azon idő mérésére szolgál, mely alatt a löveg pályájának bizonyos részét megteszi. A műszer maga lényegében egy ingából áll, melynek lengését pusztán azon időre szorítjuk, mely alatt a löveg a kérdéses pályarészt megteszi, s pedig oly módon, hogy egy elektromágnes az ingát fogva tartja mindaddig, mig a löveg a szóban forgó pályarész kezdetéhez ér, amikor a löveg az elektromágnest gerjesztő áramot megszakítja, minek következtében az inga megszabadul és lengését megkezdi. A kérdéses pályarész végén a löveg az áramot ismét zárja s az elektromágnes az ingát megint megfogja. Az ingával egy körosztályzaton járó mutató lehet kapcsolatban, melyen az inga kezdet- és véghelyzetét pontosan leolvashatjuk. Az ingatörvényekből azután meghatározható azon idő, mely alatt az inga kezdethelyzetéből véghelyzetébe jutott. Az E. eme alakja Navez-tól származik; Leurs ezen szerkezetet egyszerüsítette. V. ö. Le Boulangé Mémoire sur un chronographe electroballistique 1864; Description et emploi du chronographe electroballistique 1869; Kuhn, Ueber den electroballistischen Chronographen; Dinglers, Polytechnisches Journal 179. köt.
l. Aluminium.
1. Az elektromos áramok kölcsönös hatásán alapuló tünemények tana, az összes idetartozó jelenségek a következő három alaptüneményre vezethetők vissza: 1. Két párhuzamos vezető egymást vonzza, ha az áramok a vezetőkben egyező irányban haladnak; a két vezető egymásra taszító hatást gyakorol, ha az áramok ellenkező irányuak (1. ábra).
[ÁBRA] 1. ábra. Az áramok kölcsönös hatásának törvényei.
2. Két egymást keresztező áramvezető azon ágai, melyekben az áramok egyező értelemben haladnak, t. i. mindkét áram vagy a keresztező pont felé vagy mindakettő attól el - egymásra vonzást - azon ágai pedig, melyekben az áramok ellenkező értelemben haladnak, t. i. az egyik a keresztező pont felé, a másik attól el - egymásra taszítást gyakorolnak (2. ábra).
[ÁBRA] 2. ábra. Az áramok kölcsönös hatásának törvényei.
3. Valamely az egyenestől keveset eltérő, de különben tetszésszerint kanyarodó vezetőben haladó áram közel ugyanazt a hatást gyakorolja, mintha az a vezető végpontjait összekötő egyenes irányában haladna. Ampére, ki e tüneményeket felfedezte (1820) és azoknak elméletét kifejtette, saját kisérleteinek és az Oerstedt-féle felfedezés alapján (l. Ampére-féle törvény) a mágnességre vonatkozólag is elméletet állított fel, melynek alapján a mágnességi tünemények is elektromos áramok kölcsönös hatására vezethetők vissza. Ő ugyanis azt találta, hogy egy szabadon mozgó áramkör (4. ábra), vagy egy több ilyen körnek egyesítéséből származó ugynevezett szolenoid (5. ábra) mind mágnessel, mind áramkörrel vagy más szolenoiddal, mind a földnek mágneses irányító erejével szemben ugy viselkedik, mint hasonló viszonyok között egy mágnesrud, és hogy ezen áramkör vagy szolenoid délfelé mutató sarka azon oldalán fekszik, amely felől nézve az áram benne az óramutató értelmében kering.
[ÁBRA] 3. ábra. Csavarodó áram hatása.
[ÁBRA] 4. ábra. Szabadon mozgó áramkör.
[ÁBRA] 5. ábra. Szoleonid elhelyezkedése a mágneses meridiánban.
Ebből azt a következtetést vonta le, hogy a mágnesben az atomcsoportok körül köráramok keringenek, hogy ezen köráramok a mágnesezés előtt össze-vissza irányban keringenek s egymás hatását kifelé lerontják, de mágnesezés után minden keresztmetszetben egyformán helyezkednek el p. ugy, mint ez a 6. ábrában jelezve van.
[ÁBRA] 6. ábra. A mágnes elemi áramai.
