, deren Stirnseite je nach der Strömungsrichtung Nord- bzw. Südpole sein müssen. Der Elektromagnet Bringt man in die Achsenmitte eines solchen Strömungswirbels einen Weicheisenstab, dann haben wir einen Elektromagneten vor uns, dessen Pole genau den Polen des Strömungswirbels entsprechen. Dieser Elektromagnet behält nun solange seine magnetischen Eigenschaften, als er einem Strömungswirbel ausgesetzt ist.
  16. 16. Schaltet man nun den Wirbel aus, indem man den Strom der Spulenwicklung unterbricht oder indem man den Wirbel durch Aufstecken einer zweiten, entgegengesetzt gewickelten Spule infolge Erzeugung eines Gegenwirbels unwirksam macht, oder indem man von vornherein nur eine Spule mit bifilarer, also mit gegenläufiger Wicklung vorsieht, dann verschwinden die magnetischen Eigenschaften sowohl der Spulenwicklung als auch des Weicheisenstabes. Ist die Strömungsintensität der beiden gegenläufigen Wirbelfelder verschieden stark, dann ist es verständlich, dass der Eisenstab nach Massgabe der Intensitätsdifferenz magnetisiert wird. Der permanente Magnet Der Unterschied zwischen einem Elektromagneten (temporären Magneten) und einem permanenten Magneten scheint also nur darin zu bestehen, dass ein Elektromagnet ein künstlich erzeugtes Wirbelfeld und ein permanenter Magnet ein natürliches Wirbelfeld besitzt, dessen Wirbelströmungsintensität so stark sein muss, wie bei einem Elektromagneten gleicher Leistung. Hier drängt sich nun sogleich die entscheidende Frage nach der Herkunft dieses natürlichen Wirbelfeldes des permanenten Magneten auf. Bei Betrachtung der Wirbelfelder wird man ganz zwangsläufig auf diese Frage verwiesen, und es ist nicht schwer, in konsequenter Fortsetzung des nun einmal beschrittenen Weges auch die richtige Antwort auf diese bedeutsame Frage zu finden. Ob diese Antwort der reinen Wahrheit entspricht, wird sich aus dem Zusammenhang aller Betrachtungen ergeben müssen; denn letzten Endes kann man nach menschlichem Ermessen dasjenige für wahr halten, was durch folgerichtiges Denken und durch allseitige Beobachtungen gestützt wird. Das natürliche Wirbelfeld des permanenten Magneten ist wiederum die Auswirkung der inhomogenen Strömung eines noch grösseren Wirbelfeldes, auf das wir im Laufe unserer Untersuchungen noch zu sprechen kommen werden. Zunächst wollen wir einmal untersuchen, ob sich aufgrund unserer bisherigen Betrachtungen auch beim permanenten Magneten ein Wirbelfeld vorfindet und ob sich dasselbe auch in Bezug auf die Polanordnung in die bisherige Betrachtungsweise einordnen lässt. Die Abb. 13 zeigt einen Stabmagnet mit einer Anzahl auf der Achsenebene angeordneter Magnetnadeln, welche auch ebenso gut durch Eisenspäne ersetzt werden könnten. Ein Blick auf diese Abbildung lässt sofort erkennen, dass dem Südpol des Stabmagneten die Nordpole der Magnetnadeln und dem Nordpol des Stabmagneten die Südpole der Magnetnadeln zugeordnet sind. Wir haben nun in unseren früheren Betrachtungen festgestellt, dass eine Magnetnadel bzw. eine ferromagnetische Substanz sich mit ihrer Wirbelachse stets in einen rechten Winkel zur Strömungsrichtung stellt, und dass hierbei der Südpol der Nadel sich immer auf der linken Seite befindet, wenn der Stromleiter oberhalb der Nadel vom Beschauer hinwegführt (Abb. 8 und 9). Wenden wir diesen Tatbestand nunmehr in unserem Beispiel nach Abb. 13 sinngemäss an, dann machen wir in überraschender Weise die Entdeckung, dass wir tatsächlich um die Achse des Stabmagneten eine Wirbelströmung haben, und zwar an den Polen in absteigender und in der neutralen Zone in aufsteigender Tendenz. Die absteigende und die aufsteigende Richtung der Wirbelströmung ist an den Stellungen der Magnetnadel erkennbar. Das inhomogene Wirbelfeld des permanenten Magneten In unserem Beispiel haben wir zwar an den Polen keinen spulenförmig angeordneten Stromleiter, aber sinngemäss findet an den Polen die dichtere Strömung des inhomogenen Wirbels von aussen nach innen und an der neutralen Zone und zu beiden Seiten derselben die dichtere Strömung des inhomogenen Wirbels von innen nach aussen statt. Die Punkte auf der linken Seite der Abb. 13 zeigen die Pfeilspitzen in Richtung auf den Beschauer zukommend und die Kreuze auf der rechten Seite, die Gefieder des Pfeiles vom Beschauer hinwegführend. Wir haben also beim permanenten Magneten eine Wirbelströmung vor uns, welche von aussen gegen die Pole absteigend und von der
  17. 17. neutralen Zone gegen die Pole aufsteigend ist. Betrachten wir die aus der Stellung der Magnetnadeln sich ergebende Richtung der Wirbelströmung, dann finden wir die Nord- und Südpole genau auf derselben Seite wie beim künstlich erzeugten Wirbelfeld des Elektromagneten oder des Solenoides. Aufgrund der von den Polen zuströmenden Wirbel und der von der neutralen Zone gegen die Pole aufströmenden Wirbel widerspricht es nun keineswegs dem gesunden Menschenverstand, wenn man annimmt, dass es sich beim permanenten Magneten an den Polen um ein Ein- und an der neutralen Zone und deren Umgebung um ein Ausströmen handelt. Dasjenige aber, das hier ein- und ausströmt, wollen wir - unseren späteren Betrachtungen vorwegnehmend - kurz als aktuelle Sonnenelektrizität XE "Sonnenelektrizität:aktuelle" bezeichnen. Abb. 13 Der experimentelle Nachweis der Wirbelsteigerung beim Stabmagnet Streng genommen müssen nun die den Polen zugewandten Wirbelströmungen eine gewisse Steigerung haben, und infolgedessen auch die innerhalb dieser Strömung befindlichen Magnetnadeln eine bestimmte Polabweichung besitzen, weil sie wie wir beim parallelen Strömungsfeld des Stromleiters gesehen haben - sich stets in den rechten Winkel zur Strömung stellen. Die Abb. 14 veranschaulicht schematisch, wie sich in sehr einfacher Weise die tatsächlich vorhandene Steigung der Polwirbel experimentell nachweisen lässt. Sie zeigt einen um seinen Südpol schwenkbar angeordneten Stabmagnet A in Inclinationsstellung 1 sowie einen auf dessen verlängerter Inclinationsachse drehbar aufgehängten Weicheisenstab B mit Spiegel C und ferner - zur Projektion des Spiegelausschlages - eine Lichtquelle D. Vor dem Beginn des Versuches wird der Eisenstab ohne Einfluss des Stabmagneten in die Inclinationsstellung gebracht, um den Drall des Seidenfadens nachher möglichst auszuschliessen. Da es sich nur um geringe Ausschläge, d. h. nur um geringe Steigungen der Wirbel handelt, empfiehlt es sich, den Lichtzeiger mindestens drei bis fünf Meter lang zu wählen. Schwenkt man nunmehr den Stabmagnet A aus seiner Stellung 1 nach Stellung 2, dann gelangt ein bestimmter Wirbeldurchmesser des Südpoles in den Bereich des Eisenstabes B, wobei sich letzterer in den rechten Winkel zur Wirbelsteigung, bzw. Wirbelströmung stellt und somit den Lichtzeiger aus seiner Mittellage nach Stellung 2 zum Ausschlag bringt. Wird nach Feststellung des Zeigerausschlages der Stabmagnet von seiner Stellung 2 zurück über 1 nach Stellung 3 geschwenkt, dann gelangt diesesmal der gegenüberliegende Wirbeldurchmesser in den Bereich des Eisenstabes und richtet diesen wiederum rechtwinklig aus. Da nun beide gegenüberliegende Wirbelsteigungen an ihrem Berührungsdurchmesser um den doppelten Winkelbetrag gegeneinander versetzt sind, so haben wir auch den doppelten Ausschlag des Lichtzeigers zu verzeichnen. Gemäss der Wirbelsteigung lässt sich auch an der Bewegungsrichtung
