Wilhelm Weber’s Werke: Vierter Band Galvanismus und Elektrodynamik

652 Pages·1894·33.853 MB·German

by  Wilhelm Weber (auth.)

WILHELM WEBER'S WERKE
HERAUSGEGEBEN
VON DER
KÖNIGLICHEN GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN
zu
GÖTTINGEN
VIERTER BAND
GALVANISMUS UND ELEKTRODYNAMIK
ZWEITER THEIL
BESORGT DURCH HEINRICH WEBER
MIT IV TAFELN UND IN DEN TEXT GEDRUCKTEN ABBILDUNGEN
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1894
Wrr.HET.M WEBER hat dem ihm wiederholt ausgesprochenen Ver
langen nach einer Gesammtausgabe seiner Werke bei aller Bescheidenheit
seiner Meinung über den Werth der eigenen Schriften schon im Jahre
1890 nachgegeben. Er hat dann seinerseits den lebhaften Wnnsch ausge
sprochen, dass die Königl. Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen,
welche die Herausgabe der Werke seines grossen Freundes GAUSS be
sorgt hat, auch seine Werke herausgebe. Die Erfüllung dieses Wunsches,
welchem sich seine Verwandten gern anschlossen, hat sich die König!.
Gesellschaft durch die unterzeichnete Kommission beeifert in Angriff zu
nehmen und ist zu dem Zwecke mit Herrn Professor HEINJUOH WEBER
in Braunschweig und Herrn Professor WILHELM BRAUNE in Leipzig als
den Vertretern der Familie WrrJIEI,M WEBER'S in Verbindung getreten.
Zunächst hat dieselbe an Herrn Julius Springer in Berlin einen
Verleger gefunden, welcher diesem wissenschaftlichen Unternehmen das
volle Verständniss entgegenbringt, für eine würdige Ausstattung sorgen
und einen, dem Wunsche nach ausgedehnter Verbreitung dieser so sehr
lehrreicp.en Werke förderlichen, möglichst geringen Preis stellen wird.
Von den Erben von ERNST HEIN1UOH WEBER und von EnuARn WEBER
sind die Autorrechte der von diesen zusammen mit ihrem Bruder WILHELlI
WEBER verfassten Werke an die KiYnigl. Gesellschaft der W188en8chaften
zu GöUingen übertragen worden. Die Verlagshandlungen der grösseren
dieser Schriften, Herr Fr. Riehm in Basel für die 1825 erschienene
Wellenlehre, und die Dieterich'sche Buchhandlung in Göttingen für die
1836 erschienene Mechanik der m·enschUchen Gehwerkzeuge, haben ihre
Genehmigung zum Abdruck der Schriften in den gesammelten Werken
erthellt.
Die Königlich Sächsische Gesellschaft der Wissenschaften in Leipzig
hat bereitwillig den Abdruck der in ihren Abhandlungen erschienenen
WILHELM WEBER'S WERKE
HERAUSGEGEBEN
VON DER
KÖNIGLIOHEN GESELLSOHAFT DER WISSENSOHAFTEN
zu
GÖTTINGEN
VIERTER BAND
GALVANISMUS UND ELEKTRODYNAMIK
ZWEITER THEIL
BESORGT DURCH HEINRICH WEBER
MIT IV TAFELN UND IN DEN TEXT GEDRUCKTEN ABBILDUNGEN
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1894
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ISBN 978-3-662-22763-3 ISBN 978-3-662-24694-8 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-24694-8
Softcover reprint of the hardcover I st edition 1894
Vorwort zum vierten Bande.
Der vierte Band schliesst sich dem Inhalt nach unmittelbar dem
dritten Bande an. Er enthält alle Abhandlungen und Aufsätze aus
dem Gebiete des Galvanismus und der Elektrodynamik, welche WILHELM
WEBER in dem Zeitraume 1858-1880 veröffentlicht hat, sowie eine
Anzahl von Abhandlungen und Aufsätzen, welche sich in seinem Nach
lasse vorgefunden haben. Ihnen ist sodann noch ein Aufsatz mit Be
merkungen über das Münchnermagiletische Observatorium als Anhang
beigefügt, welcher erst nach der Herausgabe der drei ersten Bände
aufgefunden wurde und der daher in dem zweiten Bande, dem er seinem
Inhalt nach angehört, nicht mehr Aufnahme finden konnte.