A belső szomszédos részekben az ellenkező irányu áramok egymás hatását ellensulyozzák s igy a molekularis áramok összes hatása kifelé egyedül a metszet kerületén lévő áramrészektől ered; ezeket minden egyes keresztmetszetben egyetlenegy, a kerületen végig haladó körárammá egyesítve képzelhetjük (7. ábra) s igy magát a mágnest szolenoidnak tekinthetjük. Ezen elmélet értelmében földünk mágnességét is benne keletről nyugatfelé folytonosan keringő áramokból eredőnek kell tekintenünk.
[ÁBRA] 7. ábra. Eredő áramok a mágnes felületén.
Kevéssel Oerstedt és Ampére felfedezései után tapasztalta Arago, hogy a galvánoszlopot záró vörösréz-drót vasreszelékbe mártva egész felületén keresztbe elrendezkedett vasrészecskékkel vonódott be, melyek, ha az áram megszakíttatott, a drótról leváltak és leestek. Vasreszelék helyett edzett acéltüket használván: azt találta, hogy ezek az áram hatása alatt állandó mágnesekké váltak. A tüneményt tovább tanulmányozván Aragó és Ampére felismerték, hogy az acélnak maradandó és a lágy vasnak ideiglenes mágnessége sokkal erélyesebben fejlődik, hogy ha a mágnesezendő rud egy áramvezető tekercs belsejébe helyeztetik. Ha p. az áramvezető oly módon, mint ezt a 8. ábra mutatja, egy üvegcsőre vagy üres fahengerre, melybe a mágnesezendő rud tétetett vagy szigetelten magára a vas- vagy acélrudra fölcsavartatik, akkor az az áram behatása alatt erős mágnessé válik és pedig oly formán, hogy a rudnak d-vel jelölt végén annak déli sarka keletkezik, mint ezt Ampérenek a mágnességre vonatkozólag felállított elmélete értelmében várni is kellett.
[ÁBRA] 8. ábra. A céltü mágnesezése szolenoiddal.
Jelenleg erős, maradó mágneseket ugy készítenek, hogy a mágnesezendő acélrudon a mágnesező tekercset zárt áram mellett egynéhányszor egyik végéről a másikra csusztatják. A lágy vasból, mint említve volt, az elektromos áram által ideiglenes mágnes, ugynevezett elektromágnes válik, melynek mágnesereje annál tetemesebb, minél számosabbak a mágnesező tekercs menetei. Ezért a fémdrótot szigetelő burkolattal veszik körül, hogy azt vagy közvetetlenül a vasmagra, vagy egy, a vasmagra illő üres fahengerre lehetőleg sürü menetekben lehessen felcsavarni. Az ilyen elektromágnes ereje egy egyenlő méretü maradandó mágnesét tetemesen felülmulja. Könnyü belátni, hogy két elektromágnes - egy szilárd és egy tengely körül forogható, oly szisztemát alkothat, melyben az áram zárásakor az első a másodikat irányítja. Ha pedig alkalmas szerkezet által vagy a szilárd vagy a mozgó elektromágnes mágnessége mindenkor azon pillanatban fordíttatik meg, midőn a mozgó elektromágnes a kölcsönös vonzásnak megfelelő egyensulyi helyzetbe jut, ez utóbbi folytonos forgásba lesz hozható.
Ilyen elektromágneses forgó készüléket Jedlik Ányos pesti egyetemi tanár már az 1827-1828-iki években szerkesztett s igy az elektromágneses forgások feltalálásának prioritása joggal őt illeti, bár e tény szélesebb körökben ismeretlen maradt, minthogy felfedezését (külföldi) folyóiratokban közzétenni elmulasztotta. Ujabban az E. elnevezést az összes a zárt áramkörben előforduló tünemények tanára is szokás alkalmazni, mintegy ellentétben az elektrosztatikához, mely a nyugvó elektromosság egyensulyfeltételeivel foglalkozik.