  18. 18. des Zeigerausschlages die Strömungsrichtung des Wirbels erkennen. Da in der Nähe des Poles kaum eine Steigung zu erkennen ist, so ist es ratsam, den Eisenstab in einiger Entfernung vom Stabmagneten aufzuhängen. Abb. 14 Die Ursache der Eisenspangruppierung im magnetische Feld Genau wie bei unseren früheren Betrachtungen werden auch die einzelnen Magnetnadeln wiederum von Eigenwirbeln umströmt. Da alle Wirbel der Magnetnadeln gleichen Strömungssinn haben, so findet zwischen den Nadeln eine Stauung der gegenläufigen Strömung statt. Es entsteht somit ein Staueffekt, welcher die Nadeln zur gegenseitigen Abstossung zwingt. Verwenden wir anstelle der Magnetnadeln Eisenspäne, so entstehen aufgrund dieser gegenseitigen Abstossung die charakteristischen Linien der Eisenspanbilder (vgl. Abb. 1-4). Im Verhältnis zu der Strömungsintensität des Hauptwirbels, also des Stabmagneten, sind auch die Strömungsintensitäten der kleineren Wirbel. Grosse Intensitäten bedingen grosse Abstände der Eisenspanlinien und grosse Reichweiten der Spangruppierung, kleine Intensitäten haben geringe Abstände und kleine Reichweiten im Gefolge. Aus den bisherigen Feststellungen geht hervor, dass innerhalb eines inhomogenen Strömungsfeldes beim Eintritt eines Widerstandes ein Wirbel entsteht, dessen Strömungsrichtung immer im Sinne der dichteren und intensiveren Seite des Strömungsfeldes verläuft. Taucht man in einen solchen Wirbel einen noch kleineren Widerstand, dann ist es logisch, dass innerhalb der Wirbelströmung eine entsprechend kleinere Wirbelströmung entstehen muss, deren Strömungssinn diesesmal von der Wirbelströmung abhängig ist, und zwar wiederum von der dichteren, intensiveren Seite des Wirbelfeldes. Man könnte in dieser Weise fortfahren bis zum Kleinstwirbel eines Kleinstteilchens und umgekehrt bis zum Grösstwirbel eines Spiralnebels XE "Spiralnebel". Nun wollen wir dazu übergehen, uns auch über die Wirkungsweise der Induktion eines Stabmagneten Klarheit zu verschaffen. Das Induktionsgesetz des permanenten Magneten Nehmen wir an, wir haben in der Abb. 15 einen Stabmagnet vor uns, der von unsichtbaren, materiellen Kleinstteilchen umgeben ist, wie wir dieselben anhand der Abb. 10 und 11 bereits schon
  19. 19. besprochen haben. Diese Kleinstteilchen sind auf dieser Abbildung als Kugeln in der Achsenebene des Stabmagneten in sehr starker Vergrösserung dargestellt, deren Südpole weisse Felder und deren Nordpole schwarze Felder zwecks besserer Übersichtlichkeit der polaren Gruppierung zeigen. Aus dem Obengesagten geht hervor, dass diese Kleinstteilchen innerhalb des grossen Wirbels des Stabmagneten ihre entsprechenden Kleinstwirbel haben und sich infolgedessen alle nach Massgabe ihrer Strömungsintensität gegenseitig abstossen und genauso wie die sichtbare Eisenspangruppierung unsichtbar nach der Intensitätsverteilung der ab- und aufsteigenden Strömungswirbel des Stabmagneten geordnet sind. Die Strömungsrichtungen der Kleinstwirbel sind durch kleine Pfeilellipsen gekennzeichnet. In dieses Feld der Kleinstwirbel sind nun eine Anzahl grösserer Schleifen eingezeichnet, welche jeweils schematisch eine Induktionsspule, d. h. eine Spule mit mehreren Drahtwindungen darstellen soll. Die dem Beschauer zugewandte Seite der Schleifen trägt einen Pfeil, welcher die Richtung des induzierten Stromes anzeigt, wenn die Schleife bzw. die Induktionsspule in Richtung der gefiederten Pfeile bewegt wird. Aus der Darstellung der Kleinstteilchen ist ersichtlich, dass deren Polachsen zur Polachse des Stabmagneten in jeder Lage eine andere Winkelstellung einnehmen. Infolgedessen ist es schwierig, den Wirkungsgrad der Induktion auf eine hohe Ziffer zu bringen. Genauso, wie wir beim Stabmagneten von der neutralen Zone nach beiden Seiten gegen die Pole hin einen aufsteigenden, oder besser gesagt, einen ausströmenden Wirbel haben, besitzen wir auch bei den Kleinstteilchen, etwa in der neutralen Zone, einen ausströmenden Wirbel. Es ist einleuchtend, dass man bei einem Kleinstteilchen nicht an den absteigenden, gewissermassen einströmenden Wirbelseiten, also an den Polseiten, eine Kraftströmung entnehmen kann, weil hier die Teilchen hart aneinander liegen, sondern nur an den aufsteigenden Wirbeln der neutralen Zone. Dieser aufsteigende, ausströmende Wirbel ist es, dessen Potential bei einer Bewegung des Wirbelfeldes oder der Induktionsspule in Richtung der beaufschlagten Wirbelströmung abgeleitet wird. Abb. 15 Betrachten wir aufgrund dieser Überlegung die Abb. 15, dann erkennen wir sofort die für die Induktion wirksamste Bewegung der Spule. Wir sehen, dass in axialer Bewegungsrichtung und gleichzeitig konzentrischen Spulenhaltung die meisten Wirbelpotentiale abgeleitet werden können. Es ist nun äusserst interessant, anhand dieser Abbildung festzustellen, nach welcher Richtung der induzierte bzw. abgeleitete Strom in der Spule fliesst, wenn die Bewegung derselben in der
  20. 20. Richtung der eingezeichneten gefiederten Pfeile erfolgt. Bewegen wir die Spule zunächst in axialer Richtung konzentrisch zur Stabmagnetenachse gegen den Nordpol des Stabmagneten, so ist anfänglich, infolge des nur teilweisen Auftreffens der Windungen auf die aufsteigenden Wirbel der Kleinstteilchen und der mit der Entfernung vom Stabmagneten verbundenen Abnahme der Strömungsintensität, nur eine schwache Ableitung bzw. Induktion in der Spule festzustellen. Trifft man in fortgesetzter Bewegung und Polannäherung mehr und mehr auf die aufströmenden Wirbelseiten der um den Nordpol des Stabmagneten gelagerten Kleinstteilchen, dann ist eine erhebliche Stromzunahme bemerkbar. Die Richtung des induzierten Stromes ist in dieser Bewegungsrichtung auf der Nordpolseite des Stabmagneten entsprechend der beaufschlagten Wirbelseiten der Kleinstteilchen dem Drehsinn des Uhrzeigers entgegengesetzt. Bewegen wir die Spule in der gleichen Richtung weiter, dann treffen wir, je mehr wir uns der neutralen Zone nähern, immer mehr auf die absteigende Polströmung bzw. auf die Südpolseiten der Kleinstteilchen. Wie wir schon festgestellt haben, befindet sich auf den Polseiten der Kleinstteilchen kein nach aussen führendes Potential; infolgedessen kann auch hier keine Strom abgeleitet bzw. induziert werden. Führen wir die Spule über diese Zone hinaus gegen den Südpol des Stabmagneten, dann treffen wir wieder mehr und mehr auf die ausströmenden Wirbelseiten der Kleinstteilchen. Da wir aber diesesmal die Rückseite der Kleinstwirbel beaufschlagen, so ändert sich infolgedessen die Stromrichtung in unserer Induktionsspule. Wir haben also hier, auf der Südpolseite des Stabmagneten, eine Stromrichtung, welche dem Drehsinn des Uhrzeigers entspricht. Das An- und Abschwellen des Stromes auf der Südpolseite geschieht bei Fortsetzung der Spulenbewegung gleichermassen wie auf der Nordpolseite. Bewegen wir die Spule nunmehr rückwärts zur Ausgangsstellung, dann beaufschlagen wir die Kleinstwirbel in jeder Polzone stets auf der entgegengesetzten Seite. Infolgedessen ist auch die Richtung des induzierten Stromes gegenüber der zuerst ausgeführten Bewegungsrichtung entgegengesetzt. Führen wir nun die Spule ausserhalb der Achsenmitte des Stabmagneten, jedoch parallel zu diesem, dann ist es begreiflich, dass wir im Vergleich zur obigen konzentrischen Bewegung nur einen Bruchteil des Stromes induzieren. Ein Blick auf die Abb. 15 besagt, dass wir ausserhalb