Die Abhandlungen sind mit Ausnahme deljenigen, welche den
Nachlass und den Anhang bilden, in chronologischer Reihenfolge an
geordnet worden, wozu dieselben Gründe, welche die gleiche Anordnung
im dritte Bande veranlasst haben, maassgebend gewesen sind. Die drei
letzten der unter dem gemeinschaftlichen Titel "Elektrodynamische
Maassbestimmungen" erschienenen sieben Abhandlungen, von denen die
vier ersten im dritten Bande abgedruckt worden sind, finden sich unter
No. V, VIII und XII und eine achte ihnen zugehörige, bisher noch nicht
veröffentlichte, als erste Abhandlung im Nachlass aufgenommen.
Während die vier ersten Abhandlungen der Elektrodynamischen
Maassbestimmungen die Erforschung der wechselseitigen Kräfte, welche
elektrische 'l'heilchen untereinander oder andere Körper auf diese aus
üben, zum Hauptinhalt haben, beschäftigen sich die folgenden, in diesem
Bande aufgenommenen, vornehmlich mit den durch jene Kräfte hervor
gerufenen Bewegungen der elektrischen Theilchen. Ein merkwürdiges
Zusammentreffen war es, dass, als 'VILHELM 'VEDER zu der ersten Ver
öffentlichung über diesen Gegenstand schreiten wollte, bereits KIRCHHOFF,
welcher sich gleichzeitig mit den Gesetzen der galvanischen Strömung
beschäftigt hatte, kurze Zeit zuvor dem Herausgeber der Annalen für
Physik und Chemie eine Abl1andlung gleichen Inhaltes überreicht hatte.
Hierauf bezieht sich die unter No.VI aufgenommene Bemerkung J. C. POG
GI<:NDOIU'F'S, auf welche 'VII,Hl':I,111 \V EHER selbst CW IT,IIET,111 'VEmm's 'Verke,
IV Vorwort.
Bd. IV, pag. 130) hinweist. Erst sechs Jahre später veröffentlichte
WILHELlIf WEBER seine Abhandlung über elektrische Schwingungen
(No. V), in welcher er dann den Inhalt der früher zurückgezogenen
Abhandlung mit einer umfassenden experimentellen Untersuchung ver
knüpfte, an welcher RUDoLPH KOHLRAUSCH bis zu seinem im Jahre 1858
erfolgten Tode Antheil genommen hat. In dieser Abhandlung führt
WILHELlIl WEBER zum erstenmale d,ie Masse der elektrischen Flüssigkeiten
ein und entwickelt so dann nach den allgemeinen Gesetzen der Mechanik
die Gleichungen für die Bewegung der Elektricität in Drähten, speciell
in solchen von Kreisform, ohne dabei wie KIRCHHOFF die Gültigkeit
des ÜHM'schen Gesetzes auch in den Fällen voraus zu setzen, wo die
Stromintensität in den einzelnen Stromelementen verschieden und einem
schnellen Wechsel unterworfen ist.
In den folgenden Abhandlungen VIII und XII der Elektrodyna
mischen Maassbestimmungen, zu denen die in POGGENDORFF'S Annalen
veröffentlichen Abhandlungen VII, IX und vor Allem die Abhandlung X
"Ueber die Bewegung der Elektricität in Körpern von molekularer Kon
stitution" als Bindeglieder zu zählen sind, tritt W. WEBER in Unter
suchungen . ein, für welche das Energieprincip die Grundlage bildet.
Insbesondere wird in No. VIII die Stellung, welche das Grundgesetz
der elektrischen Wirkung dem Energieprincipe gegenüber einnimmt,
genauer untersucht, und der Nachweis geführt, dass ein Widerspruch
zwischen dem Grundgesetze und letzterem Principe, wie von anderen
Seiten behauptet worden ist, nicht bestehe, soweit nicht Annahmen
über Anfangszustände gemacht werden, deren Verträglichkeit mit der
vorhandenen Natur eines besonderen Nachweises bedürfen. Im Ein
gange der Abhandlungen X und XII geht WILHELM W:F:BFm sodann zu aus
führlichen Betrachtungen über das Energieprincip über, indem er zeigt,
dass das in gewöhnlicher Weise formulirte Energieprincip, worauf eARL
NEUMANN aufmerksam gemacht hatte, Erweiterungen fähig ist, welche
je nach ihrer Beschaffenheit andere Resultate zu ihrer Folge haben.