az elektromos áramerő mérésére szolgáló készülékek. Szerkezetük az áramok által áramokra, s egyes esetben áramok által lágy vasra gyakorolt hatáson alapszik. Az elsők lényegileg egy szilárd, a mágneses meridián sikjába állított és egy arra merőleges egyensulyhelyzetü, de foroghatóan felfüggesztett dróttekercsből állanak. Ha mindkét tekercsen át áramot bocsátunk, akkor a szilárd tekercs hatása alatt a mozgékony tekercs fordulni igyekszik, mig tengelye a szilárd tekercs tengelyével párhuzamossá válik. Ezen fordulás ellen a felfüggesztés okozta torzio és bifilaris felfüggesztésnél a nehézségi erő is működik, ehhez járul - esetleg ez ellen működik - a föld mágneses irányító ereje. Ezen működő erőkből az áram ereje meghatározható. Az első E.-t Weber V. szerkesztette. Fröhlich J. tanár, hogy egyenletes elektromágneses mezőt nyerjen, a szilárd tekercsnek gömbalakot adott, hogy pedig a föld mágnességének, irányító erejének hatása kiküszöböltessék, az egy bifilárisan felfüggesztett tekercs helyett kettős asztatikus tekercset alkalmazott. Siemens és Halske erős áramok mérésére oly E.-t konstruáltak, melybne a mozgó tekercs egyetlen egy menetből áll, miáltal a föld mágnességének hatása nagyon csökkentve van. A felfüggesztés egy spiralrugó által történik; méréskor a spiralrugó által a mozgó tekercs egyensulyhelyzetébe visszacsavartatik; a rugó torziója méri az áram erejét. A Bellati és Giltay-féle dinamometerben a mozgó tekercs egy, a mágneses meridiánra merőlegesen állított lágy vastü által van helyettesítve, mely egyensulyi helyzetében a szilárd tekercs tengelyével 45°-nyi szöget képez. Az E.-ek lényeges tulajdonsága, hogy az általuk mérhető mennyiség az áram négyzetével, tehát az elhasznált munkaértékkel arányos s hogy általuk a váltó áramok is mérhetők.
az elektromos vegybontó készülékeknél a folyambevezetést közvetítő fémek v. más elsőrendü vezetők, melyek közt a vegybontásnak alávetett vegyület, az elektrolyt, foglal helyet.
oly készülék, melyből hosszu ideig szedhetünk elektromosságot, ha egyszer megelektromoztuk. Három részből áll: 1. köralaku fémtányérból, 2. izoláló anyagból, a lepényből, mely a tányért kitölti, 3. izoláló fonalakon lógó, vagy izoláló rudhoz erősített fémlapból, mely a lepényre helyezhető s ismét elvehető. A lepény gyantából, vagy ujabban kemény kaucsukból készül. Ha a lepényt rókafarkkal dörzsöljük vagy verjük, az negativ elektromossá válik, megosztólag hat a fémtányérra, abban a pozitiv elektromosságot megköti, mig a negativ elektromosság elvezethető. A lepény elektromos állapotát ez által sokáig megtartja, mert az a tányérban indikált elektromosság által kötve van. Ha a lepényre a fémlemezt most ráhelyezzük, arra is megosztólag hat; a pozitiv elektromosságot benne megköti, a negativ elektromosságot pedig ujjunkkal elvezethetjük. A lemezt ekkor a lepényről leemelve, az pozitiv elektromos lesz s elektromosságát más vezetőkkel közölhetjük. Ezen művelet többször ismételhető.
l. Elektromozó gép.
(gör.), galvánikus uton való maratás, hogy a könyvnyomó sajóban való nyomathatásra domborrajzu cinklemezek készíttethessenek; első készítője Böttger volt, de Devincenzi akkép egyszerüsítette ez eljárást, hogy a litografiai nyomtatókő kezeléséhez hasonlóan, a rajzot kövér litográfiai krétával vagy tussal kente be, mely azután mézgás vizzel kezelve, terpentinnel bemázoltatott és vastag kencével, lehengereltetett, ezután hasonló nagyságu rézlemezre helyezve, maratásra rézoldatba tétetett.
Ez elmélet szerint, melyet Berzelius állított fel, a kémiai affinitás nem más, mint elektromosság. A vegyületek e szerint elektropozitiv és elektronegativ alkotó részekből állanak és éppen az ellentétes elektromos töltésü alkotórészek egymásra gyakorolt vonzásából magyarázható a kémiai affinitás. Az elektroliziskor azután a vegyület elektropozitiv alkotórésze (sókban a fém) a negativ sarkon, az elektronegativ alkotórésze (savmaradék) a pozitiv sarkon válik ki. Érdekes, hogy ezen régi elmélet legujabban, habár ismét más formában, felujult. Arrhenius svéd kémikus nézete szerint az elektromosságot vezető oldatokban a sók gyökökre, az u. n. ionokra vannak disszociálva. E gyökök elektromos töltésüek és az elektrolizis az ionok elektromosságának kiegyenlítésében áll. Az oldatok elektromos vezetőképessége annál jobb, minél több bennük az ion, ugyhogy az oldatok elektromos vezető képességének meghatározásával a disszociáció fokára következtethetünk. Arrhenius ez elmélete a modern kémia egyik különös fontosságu vivmánya, mivel ez alapon az oldatok konstituciójára következtethetünk.