der Achse des Stabmagneten nur die Differenz der Strömungsintensität zwischen den in Polnähe befindlichen Kleinstteilchen und den weiter entfernt liegenden ableiten. Wäre keine Differenz der Wirbelintensitäten vorhanden, dann wäre eine Induktion unmöglich, weil wir ausserhalb des Stabmagneten gleiche Strömungssinn der Kleinstwirbel haben und diese sich - wie im Kanalbeispiel beschrieben - in der Spule gegenseitig aufheben würden. Die Richtung des induzierten Differenzstromes richtet sich natürlich nach der Strömungsrichtung derjenigen Kleinstwirbel, welche sich in Polnähe befinden und demgemäss auch die grössere Strömungsintensität besitzen. Bewegen wir die Spule innerhalb der neutralen Zone im rechten Winkel zur Achse des Stabmagneten gegen denselben, dann beaufschlagen wir wiederum die aufströmenden Wirbel der Kleinstteilchen und leiten deren Potential in der Spule ab. Auch hierbei induzieren wir die Differenz der näher und weiter entfernt liegenden Kleinstwirbel. Bei der Rückwärtsbewegung beaufschlagen wir die dem Stabmagneten zugekehrten Wirbelseiten und erhalten somit eine Umkehrung der Stromrichtung. Die Ableitung des Potentials der Kleinstwirbel ist so aufzufassen, dass bei einer Bewegung entweder der Kleinstteilchen selbst oder der Drahtspule beim Beaufschlagen ein gewaltsamer Eingriff in den statisch ausgerichteten Gleichgewichtszustand der Kleinstwirbel stattfindet und demzufolge ein Potential oder Gefälle nach dem ursprünglichen Gleichgewichtszustand entsteht. Die Kleinstteilchen sind ja entsprechend ihrer gegenseitigen Wirbelabstossung innerhalb des Hauptwirbels des Stabmagneten gewissermassen fest verankerte Widerstände, die wiederum nur solchen Kräften weichen, welche grösser sind als diejenigen ihrer eigenen gegenseitigen Abstützung. Ohne Bewegung befinden sich also die Kleinstteilchen in einem statischen Gleichgewichtszustand. In dem Augenblick aber, wo mittels einer Spule oder dergleichen auch nur ein einziges Kleinstteilchen aus seinem statischen Zusammenhang herausgedrängt wird, entsteht ein
  21. 21. Gefälle nach dessen ursprünglicher Lage. Der Wirbel des Kleinstteilchens strömt somit nach der anstossenden Seite des Spulendrahtes und gibt entsprechend dem entstandenen Gefälle seine Strömung in gleicher Richtung an den Spulendraht ab. Die Entstehung des Induktionsstromes ist also mit einer mechanischen Arbeitsleistung verbunden, welche nach dem Energieprinzip das energetische Äquivalent für die elektromagnetische Energie des Induktionsstromes ist. Abb. 16 Abb. 17 Bei den schematisch dargestellten Induktionsvorgängen der Abb. 15 muss noch ergänzend hinzugefügt werden, dass es nicht einerlei ist, ob die Induktionsspule rechts- oder linksgängig auf dem Stabmagneten entlanggeführt wird. Wenngleich auch die Richtung des Induktionsstromes hierdurch keinerlei Änderung erfährt, so könnte es doch zu Irrtümern Anlass geben, wenn man bei der Umkehrung der Spule nicht gleichzeitig auch auf den Polwechsel der Spulenanschlüsse achten würde. Wiederum aber beweist gerade dieses Beispiel, wie folgerichtig die Vorstellungen der hier beschriebenen Induktionsvorgänge sind. Die Abb. 16 zeigt eine linksgängige Spule mit der Blickrichtung gegen den Nordpol des Stabmagneten der Abb. 15. Wird diese Spule, an welche ein Galvanometer angeschlossen ist, vom Beschauer hinweggeführt, dann geben die beaufschlagten Strömungsseiten der Kleinstwirbel ihre Strömung in gleicher Richtung an die Spule ab, und zwar dem Drehsinn des Uhrzeigers entgegengesetzt. Die Abb. 17 hingegen zeigt die Spule um 180° geschwenkt, so dass ihre Wicklung als rechtsaufsteigend erscheint. Bei gleicher Bewegung der Spule und gleicher Richtung des induzierten Stromes schlägt jedoch das Galvanometer um, weil mit der Spulenschwenkung nicht gleichzeitig auch eine Umpolung der Spulenanschlüsse vorgenommen wurde. Beweis für das Vorhandensein der Wirbelstaueffekte Ein weiterer Beweis für das Vorhandensein der Wirbelstaueffekte veranschaulicht ganz eindeutig das folgende Experiment. Wie bei den meisten angeführten Experimenten sagte auch hier der Verfasser den Verlauf der einzelnen Drehrichtungen der Flüssigkeit in den einzelnen Strömungsabschnitten des Stabmagneten voraus. Die Abb. 18 zeigt im Schnitt A-B ein Glasgefäss mit eingetauchtem Stabmagneten. Ober- und unterhalb der Magnetpole sind je zwei kegelförmige Metallringe 1 und 2 angeordnet. Um die Magnetpole sind je zwei Metallscheiben 3 und 4 befestigt, während um die sog. neutrale Zone des Magneten zwei Metallzylinder 5 und 6 eingebaut sind. Dazwischen befinden sich einige polare Gruppierungen sehr stark vergrösserter Kleinstteilchen sowie eine leitfähige Flüssigkeit, welche das Glasgefäss fast bis zum Rande ausfüllt. Unterhalb des Glasgefässes ist der Schnitt C-D mit den Metallzylindern 5 und 6 gezeichnet. Die Teilansicht links vom Schnitt A-B zeigt in Blickrichtung E die oberen kegelförmigen Metallringe 1 und 2. Die beiden Teilansichten, rechts vom Schnitt A-B, zeigen die um die Pole gelagerten Metallscheiben 3 und 4 in Blickrichtung F und G, während die Teilansicht rechts unten die unteren kegelförmigen Metallringe
  22. 22. 1 und 2 in Blickrichtung H veranschaulicht. Legt man nun an die Metallkegelringe und Zylinder je eine Plus- und Minusspannung wie eingezeichnet an, und zwar jeweils von einer getrennten Batterie, also von insgesamt 5 Batterien, dann dreht sich die gesamt Flüssigkeit im Sinne der eingezeichneten gefiederten Pfeile. Vertauscht man nun aber die Plus- und Minuspole, beispielsweise der kegelförmigen Metallringe 1 und 2, dann dreht sich die Flüssigkeit innerhalb dieser Abschnitte in entgegengesetzter Richtung, obwohl die Ringe und Zylinder 3, 4 und 5, 6 nach wie vor die gleiche Drehrichtung, wie oben beschrieben, beibehalten. Ändert man nunmehr auch die Plus- und Minuspole der Metallzylinder 5 und 6, dann dreht sich die Flüssigkeit genau in der gleichen Richtung wie die umgepolten Abschnitte der oberen und unteren Metallringe 1 und 2, während die Abschnitte 3 und 4 ihre entgegengesetzte Richtung beibehalten. Betrachten wir nun die einzelnen Zeichnungen etwas näher, dann erkennen wir sofort die Ursachen der richtungsweisenden Impulse. Zunächst stellen wir fest, dass ein Teil der Kleinstteilchen Metall-Ionen sind, welche mittels des Batteriestromes von den Plusmetallen zu den entsprechenden Minusmetallen wandern. Sobald sich aber die Metall-Ionen von ihren Plusringen und -scheiben gelöst haben, werden dieselben von der Spiralströmung des Stabmagneten (wie Abb. 15 zeigt) umwirbelt und nehmen entsprechend ihre polare Stellung während des Wanderns nach Abb. 18 ein. Dasselbe trifft auch für die Kleinstteilchen der Flüssigkeit zu. Die Richtung der Ionen-Spiralwirbel wird von der Richtung der absteigenden und der aufsteigenden Wirbelströmung des Stabmagneten bestimmt, während aber die Wanderrichtung der Ionen, bzw. der Kleinstteilchen von der Richtung des Batteriestromes abhängig ist. Wie man nun anhand der Zeichnungen sehr leicht feststellen kann, entstehen auf der einen Seite der Kleinstteilchen durch die entgegengesetzten Strömungsrichtungen sowohl der Wirbel als auch des Batteriestromes, Staueffekte, also Druckkräfte und auf der gleichgerichteten Strömungsseite Sogkräfte, welche die Ionen bzw. die Kleinstteilchen im Sinne der gefiederten Pfeile in Rotation um den Stabmagneten versetzen. Die Wirkungsweise der Druck- und Sogkräfte erkennt man sehr deutlich in allen Abbildungen durch die eingezeichneten Strömungspfeile des Batteriestromes und der eingezeichneten Wirbelpfeile der Ionen. Abb. 18 Die Wirkungsweise des Transformators Nachdem wir nun versucht haben, eine Reihe von Induktionserscheinungen in anschaulicher, einfacher Weise zu erklären, wollen wir uns einmal mit der Wirkungsweise eines Transformators