Die Erweiterung, welche W ILHELM WEBER diesem Principe giebt, besteh t in
der Annahme, dass Wechselwirkungsenergie und die relative lebendige
Kraft zweier Theilchen homogene Grössen sind, deren Summe stets
einer Konstanten gleich ist. Besitzt diese Erweiterung Gültigkeit, so
dürfen die anfänglichen Verhältnisse nicht mehr ganz willkührlich an
genommen werden, vielmehr sind alle Annahmen, welche an sich schon
mit dem zu Grunde gelegten Principe in Widerspruch stehen, von vorn
herein ausgeschlossen. Auch leitet WU,HELM \VEBER aus dem von ihm for
mulirten Principe der Erhaltung der Energie das gewöhnliche Energie
princip ab und zeigt, wie sich aus seinem Principe und dem elektro
statischen Potentialgesetze das elektrodynamische Potentialgesetz ergiebt.
Vorwort. V
Im Anschlusse an die bereits in der Abhandlung VIII entwickelten
Bewegungsgesetze zweier blos ihrer Wechselwirkung unterworfenen
r:J.'heilchen werden dann weiter in No. XII besondere Fälle eingehend
erörtert. Von besonderer Wichtigkeit sind ferner die in der Abhand
lung X; über die Bewegung der Elektricität in Körpern von molekularer
Konstitution, angestellten Untersuchungen, in denen die galvanischen,
magnetischen und Wärme-Wirkungen, welche gleichzeitig in pondera
belen Körpern auftreten können, in das Bereich der Betrachtung gezogen
werden. W ILHELM WEBER verlässt dabei die früher von ihm dargelegte
Ansicht übel' den galvanischen Strom als Doppelstrom und giebt, indem
er an frühere Betrachtungen (WILHELM WEBER'S Werke, Bd. III, pag. 403)
anknüpft, eine klare Vorstellung von der Erzeugung der Wärmeenergie
durch den galvanischen Strom und von der Ursache des Widerstandes
in metallischen Leitern.
Den oben genannten Abhandlungen reiht sich nun die erste im
Nachlass aufgenommene, bisher noch nicht veröffentlichte Abhandlung
organisch an, welche nach der ihr von W. WEBER selbst gegebenen
Ueberschrift den sieben unter dem 'ritel "Elektrodynamische ~'laass­
bestimmungen" veröffentlichten Abhandlungen als achte zuzuzählen ist.
Wohl mag WILHELl\f WEBER geahnt haben, dass es ihm nicht be
schieden sein würde, in die Einzelheiten des ungeheueren Gebietes der
Erscheinungen, auf welche sich die Betrachtungen in dieser Abhand
lung erstrecken, genauer einzugehen und so erscheinen einzelne Ab
schnitte gleichsam als Fingerzeige auf die Wege, welche zu einem
weiteren Ausbau des Forschungsfeldes führen.
Auf Grund der Annahme, dass alle ponderabelen Moleküle blosse
Verbindungen gleicher Mengen positiver und negativer Elektricität
seien, und dass die Anziehungskraft gleicher :Mengen ungleichartiger
Elektricität grösser sei als die Abstossungskraft derselben Mengen
gleichartiger Elektricität, geht WILHELl\I WEBEH aus dem Gebiete der
reinen Elektricitätslehre zu demjenigen der ponderabelen Körper über.
Er zeigt, wie die verschiedenartigen ponderabelen Moleküle, insbesondere
die der Elemente, aus elektrischen Molekülen zusammengesetzt gedacht
werden können, ferner wodurch sich metallische Leiter von glas artigen
und krystallinischen Körpern unterscheiden, und wie auf Grund dieses
Unterschiedes die Fortpflanzung der Elektricität und Wärme in ersteren
auf andere Weise, nämlich durch Wurfbewegung, als die von Licht
und Wärme in letzteren, nämlich durch Wellenbewegung stattfinde.
Der Lichtäther ist nach WIMIELM WEllEH'S hier dargelegten Am;chauung
ein statisches, aus positivelektischen Molekülen gebildetes Medium.
Das Manuskript zn dieser Abhandlung· enthält in seiner ursprüng
lichenAnlage ausseI' den mitgetheilten Artikeln noch viel' andere, deren
VI Vorwort.