a vegyületeknek elektromos árammal való szétbontása. A szétbontandó vegyületeket elektroliták-nak, az áram pozitiv sarkát alkotó drótot vagy lapot pozitiv elektródának vagy anódának (bontó) és a negativ sarokhoz szolgáló drótot v. lapot negativ elektródának v. katódának (ejtő) nevezzük. Berzelius szerint az elemek a következő u. n. elektrokémiai sorozat szerint csoportosíthatók: Oxigén, kén, szelén, nitrogén, fluor, molibdén, volfrám, bór, szén, antimon, iridium, platina, rodium palladium, kéneső, nikol, vas, cink, mángán, urán, klór, bróm, jód, foszfor, arzén, króm,vanadium, tellur, tantál, titán, szilicium, hidrogén, arany, ozmium, ezüst, réz, vizmut, ón, ólom, kadmium, kobált, aluminium, magnézium, kálcium, stroncium, bárium, nátrium, kálium. Az elemek elektrokémiai helye állapítja meg az u. n. fémejtés módját; mert a legelektronegativabb elemhez közelebb álló fém az utána következőt oldatából kiszorítja. Ha p. rézvitriol-oldatba vasat mártunk, a vas a rezet kicsapja, az utóbbi a vasra tapad, az előbbi pedig kénsavas vasoxidullá változik. Mivel a nem nemes fémek a legelektronegativabb elemekhez közelebb állanak, mint a nemes fémek, azt is mondhatjuk, hogy a nem nemes fém, a nemes fémet oldatából kiejti.
A fémejtés elektromosság gerjesztésével jár. Midőn a vasat rézgálicoldatba mártjuk, először parányi réz csapódik fölületére; ez a vasal és a rézgálic-oldattal galvánelemelet alkot, melynek árama a megkezdett munkát folytatván, a vasat teljesen rézzel borítja be. Hasonló az eredmény akkor is, ha a fürdőn kivül gerjesztett áramot vezetjük a fürdőbe állított fémlapokra. A folyadék az áram hatása következtében legott alkotó részeire bomlik. A vegyületnek az a része, mely az elektrokémiai sorozat (-) részéhez áll közelebb, az anódán és a mely a (+) részéhez áll közelebb, a katódán válik ki. A (-) sarkon kiváló pozitiv elemet vagy elemcsoportot kation-nak, a (+) sarkon kiváló negativ elemet vagy elemcsoportot anion-nak, és az elektrolita eme kiejtett részeit ionoknak nevezzük. Az elektromos áram vegybontó hatása a Grotthuss-Clausius-féle elmélet szerint azon alapszik, hogy az elektrolita össze-vissza keverődött és folytonosan mozgó molekulái egymáshoz ütődvén szétbomlanak, és a kiváló atomok a következő molekula ellenkező elektromosságu atomjával egyesülnek. Az elektrom-indító erő behatása következtében a molekulák kóborlása megszünik és a cserebomlás akként módosul, hogy az elektropozitiv iónok a katóda, és az elektronegativ iónok az anóda felé mozognak. Abban az esetben, ha az elektromos áram oly erős, hogy az atomok egyesülését megakadályozhatja, a megfelelő iónok az illető elektródára rakódnak. Az elektromos áram kémiai hatása bizonyos szabályokhoz van kötve, melyek részben az áram feszültségére, részben erősségére, részben pedig a teljesített munkára vonatkoznak. Faraday Mihály első törvénye szerint: Bizonyos idő alatt az elektromos árammal kiválasztott iónok mennyisége arányos az áramerősséggel. Azaz 2. 3. 4. ... n ampére erősségü áram 2-szer, 3-szor, 4-szer, n-szer több idónt választ ki, mint amennyi egy ampére erősségü árammal kiejthető. Második törvénye pedig azt mondja, hogy állandó áramerősség mellett és az idő egysége alatt az iónoknak ugyanaz a mennyisége, ellenkező esetben az elemek kémiai egyenértékének megfelelő mennyisége válik ki. Becquerel törvénye szerint: Ha az áram két vagy több vegyületen hatol át, a bontás mindig határozott arányok szerint történik; még pedig oly módon, hogy a bevezetett elektromosság mennyiségének árán oly test kémiai egyenértéke rakódik le a pozitiv sarkon, amely a sav, vagy az elektronegativ test szerepét játsza, mig az elektropozitiv elem megfelelő mennyisége a negativ poluson válik ki. Második törvénye pedig azt mondja, hogy az egy másodpercben kiejtett iónok mennyisége egyenlő az áramerősség és az illető ión elektrokémiai egyenértékének szorzatával.