  23. 23. beschäftigen. In der Abb. 19 ist das Prinzip dargestellt, und zwar der Einfachheit halber in Anlehnung an die Abb. 15. Nur handelt es sich hierbei nicht um einen permanenten Magneten, sondern um einen Elektromagneten. Auf diesem befinden sich in der Mitte eine Primärspule und an den Polen je eine Sekundärspule. Die Letzteren sind derart miteinander verbunden, dass der Induktionsstrom in beiden Spulen in gleicher Richtung fliesst. Im Prinzip ist es gleichgültig, ob man durch die Primärspule einen unterbrochenen Gleichstrom oder einen Wechselstrom sendet; in beiden Fällen erhält man auf den Sekundärseiten einen Wechselstrom. Für die Beschreibung ziehen wir daher einen Gleichstrom vor, welchen wir mit Hilfe eines Tastschalters unterbrechen. Ununterbrochener Gleichstrom kann bekanntlich nicht transformiert werden, weil eben die Kleinstteilchen statisch ausgeglichen in Ruhe verharren. Dargestellt ist die Abbildung im Augenblick der Unterbrechung des Primärstromes. Wir haben schon früher davon gesprochen, dass die Kleinstteilchen normalerweise der Intensität des Erdfeldes unterliegen und dementsprechend untereinander bestimmte gegenseitige Abstände haben. Diese natürlichen, gegebenen Abstände der Kleinstteilchen sind kleiner als diejenigen innerhalb des Feldes eines Stabmagneten oder eines stromdurchflossenen Leiters. Haben wir also, wie in Abb. 15 einen permanenten Stabmagneten vor uns, dann sind die gegenseitigen Abstände der Kleinstteilchen innerhalb des Magnetfeldes grösser, als diejenigen innerhalb des Erdfeldes. Die Abstände gleichen sich jedoch mit der Entfernung vom Magneten nach Massgabe dessen Intensitätsabnahme allmählich den Abständen des Erdfeldes an. Wir hätten also innerhalb eines Magnetfeldes gewissermassen einen Plusdruck, der in Polnähe am grössten ist und nach aussen schwächer wird. Es liegt nun auf der Hand, dass in dem Augenblick, in welchem man die grössere Wirbelintensität der Kleinstteilchen innerhalb des Magnetfeldes auf die Normalwirbelintensität des Erdfeldes herabsetzt, was ja beim Elektromagneten durch die Unterbrechung des Stromes ohne weiteres möglich ist, der Plusdruck verschwindet und eine plötzliche Wanderung der Kleinstteilchen von aussen nach innen einsetzt, bis der Druckausgleich mit dem Erdfeld hergestellt ist, d.h. bis die Kleinstteilchen die vom Erdfeld bedingten Abstände wieder erreicht haben. (Auf der Tatsache einer Plusdruckerzeugung innerhalb des Erdfeldes beruht auch die Wirkungsweise eines Schwingkreises.) Abb. 19 Die grösste Wirbelintensität der Kleinstteilchen ist aber letzten Endes nichts anderes als diejenige Energiemenge, die zum Anlauf eines Stromes erforderlich ist und welche man bei der Stromunterbrechung wieder annähernd zurückgewinnt. Treffen die mit grosser Geschwindigkeit
  24. 24. von aussen nach innen wandernden Kleinstteilchen auf einen Stromleiter, also in unserem Beispiel der Abb. 19 auf die Sekundärspulen, so geben sie ihre zusätzliche, bzw. überschüssige Energie in der gleichen Richtung ihrer beaufschlagten Wirbelseite an die Spulen ab. Nun werden aber von den zurückflutenden Kleinstteilchen nicht nur die Sekundärspulen, sondern auch die Primärspulen getroffen, was als Selbstinduktion bezeichnet wird. Es entsteht somit nicht nur in den Sekundärspulen ein Stromstoss, sondern auch in der Primärspule, und zwar ist die Stromrichtung beim Zurückfluten der Kleinstteilchen, wie das aus Abb. 19 hervorgeht, in sämtlichen Spulen die gleiche wie die Stromrichtung der Primärspule. Der beim Unterbrechen des Primärstromes entstehende grosse Abreissfunke ist die Folge der Beaufschlagung der zurückflutenden Kleinstteilchen auf die Windungen der Primärspule. Schliessen wir den Stromkreis nach der Abb. 19, dann entsteht, gemäss unseren früheren Ausführungen, um den Weicheisenstab ein Strömungswirbel in gleicher Richtung wie die Richtung des Primärstromes. Sämtliche um den Eisenstab gelagerten Kleinstteilchen werden von diesem Wirbel erfasst, aufgeladen und entsprechend der Intensität gegenseitig auf grössere Abstände abgestossen. Die Teilchen wandern also bei der Schliessung des Stromes von innen nach aussen und geben hierbei ihr Potential in Richtung ihrer beaufschlagten Wirbelseite an die auftreffenden Windungen der Spulen ab. Die Richtung des induzierten Stromes ist jedoch bei der Schliessung des Primärstromes dessen Richtung entgegengesetzt, weil diesesmal die gegenüberliegenden Wirbelseiten der Kleinstteilchen beaufschlagt werden. Auch die Primärspule wird von den nach aussen wandernden Teilchen getroffen und in entgegengesetzter Richtung induziert. Somit entsteht bei der Schliessung auch in der Primärspule ein Stromstoss, welcher als Extrastrom bekannt und dem Primärstrom entgegengesetzt gerichtet ist. Es wird verständlich, dass dieser sog. Extrastrom schädlich sein muss, da er entsprechend seiner eigenen Stärke den Primärstrom schwächt. Bei Gleichstrom kommt dieser Nachteil nur in der Verzögerung des Stromes bei der Schliessung und beim Polwechsel der Gleichstrommotoren in Betracht, während bei Wechselstrom jede Periode diese Schwächung in der Primärwicklung zeigt und dadurch den Wirkungsgrad erheblich mindert. Man bezeichnet diese Schwächung als Rückwirkung oder Reaktanz. Da die Bewegungen der Kleinstteilchen sowohl nach aussen als auch nach innen gewissermassen strahlenförmig vor sich gehen, so begreift man, warum die induzierte Strommenge nicht von der Länge, bzw. von dem Umfang einer Windung, sondern ausschliesslich nur von der Anzahl der Windungen abhängig ist. Der Skineffekt Sehr anschaulich wird die Wirkungsweise der Induktion beim sog. Skineffekt einer Hochfrequenzspule nach Abb. 20. Bekanntlich fliesst der hochfrequente Strom einer Spule in der Hauptsache auf deren Innenseite. In der Abb. 20 ist die Spule in der Ansicht A, in der Draufsicht B und in dem Schnitt C-D dargestellt. Die dick ausgezogenen Linien der Draufsicht B und des Schnittes C-D kennzeichnen die Stelle des Stromflusses auf der Innenseite der Spule. Untersucht man nun anhand der Wirbeltheorie die Eigentümlichkeit des Stromflusses auf der Innenseite der Spule B, dann findet man, dass beim Stromwechsel hier keine Rückwirkung auftritt, weil die Wirbelrichtung der radial sich bewegenden Kleinstteilchen beim Auftreffen auf den gegenüberliegenden Teil der Windung die gleich Richtung wie der in diesem Teil der Windung fliessende Strom hat. Betrachtet man aber den Induktionsvorgang nach der schematischen Darstellung der Spulenansicht A, dann erkennt man sofort, dass die in Spulenlängsrichtung sich bewegenden Kleinstwirbel beim Auftreffen auf die nächste Windung eine entgegengesetzte Strömungsrichtung aufweisen, und somit den Hauptstrom an der Oberfläche, proportional der Induktion, bremsend beeinflussen. Auf der Aussenseite der Spule hingegen ist nur beim Absinken des Feldes auf Null eine Induktionswirkung von den zurückflutenden Kleinstwirbeln vorhanden.
  25. 25. Abb. 20 Zusammenfassend kann gesagt werden, dass dem Skineffekt auf der Innenseite einer Hochfrequenzspule eine Addition und zwischen den Windungen eine Subtraktion der Induktion zugrunde liegt. Es gibt in der Elektrotechnik keinen physikalischen Vorgang, der nicht mit Hilfe dieser Wirbelkinematik in anschaulicher Weise restlos aufgeklärt werden könnte. Es würde zu weit führen, wollte man alle Erscheinungsformen des Magnetismus und der Elektrizität anhand von Beispielen besprechen. Es sollen daher nur noch kurz drei Induktionsprinzipien besprochen werden, und zwar die Wirkungsweise des Generators bzw. der stromerzeugenden Maschine, die Bewegungsursache eines Stromleiters innerhalb eines magnetischen Feldes und die Wirkungsweise der drahtlosen Sendung und des drahtlosen Empfanges. Gerade diese Beispiele deuten auf das Vorhandensein der statisch ausgeglichenen Kleinstteilchen-Wirbelfelder innerhalb des Grosswirbelfeldes der Erde hin. Der Induktionsvorgang bei der stromerzeugenden Maschine Die Abb. 21 veranschaulicht schematisch den Induktionsvorgang einer Wechselstrom erzeugenden Maschine. Der Übersichtlichkeit wegen ist um den Rotor nur eine Wicklung gezeichnet. Stehen sich die Polpaare gegenüber, so sind sämtliche Wirbelachsen der Kleinstteilchen parallel zur Polachse, infolgedessen beaufschlagt die Drahtwicklung während ihres Durchganges zwischen den Polen fast ausnahmslos alle Wirbelseiten der dazwischen befindlichen Kleinstteilchen. Beim Generator sind nicht nur die Wicklungen bewegt, sondern auch die Kleinstteilchen fluten mit der Annäherung der Rotorpole an die Statorpole hin und her und vergrössern somit ihre Aufprallgeschwindigkeit, weil ihre Hin- und Herbewegung immer der Bewegung der Wicklung entgegenläuft. Da die Richtung der Kleinstwirbel zwischen den Polen genau der Richtung des Hauptwirbels der Magnetpole entspricht, so haben wir innerhalb der beiden sog. homogenen Polfelder gleichen Strömungssinn der Kleinstteilchen. Wird nun die Wicklung im Sinne der gefiederten Pfeile in Drehung versetzt, dann beaufschlagt der obere Teil der Wicklung die linke Wirbelseite und der untere Teil die linke Wirbelseite der Kleinstteilchen. Hierdurch wird gleichzeitig eine Verdoppelung der Induktion erreicht. Drehen wir die Wicklung aus dem Polbereich heraus, dann trifft sie immer mehr und mehr auf die Polseiten der Kleinstteilchen, bis schliesslich nach 90° Schwenkung, also in der sog. neutralen Zone, der Induktionsstrom auf Null gesunken ist. Wandert die Wicklung über diese Zone hinaus, dann kehrt die Stromrichtung um, weil der vorher obere Teil der Wicklung nunmehr die
  26. 26. linke Wirbelseite der unteren Kleinstteilchen und der vorher untere Wicklungsteil die linke Wirbelseite der oberen Teilchen beaufschlagen. Drehen wir die Wicklung über 180° hinaus, dann sinkt der Induktionsstrom bei 270° Schwenkung zum zweitenmal auf Null und nimmt von da an wieder die gleiche Richtung ein, wie bei der Schwenkung innerhalb der ersten 90°. Abb. 21 Abb. 22 In diesem Zusammenhang dürfte es von Interesse sein, auch die Bewegungsursache eines Stromleiters innerhalb eines magnetischen Feldes aufgrund der Wirbelstaugesetze zu erklären. Die Abb. 22 zeigt im oberen Bild die Ansicht eines Magnetfeldes zwischen zwei Polen mit zwei Stromleitern 1 und 2 im Schnitt und im unteren Bild einen Schnitt A-B. Fliesst in den beiden Stromleitern ein Strom in Richtung des dicken Pfeiles, dann ist die Stromrichtung der Kleinstteilchen zwischen Leiter 1 und dem Magnetfeld gleichgerichtet während die Strömungsrichtung der Kleinstteilchen zwischen Leiter 2 und dem Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet ist. Die Folge hiervon ist nun, dass sich der Leiter 1 zum Magnetfeld in Richtung C-C bewegt und der Leiter 2 sich vom Magnetfeld in Richtung D-D entfernt. Beide Leiter haben also in diesem Falle die gleiche Bewegungsrichtung, weil beim Leiter 1 ein Sog bzw. eine Verdünnung und beim Leiter 2 infolge Strömungsstauung d. h. durch Gegenströmung ein Druck bzw. eine Verdichtung entsteht. Ändert sich bei den Stromleitern 1, 2 die Strömungsrichtung, dann ändert sich auch die Bewegungsrichtung der Leiter. Die Induktion des erdmagnetischen Feldes Wir haben also bei einer stromerzeugenden Maschine die Tatsache vor uns, dass wir mit Hilfe eines natürlichen (permanenten) oder eines künstlich erzeugten (temporären) Wirbelfeldes die durch die magnetischen Plusdrucke entstandenen Potentiale der Kleinstwirbel ableiten, und dass die entstehenden Energielücken durch fortwährendes Hinzuströmen neuer Energien aus dem Grosswirbel der Erde ausgefüllt werden. Mit anderen Worten können wir auch sagen, dass wir ein elektrisches Gefälle oder Potential erzeugen, wenn wir den Gleichgewichtszustand der statisch ausgeglichenen Kleinstteilchen-Wirbelfelder durch einen gewaltsamen und zeitbedingten Eingriff stören.
  27. 27. Das Induktionsprinzip der Fernsendung und des Fernempfangs Die Wirkungsweise der drahtlosen Sendung ist im Grunde genommen die gleiche wie bei einem Stromleiter und einer Induktionsspule, nur tritt an Stelle des Stromleiters die Antenne des Senders und an Stelle der Induktionsspule die Antenne des Empfängers. Abb. 23 Die im gesamten Erdfeld verteilten Kleinstwirbelfelder stellen in beiden Fällen das Medium der Induktion dar. Wir haben schon früher erkannt, dass es bei der Induktion an sich gleichgültig ist, ob der Stromleiter bzw. die Induktionsspule oder die Kleinstwirbelfelder hin- und herbewegt werden. Da nun aber bei der drahtlosen Sendung das erstere nicht möglich ist, so muss man eben die Kleinstwirbelfelder des Erdfeldes hin- und herbewegen, und dieses ist gewissermassen nur durch ein stoss- oder ruckartiges Auf- und Entladen der Kleinstwirbelfelder des Erdfeldes möglich. Grundsätzlich kann dieses auf zwei Arten erreicht werden, und zwar durch rasches Schliessen und Unterbrechen eines Gleichstromkreises oder durch rasche Wechselfolge eines Wechselstromkreises. Bei allen Sendesystemen handelt es sich darum, dass durch allseitiges oder gerichtetes Ausstrahlen elektrischer Energie das Erdfeld in rascher Folge zusätzlich aufgeladen und wieder entladen wird. Die Bewegung der Kleinstteilchenwirbel geschieht auch beim Erdfeld stets im rechten Winkel zur Strömungs- oder Strahlrichtung der ausgesandten Energien, daher muss auch die Antenne des Empfängers, um den bestmöglichen Empfang zu gewährleisten, in der Strahlrichtung liegen, weil sie in diesem Falle von der grössten Anzahl Kleinstwirbelfelder beaufschlagt wird. Die rechtwinklige Bewegung der Kleinstwirbel in horizontaler Richtung, also parallel zur Erdoberfläche, ist durch die Endlichkeit des Erdumfanges beschränkt, und daher in der Reichweite und in der Induktionswirkung schwach. Die durch das Erdfeld natürlich bedingten Abstände der Kleinstteilchen können bei zusätzlicher Aufladung ihre gegenseitigen Abstände in horizontaler Richtung nicht so vergrössern, wie das in vertikaler Richtung möglich ist; daher ist die Reichweite und die Induktion der vertikal bewegten Kleinstwirbel besser, als der horizontal bewegten Wirbel. Die sog. Reflexion von Kurzwellen aus der Schicht der Ionosphäre, welche als Echo auf der Erde registriert wird, hängt mit der Vertikalbewegung der Kleinstwirbel zusammen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass nur die zusätzliche Verstärkung des Erdfeldes, welche sich in einer zusätzlichen Aufladung der Kleinstteilchenwirbel und deren Abstandsvergrösserung äussert, induziert werden kann. Da sich, wie aus dem vierten Teil über das Wesen und die Fortpflanzung des