Kémiai egyenérték alatt az elem atomsulyának és vegyértékének hányadosát, elektrokémiai egyenérték alatt pedig e hányadosnak és a hidrogén kémiai egyenértékének (0,010352 mg pro coulomb) szorzatát értjük. Az alábbi táblázatban az iparilag fontosabb elemek kémiai és elektrokémiai egyenértékét és egy ampére erősségü árammal kiejthető elem sulyát adjuk meg.
A kiejtett iónok szétbontására közvetetlenül hat az áram sürüsége is, mialatt az áramerősség és az elektróda felszinének hányadosát értjük. A rézgálic-oldatból kis sürüségü áram rézoxidult, középsürüségü áram rezet, nagy sürüségü áram rezet és hidrogént ejt ki. A második esetben a rézcsapadék finom szemcsés és szivós, az utóbbiban durva szemcsés és rideg lesz. Folytonosan fokozott áramsürüséggel krómklorid tartalmu krómklorüroldatból szén- és platina-elektródok segítségével az elektromos áram krómoxidot, majd krómoxidult és végre krómot ejt ki. A sárgarézfürdőből gyenge árammal inkább rezet, erős árammal inkább cinket ejtünk ki, csak bizonyos áramerősség mellett kapjuk a réz és cink ötvényét a sárgarezet.
A gyakorlati E. a következő áramsürüséggel dolgozik:
|
Rézgalvanoplasztika |
1,7-2,5 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Vastárgyak bevonása rézzel |
0,6 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Cinktárgyak bevonása rézzel |
0,5 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Vastárgyak bevonása sárgarézzel |
1 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Cinktárgyak bevonása sárgarézzel |
1 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Vastárgyak bevonása nikollal |
0,6 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Sárgaréztárgyak bevonása nikollal |
0,6 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Cinktárgyak bevonása nikollal |
0,4 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Ezüstözés |
0,5 ampére |
1 dm2 árufelületre |
|
Aranyozás |
0,5 ampére |
1 dm2 árufelületre |
Lásd a mellékelt táblázatot.
Bizonyos vegyület szétbontására szükséges energia nagyságát kiszámíthatjuk, ha ismerjük az illető vegyület keletkezésekor fejlődő meleget. A számításra e képlet használható:
E = 0,04355 C volt, melyben E az elektromindító erőnek voltokban kifejezett nagyságát és C a vegyület elektronegativ gyökének egyértékére vonatkoztatott s kilogramm-kaloriákban kifejezett kötőmelegét értjük. P. a kénsavas rézoxid (rézgálic) keletkezésekor 56 hőegység származik, mivel a réz két értékü C = 56/2 = 28 hőegységgel, tehát E = 0,04355 × 28 = 1,2194 volt. Az elektromos bontás kézzel fogható módon csak akkor következik be, ha az áram feszültsége képletünk jelzett értékét (E = 0,04355 C volt) fölözi. Máskülönben a kiejtett iónok ujból egyesülnek és az egyesüléskor fejlődő meleg ellenelektromindító erőt okoz, melyet polarizációnak nevezünk. A polarizáció nagysága tehát egyenlő a vegyület kötő melegével, de hatnak arra egyéb körülmények is. Ilyenek az elektródára rakodó gázok, továbbá az abszorpció, okkluzió és egyéb kémiai és fizikai átalakulások ugy, hogy sok fém polarizációja az áramfeszültség növekedésével még azon a maximumon tul is növekszik, mely a kiejtett iónok ujból egyesülésekor keletkező munkának megfelel. Az elektromos bontáshoz legcélszerübb elemeket vagy egyenáramu gépeket használni. Váltakozó áramu gépke csak akkor használhatók, ha az elektrolitában fellépő polarizáció az áramváltás ideje alatt csak egyszer éri el az elektrolita természetétől függő legnagyobb értéket. Ezt pedig elérhetjük az áramsürüség növelésével, vagy ami ugyanegy, az egyik elektróda felszinének csökkentésével.