  28. 28. Lichtes hervorgehen wird, durch die Einstrahlung der Sonne die gegenseitigen Abstände der Kleinstteilchenwirbel vergrössern, so kommen am Tage pro Quadratzentimeter Fläche weniger Kleinstwirbel zur Beaufschlagung als bei Nacht. Da sich die Teilchen horizontal, infolge der Endlichkeit des Erdumfanges, nicht so ausdehnen können wie vertikal, so erhält die Dichteverteilung der Kleinstteilchenwirbel um die Erde nach Abb. 23 ein ovales Aussehen. Da auch, wie das folgende Kapitel zeigt, die Temperatur auf die Abstandsvergrösserung der Kleinstwirbel einen nicht zu unterschätzenden Einfluss hat, so ist die Induktion auch ferner noch von den Schwankungen der Temperatur abhängig. Die tiefere Begründung dieses Einflusses soll indessen dem nachfolgenden Kapitel vorbehalten sein. Der Grosswirbel der Erde Wir konnten nun die Feststellung machen, dass die Achse des Wirbels sich stets in einen rechten Winkel zur Strömung stellt, und dass der Südpol der Achse sich immer auf der linken Seite befindet, wenn die grössere Intensität der Strömung oberhalb der Wirbelachse und die Richtung der Strömung vom Beschauer hinwegführt. Die Strömungsrichtung des Grosswirbelfeldes der Erde Betrachten wir aufgrund dieses Gesetzes die verschiedenen Stellungen eines Stabmagneten, bzw. einer Magnetnadel in den einzelnen Breitengraden der Erde, dann finden wir, wenn wir die Stellungen in ihren gegenseitigen Beziehungen und in ihrer Gesamtheit auswerten, dass wir von Ost nach West eine Strömung um die Erde haben, und zwar vom Äquator nach beiden Seiten bis zu hohen Breitengraden, einen von der Erde ausströmenden Grosswirbel und an den magnetischen Polen der Erde je einen einströmenden Wirbel. Die beiden ein- und der eine ausströmende Wirbel der Erde haben, wie beim Stabmagneten, gleichen Strömungssinn. Genauso, wie wir im Kleinsten das Strömungsprinzip erkannten, genauso verhält es sich in der Fortsetzung dieses Denkens auch im Grossen. Da die Erde nur einen kleinen Ausschnitt des Sonnensystems darstellt, so muss sich das Wirbelströmungsprinzip in dem noch grösseren Massstab der Sonne ebenso genau und exakt verhalten wie bei der Erde. Der Grösstwirbel der Sonne Stellt sich der Strömungswirbel eines Stabmagneten mit seiner Rotationsachse rechtwinklig zur Strömung des Erdgrosswirbels, dann stellt sich letzterer wiederum rechtwinklig zum Strömungswirbel der Sonne. Haben wir zwischen einem Stabmagneten und der Erde gleichen Strömungssinn der Wirbel, dann haben wir konsequenterweise auch zwischen der Erde und der Sonne gleichgerichtete Wirbelströmung. Wie wir festgestellt haben, beruht die Ursache der rechtwinkligen Einstellung auf Stauung zweier gegenläufiger Strömungen. Diese Stauung finden wir beim Stabmagneten (Magnetnadel) auf der der Erde abgekehrten Wirbelseite. Zwischen Erde und Magnet haben wir also gleichen Strömungssinn und auf der der Erde abgekehrten Wirbelseite des Magneten eine Gegenläufigkeit des Magnetwirbels einerseits und des Grosswirbels der Erde andererseits. Genauso, wie ein Stabmagnet bzw. eine Magnetnadel infolge der Wirbelstauung in einem rechten Winkel zum Grosswirbel der Erde gehalten wird, genauso wird wiederum die Erde, d. h. deren magnetische Polachse annähernd in einem rechten Winkel zum Grösstwirbel der Sonne gehalten. Die Störungen des Grösstwirbels Es ist nun so, dass auftretende Störungen innerhalb des Sonnenwirbels sich auch auf den Grosswirbel der Erde übertragen und diese Störungen sich wiederum auf die kleineren Wirbel und Kleinstwirbel fortpflanzen müssen. Die täglichen, jährlichen und säkularen Störungen des Sonnenwirbels übertragen sich somit auf den Grosswirbel der Erde, und dieser beeinflusst also die
  29. 29. Wirbel der Stabmagneten und der Magnetnadeln, welche in ihren täglichen, jährlichen und säkularen Abweichungen in Übereinstimmung mit dem Lauf und den Vorgängen auf der Sonne die tieferen Zusammenhänge bestätigen. Wir werden in einem weiteren Kapitel diese Schlussfolgerungen noch näher zu begründen versuchen. Registrierender, erdmagnetischer Differenzialmotor Die Abb. 24 und 25 zeigen einen vom Verfasser entwickelten erdmagnetischen Differentialmotor mit Fernübertragung zur fortlaufenden Registrierung des erdmagnetischen Feldes. Mit Hilfe dieses Motors lassen sich sehr interessante Aufschlüsse über die tieferen Zusammenhänge des erdmagnetischen Feldes mit der Sonne feststellen. Das Erdfeld unterliegt bekanntlich bei Tag und Nacht und während der Jahreszeiten sowie bei Wolkenbildungen fortwährenden Schwankungen. Diese Schwankungen, sowie die Ausbrüche der Protuberanzen auf der Sonne, sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite derselben, werden in sehr charakteristischer Weise aufgeschrieben. Auch scheinen manche Erdbeben mit dem erdmagnetischen Feld in Zusammenhang zu stehen. So fielen beispielsweise schon einige steil ansteigende Kurven fast auf die Stunde genau mit dem Erdbeben in Südfrankreich und dem Erdbeben im Pazifik im Jahre 1959 zusammen. Auch konnte der Verfasser Zusammenhänge zwischen dem Erdmagnetismus und den Sonnenabständen Aphel und Perihel feststellen. Diese Beobachtung lässt in Verbindung mit der hier vertretenen Anschauung die Schlussfolgerung zu, dass das erdmagnetische Feld im Grunde genommen nicht der Erde angehört, sondern der Sonne, und nichts anderes darstellt, als das dem Abstand der Sonne entsprechend verdichtete Gravitationsfeld der Sonne. Ebenso könnte man hieraus schliessen, dass das Gravitationsfeld der Erde bei einer entsprechenden Entfernung sich ebenfalls verdichtet und als magnetisches Feld wirksam wird. Interessante und genauere Ergebnisse werden einmal erzielt werden, wenn innerhalb der einzelnen Breitengrade und Meridiankreise der Erde eine Anzahl erdmagnetischer Differenzialmotore ununterbrochen laufen werden. Der Motor besteht in der Hauptsache aus einem Rotor mit Abwälzkollektor und einem konstant gehaltenen Rotorfeld, sowie aus zwei feststehenden Statorspulen mit konstant gehaltenem, jedoch schwächerem Statorfeld. Letzterem fällt die Aufgabe zu, die auf ein Minimum reduzierten Reibungskräfte des Rotors auszugleichen, so dass fast ausschliesslich nur der Erdmagnetismus zur Wirkung und Aufzeichnung kommt. Ausserdem wird mittels dieses konstanten Statorfeldes die Nullage des Motors bestimmt, indem der Motor mit seiner Nord-Südachse (1-1) um 180° geschwenkt wird. In dieser Lage wird das mit dem Motor verbundene Statorfeld 3-4 derart einreguliert, dass der Motor zum Stehen kommt. In dieser Stellung wird die Schreibfeder des Fernschreibers auf die Nullinie gebracht. Nach dieser Einstellung wird der Motor wieder in seine alte Lage um 180° zurückgeschwenkt, so dass die beiden Nordpole der Statorspulen nach dem Nordpol der Erde zeigen. In dieser Stellung läuft der Motor an und erhält je nach der Dichte des Statorfeldes der Erde seine entsprechende Drehzahl. Diese kann sich zwischen 10 und 100 Umdrehungen pro Minute bewegen. Nimmt die Dichte des Erdfeldes ab oder zu, dann läuft der Motor langsamer bzw. schneller. Die Drehzahl beeinflusst nun infolge der Zentrifugalkraft in radialer Richtung zwei diametral an je einem Hebel befestigte Gewichte. Diese stehen mittels Kette mit einem auf der Rotorachse verschiebbaren Gegengewicht in Verbindung. Auf der unteren Stirnseite dieses Gewichtes kommt ein Rollen-Tasthebel zur Anlage, welcher die Bewegungen des Gewichts durch Übersetzung reibungslos auf eine Ferngeber- Widerstandswalze überträgt, welche mit einem Fernschreiber in Verbindung steht. Der Tasthebel erhält in gewissen Zeitabständen durch einen elektrisch gesteuerten Andrückhebel mit der Widerstandswalze Kontakt und überträgt somit reibungslos die jeweiligen Standwerte des erdmagnetischen Feldes.
  30. 30. Abb. 24 Abb. 25 Abb. 26 - Ausschnitte charakteristischer Diagramme Die Abb. 26 zeigt den Verlauf der erdmagnetischen Schwankungen innerhalb einer Woche auf dem 49. Breitengrad und dem 8. östlichen Meridian. Zu den konstruktiven Merkmalen des erdmagnetischen Differentialmotors wäre noch zu sagen, dass die Spindellager des Rotors in hierfür speziell entwickelten Prisma-Kugellagern laufen, deren Reibungswiderstand auf ein Minimum reduziert wurde. Das Untersetzungsverhältnis des Spindeldurchmessers zu den Kugeln beträgt beim Versuchsmodell 1:5. Die Übertragung des konstanten Stromes auf den Kollektor geschieht nicht durch die bekannten Schleifkontakte, sondern durch Abwälzkontakte, deren Untersetzungsverhältnis 1:50 bemessen ist. Praktisch sind die Reibungsverhältnisse dieser auch hierfür entwickelten Abwälzkontakte des Kollektors gleich Null und üben daher, auch bei erhöhtem Andruck, fast keinen Einfluss auf die Reibung aus. Obwohl die Abreissfunken des Kollektors weitestgehend durch Kondensatoren gelöscht werden, würden sich aber auf den Ablaufflächen des Kollektors und den Abwälzrädern durch kleinste, kaum noch wahrnehmbare Abreissfunken nach
  31. 31. einiger Zeit eine Oxydschicht bilden, welche allmählich durch zunehmenden Widerstand die Messung beeinträchtigen würden, wenn nicht der Rotor in einem mit indifferentem Gas gefüllten Behälter untergebracht wäre. Zur Beobachtung des Rotors ist der obere Teil des als schwimmende Glocke ausgebildeten Behälters mit einer Glasscheibe versehen. Ideal wäre natürlich die Messung, wenn der Rotor keinem schwankenden Widerstand durch atmosphärische Druckunterschiede unterworfen und deshalb in einem evakuierten Behälter untergebracht wäre. Der Vollständigkeit halber soll noch erwähnt werden, dass der Rotor auch ohne die Statorspulen 3-4 läuft, nur machen sich gewisse Reibungsunterschiede bei der Messung bemerkbar. Im Zusammenhang mit diesem Motor soll noch ein interessantes und für die späteren Betrachtungen bedeutungsvolles Experiment Erwähnung finden. Ordnet man in Fortsetzung der Polachsen mit kleinem Abstand einen Weicheisenstab an und nähert man dessen äusserem Ende einen permanenten Magnet, so läuft der Motor durch Influenzwirkung schneller. Erwärmt man nun den Weicheisenstab mittels einer Gasflamme oder dergleichen, dann läuft der Motor unter dem Einfluss der Wärme langsamer. Umgekehrt läuft der Motor schneller, wenn der Weicheisenstab tiefgekühlt wird. Die aktuelle Sonnen- und Erdenelektrizität Will man über das Zusammenwirken einer Anzahl bestimmter Bauelemente, beispielsweise einer Taschenuhr, Klarheit über die dem Bauplan zugrunde liegende Idee erlangen, dann kann man zwei grundsätzlich verschiedene Wege gehen, um zum gleichen Ziele zu gelangen. Der nächstliegende und allgemein übliche Weg ist der, dass man die Gesetzmässigkeit der einzelnen Bauelemente genauestens studiert, letztere in Gruppen ordnet, verbindet und von der Funktion der einzelnen auf die Funktion aller Bauelemente schliesst. Dieser Weg führt also von den einzelnen stofflichen Elementen zur geistigen Idee des Baumeisters. Der zweite Weg ist der ursprüngliche, direkte Weg von der Idee des Baumeisters zur stofflichen Wirksamkeit der Bauelemente. Wollen wir diesen Weg beschreiten, dann müssen wir versuchen, in die Ideenwelt des Baumeisters unterzutauchen. Wir müssen also selber zum Nachschöpfer werden, um von der Aufgabenstellung zur Idee und von dieser zu deren einzelnen Bauelementen zu gelangen. Wir müssen also selbst den Elementen die Gesetzmässigkeit aufdrücken und die Einzel-, Gruppen- und Gesamtfunktionen im voraus bestimmen und berechnen. Gehen unsere Erwartungen in Erfüllung, dann waren unsere nachgebildeten Ideen und Gedanken richtig. Treffen aber unsere Erwartungen nicht oder nur teilweise zu, dann haben wir die Idee des Baumeisters nicht oder nur stückweise erkannt. Den ersten Weg können wir als den empirischen, erfahrungsgemässen von der stofflichen zur geistigen Ideenwelt führenden und den zweiten als den erkenntnistheoretischen von der geistigen zur stofflichen Welt führenden Weg bezeichnen. Wir wollen nunmehr in unseren weiteren Betrachtungen den erkenntnistheoretischen Weg beschreiten. Er ist der schwierigere, aber er führt uns sicherer und schneller zum Ziel. Im Verlaufe unserer Ausführungen mussten wir, um uns die verschiedensten Induktionsvorgänge anschaulich und begreiflich zu machen, unsichtbare Kraftströmungen annehmen, genau so, wie uns dieselben gemäss den Gesetzen der Gas- und Flüssigkeitsströmungen geläufig sind. Durch diese Annahme konnten wir sogar die Richtungen der unsichtbaren Strömungen und die ursächlichen Zusammenhänge zwischen irdischen und kosmischen Vorgängen aufzeigen. Wir nannten diese unsichtbaren Kraftströmungen, aktuelle Sonnenelektrizität. Die Eigenschaften der aktuellen Sonnenelektrizität Unter dieser aktuellen Sonnenelektrizität haben wir uns die von der Sonne ausgehende ost-westliche Spiralströmung vorzustellen, welche sich innerhalb des gesamten Sonnensystems in ihrer Wirkung als die Sonnengravitation erweist. Wir werden später noch ausführlich über diese Zusammenhänge
  32. 32. zu sprechen haben. Einstweilen stellen wir nur fest, dass diese aktuelle Sonnenelektrizität in ihrer Auswirkung den Strömungsgesetzen der Aerodynamik und der Hydrodynamik nahe kommt. Wir müssen daher konsequenterweise dieser auch ähnliche Eigenschaften wie Ausdehnung durch Wärme und Zusammenziehung durch Kälte zuschreiben und ebenso auch, dass Wärme durch Bewegung, Reibung, Stauung, und Kälte durch Reibungs- und Stauungslosigkeit, also durch die Ruhe entsteht. Mann kann auch sagen: der Wärmepol hängt mit der Bewegung und der Kältepol mit der Ruhe zusammen. Die aktuelle Sonnenelektrizität ist also die in Bewegung befindliche Elektrizität, während die potentielle Elektrizität die in Ruhe verharrende und auf dem tiefsten Kältepol befindliche Elektrizität ist. Auch diese Zusammenhänge werden an späterer Stelle noch ausführlich behandelt. Die potentielle Elektrizität bzw. Energie ist der Uraggregatzustand aller Substanzen, er ist also der erste Aggregatzustand der Materie und bildet genauso die Voraussetzung zum gasförmigen Aggregatzustand, wie dieser die Voraussetzung zum flüssigen und letzterer wieder die Voraussetzung zum festen Aggregatzustand bildet. Demnach ist also die potentielle Elektrizität oder Energie als der Baustoff der Substanzwelt zu betrachten. Das Wesen der Wärme und der Kälte Übertragen wir diese Erkenntnis, dass der Wärmezustand nur die Folge von Reibung und Stauung ist, auf unsere aktuelle Elektrizität, dann machen wir folgende Feststellung: Schauen wir uns einmal daraufhin die früheren Abbildungen etwas näher an. Überall nehmen wir zwischen den Kleinstteilchen Stauungen gegenläufiger Wirbelströmungen wahr. Diese Stauungen müssen also Wärme erzeugen, gleichgültig, ob wir ein künstlich erzeugtes Wirbelfeld oder ein natürliches, wie z. B. beim permanenten Magneten vor uns haben. Da die aktuelle Sonnenelektrizität die Kleinstteilchen entsprechend ihrer Substanzzugehörigkeit und ihres Aggregatzustandes mehr oder weniger intensiv umwirbelt, so haben wir durch diese Stauung einen bestimmten Wärmezustand der Materie zu verzeichnen. Es ist bekannt, dass in Gegenden, in welchen monatelang die Sonneneinstrahlung unterbleibt, die Temperatur nie unter -67 Grad C herabsinkt. Diese scheinbare Temperaturkonstanz ist die Folge einerseits von Stauungen gegenläufiger Kleinstteilchenwirbel, welche sowohl von der aktuellen Sonnenelektrizität als auch von der aktuellen Erdenelektrizität herrühren und andererseits von den Kleinstteilchen-Kugelstauzonen, welche an späterer Stelle noch besprochen werden. Gewisse, z. B. radiumhaltige Substanzen haben ihrer inneren Struktur zufolge eine höhere Stauwärme. Aber genau so, wie die Endtemperatur eines künstlich erzeugten Wirbelfeldes eines Stromleiters nicht überschritten werden kann, weil dauernd ebensoviel Wärme an die Umgebung abgegeben wird, als durch die Stauung der hindurchfliessenden aktuellen Sonnenelektrizität entsteht, kann auch nicht die Endtemperatur des Wirbelfeldes dieser Substanzen höher liegen, als ein bestimmter Betrag über der Umgebungstemperatur. Innerhalb eines Stromleiters liegen die Verhältnisse so, dass wir in der Leitungsachse keine Wirbel zu verzeichnen haben, weil die dort befindlichen Kleinstteilchen der Leitungssubstanz allseitig umströmt werden. Die Wirbelbildung wächst bis zum Rande des Leitungsquerschnittes proportional dem Radius von der Leitungsachse und somit erreicht auch die Wirbelintensität der Kleinstteilchen an dem Rande bzw. in der Nähe der Oberfläche des Stromleiters ihren höchsten Stand. Die Ursache des elektrischen Leitungswiderstandes und der Wärmeleitung Hätte man innerhalb eines Stromleiters nur diejenigen Kleinstteilchen, die wir als die ausserhalb des Stromleiters im Raume befindlichen Teilchen schon beschrieben haben, dann wäre im Stromleiter nur eine geringe Wirbelbildung und Stauwärmeentwicklung und infolgedessen eine beschleunigte Wirbelfortpflanzung (Wärmeleitung) und somit auch ein geringer spezifischer Widerstand vorhanden. So aber haben wir je nach der Struktur und Substanzbeschaffenheit des Stromleiters innerhalb desselben verschiedene Wirbelintensitäten und Wirbelfortpflanzungsgeschwindigkeiten. Man kann also sagen: hohe und dichte Wirbelintensitäten pflanzen sich nach den nächstliegenden Teilchen langsam fort, weil eben eine gewisse Zeit zu einer grossen Wirbelbildung bzw. grossen
  33. 33. Aufladung erforderlich ist. Grosse Wirbelintensitäten haben grosse Stauungen, d. h. eine hohe Wärmeentfaltung zur Folge. Mit grossen Stauungen ist daher auch ein grosser Widerstand verbunden. Umgekehrt kann man auch sagen, kleine Wirbelintensitäten übertragen sich auf die Nachbarteilchen sehr rasch, weil geringe Aufladungen naturgemäss in kürzerer Zeit vor sich gehen. Kleine Wirbelintensitäten haben geringe Stauungen und Wärmeentwicklung und somit auch einen geringen Widerstand zur Folge. So hat beispielsweise Silber einen spezifischen Widerstand von ca. 0,016 Ohm und eine Wärmefortpflanzung bei einem Meter Länge, einem Quadratmillimeter Querschnitt und einem Temperaturunterschied pro Stunde von 0,00035064 kg-Cal; während Graphit einen Widerstand von 40 Ohm und unter den sonst gleichen Bedingungen eine Wärmefortpflanzung von nur 0,00000360 kg-Cal. hat. Die Wirbelintensität der Substanzkleinstteilchen kann nicht unermesslich in die Höhe getrieben werden; auch hier ist eine Sättigungsgrenze vorhanden. Die Zu- und Abnahme des elektrischen Widerstandes bei Temperaturerhöhung Bis zur Erreichung dieser Wirbelsättigungsgrenze muss also - wie weiter unten noch näher erläutert wird - der Widerstand folgerichtig zunehmen, während er bei Überschreitung dieser Grenze abnehmen muss. Diese Sättigungsgrenze ist nun bei einigen nichtmetallischen Stoffen, wie Kohlenstoff in graphitischer Form, Bleisuperoxyd, Mangansuperoxyd, Silicium und Karbide mit ihren hohen spezifischen Widerständen und geringen Wärmeleit- oder Fortpflanzungszahlen längst überschritten. Daher kommt es, dass deren spezifischer Widerstand bei Temperaturerhöhung abnimmt, während bei metallischen Stoffen mit geringerem Widerstand und höheren Wärmeleitzahlen der spezifische Widerstand bei Temperaturerhöhung zunimmt. Sobald nämlich die Wirbelsättigungsgrenze erreicht ist, macht sich die Ausdehnung bzw. die Verdünnung der aktuellen Sonnenelektrizität bei der Erhöhung der Temperatur bemerkbar. Die Stauung lässt nach und demzufolge auch der Widerstand. Der spezifische Widerstand und die Wärmefortpflanzung innerhalb einer Substanz sind zwei reziproke Werte, d. h. sie stehen in einem wechselseitigen Verhältnis zueinander. Um die Werte dieser wechselseitigen Verhältnisse gleichnamig zu machen, muss man in der gleichen Zeiteinheit durch den spezifischen Widerstand erzeugte Stromwärme in kg-Cal. einsetzen. Die Stromwärme von Silber ist demnach: Q = 0,00024 · J2 · W · t = 0,00024 · 12 · 0,016 · 36 = 0,014 kg-Cal/h. Dagegen beträgt die Stromwärme von Graphit: Q = 0,00024 · 12 · 40 · 3600 = 34,560 kg-Cal/h. Das Gesetz der thermoelektrischen Spannungsreihe Da die Wärmeleitzahl ein Ausdruck für die Geschwindigkeit der Aufladung und die Stromwärme ein Mass für die Aufnahmefähigkeit der Kleinstteilchen einer Leitungssubstanz darstellen, so ergibt das Produkt aus beiden Faktoren ein Kraftmass bzw. ein Intensitätsmass der aufgeladenen Kleinstteilchenwirbel. Berechnet man nun die Wirbelintensität einer Anzahl Substanzen und stellt dieselben der Grössenordnung nach untereinander, dann findet man, dass diese Grössenordnung prinzipiell der empirischen thermoelektrischen Spannungsreihe entspricht. Auf der nachfolgenden Tabelle sind nun vom Verfasser errechnet einige Leitungssubstanzen der Grössenordnung nach untereinander gestellt. Die Wirbelintensität bezieht sich auf eine Temperatur der Substanzen von 18° C. Bei tieferen und höheren Temperaturen ändert sich durch Über- bzw. Unterschreitung der
  34. 34. Sättigung die Reihenfolge der Wirbelintensität und dementsprechend auch die thermoelektrische Spannungsreihe. Substanz Spez. Widerstand Wärmeleitzahl Stromwärme Wirbelintensität 6 mm2 / m Kcal / cm · sec · Grad Q = 0,00024 · J2 · W· t / sec K · Q Wismut 1,2 - 1,4 0,0194 0,0003360 0,000006458 Konstantan 0,45 - 0,5 0,0540 0,0001080 0,000005832 Platin 0,108 0,1664 0,0000259 0,000004309 Zinn 0,110 0,1570 0,0000264 0,000004144 Gold 0,023 0,7003 0,0000552 0,000003865 Silber 0,016 1,006 0,00000384 0,000003863 Kupfer 0,0175 0,8915 0,00000420 0,000003744 Eisen 0,09 - 0,15 0,1436 0,0000216 0,000003101 Das Wesen der Thermoelektrizität Werden nun zwei verschiedene Substanzen miteinander verbunden und dieselben an der Verbindungsstelle erwärmt, dann zeigt es sich, dass sich rechts und links der Verbindungsstelle kein Gleichgewichtszustand der Wirbel einstellen kann, weil die Wirbelintensität auf der einen Seite höher liegt als auf der anderen Seite. Es liegt also hier ein Potential, ein Gefälle vor. Notwendigerweise beginnt nun eine Elektrizitätsströmung von der höheren zu der niedereren Wirbelintensität, d. h. die sich ausdehnende aktuelle Sonnenelektrizität strömt von derjenigen Substanz mit der höheren Erwärmung nach derjenigen mit der geringeren Erwärmung. Die durch die Wärme ausgedehnte aktuelle Sonnenelektrizität strebt, ihrem Wesenszustand entsprechend, immer nach der kälteren Zone. Je grösser nun die Wärmedifferenz ist, desto grösser ist das Strömungsgefälle. Nun kommt es allerdings bei der Strömungsrichtung noch darauf an, welche Substanz bei der Temperaturerhöhung den geringeren Widerstand bietet, d. h. welche Kleinstteilchen die Aufladungs-Sättigungsgrenze schon überschritten haben. Um einen Thermostrom zu erzeugen, ist es nach dem Gesagten nicht unbedingt erforderlich, dass man zwei verschiedene Substanzen miteinander verbindet, sondern es genügt schon, wenn man eine Leitungssubstanz an irgendeiner Stelle erwärmt und die Wärmequelle bzw. die erwärmte Stelle über der Wärmequelle hin- und herbewegt. Hält man zunächst die Wärmequelle unbewegt unterhalb der Leitungssubstanz, dann herrscht auf beiden Seiten Wirbelintensitäts- oder Potentialgleichgewicht. Die ausgedehnte aktuelle Sonnenelektrizität versucht, nach beiden kälteren Seiten abzufliessen, hält sich aber infolge des Gleichgewichtszustandes die Waage. Somit heben sich also die beiderseitigen entgegengesetzt abfliessenden, gleichen Gefälle gegenseitig auf. Verschiebt man nun die Wärmequelle nach rechts oder nach links, dann wird das Potentialgleichgewicht gestört und die ausgedehnte aktuelle Sonnenelektrizität beginnt nach derjenigen Seite mit dem geringeren

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