Titel in einer am Schlusse der Abhandlung angefügten Anmerkung an
gegeben sind. Da WILHELM WEBER diese Artikel später selbst aus
der Abhandlung ausgeschlossen hat, so musste von ihrer Veröffentlichung
abgesehen werden. Es möge jedoch bemerkt werden, dass der gesammte
Nachlass der Königlichen Bibliothek zu Göttingen zur Aufbewahrung
übergeben worden ist, wodurch die Möglichkeit, Einsicht in den Inhalt
dieser Artikel zu gewinnen, gewahrt bleibt.
AusseI' diesen auf die Natur der Elektricität und der der ponde
rabelen Körper Bezug nehmenden Abhandlungen, enthält der vorliegende
Band noch zwei von besonderer Wichtigkeit, nämlich die Abhandlung
No. III "Zur Galvanometrie" und die in Gemeinschaft mit ZÖLLNER
herausgegebene Abhandlung No. XIV, von denen diese WILHELM WEBER'S
letzte experimentelle Arbeit bildet. In ersterer werden die Methoden
der absoluten Widerstandsmessungen besprochen und eine vollständige
Theorie sowie die vortheilhafteste Konstruktion der Galvanometer ge
geben und die Kopirungsmethoden einer genauen Untersuchung unter
zogen, während die letzere die Einrichtung eines Normalleiters zum
Gegenstand hat, dessen Widerstand jederzeit nach absolutem Maasse
bestimmbar ist, wodurch die allgemeine Anwendung absoluter Maasse
in der Elektrodynamik erleichtert werden sollte. Die ursprünglich ge
plante Vergleichung des Widerstandes dieses Normalleiters mit der
heute allgemein angenommenen praktischen Widerstandseinheit, dem
OH~I, war WILHEL~1 W-EBElt nicht mehr vergönnt zur Ausführung zu
bringen.
Der Nachlass enthält ausser der schon oben erwähnten, den elektro
dynamischen Maassbestimmungen zugehörigen Abhandlung noch Auf
sätze und Abhandlungen, welche zum Theil einem sehr verschiedenen
Lebensalter 'VILHEL~1 'VEBElt'S entstammen. Von ihnen sind einige
unzweifelhaft für den Druck, wenn auch vielleicht in anderer Form,
bestimmt gewesen, aber aus unbekannten Gründen nicht zur Veröffent
lichung gelangt, andere dagegen sind Niederschriften, durchflochten mit
mancherlei Bemerkungen, welche 'VILHEI,M WEBER zur Unterstützung
des Gedächtnisses rasch hingeworfen hat, deren Zusammenstellung oft
mals nur unter Ueberwindung grosseI' Schwierigkeiten ausgeführt werden
konnte. Von ihnen möge hier noch besonders die grössere Abhandlung
"über Maassbestimmungen" hervorgehoben werden, welche selbst heute
nach allgemeiner Annahme des absoluten Maasssystems ihre Wichtig
keit nicht verloren hat. Wenngleich diese Abhandlung erst nach dem
.Jahre 1864 niedergeschrieben ist, so ergeben doch nachgelassene Notizen
WlI,HlcHII WEln:n's aus dem .Jahre 1834, dass derselbe bereits zu jener
Zeit die wichtigsten physikalischen Grüssen auf absolutes Maass mit
den (Jrnnclmaassen für Länge, Zeit und Masse zurückgeführt hat. Der
Vorwort. VII
Aufsatz "über die Einrichtung des Bifilargalvanometers" ist jedenfalls
viel früheren Ursprunges als der ihm im Jahre 1864 zugefügte Zusatz,
welcher die gleichzeitige Messung des Erdmagnetismus und der Strom
intensität nach absolutem nfaasse behandelt. Auf ein anderes Gebiet
führen schliesslich die beiden Aufsätze "Bemerkungen zn der Abhand
lung: Untersuchungen über den galvanischen Lichtbogen, von EDI~uND"
und über "elektroskopische und elektrodynamische Wirkungen der freien
Elektricität geschlossener Ketten", weil in beiden auf die Ladung der
Oberfläche von Leitern, in denen sich die Elektricität in Bewegung be
findet, Bezug genommen wird.
Von der Veröffentlichung einiger Aufsätze, welche sich gleichfalls
im Nachlass vorgefunden haben, ist Abstand genommen worden, theils,
weil sie aus sehr früher Lebensperiode WILHELl\'I WEBER'S herrühren und
heute Neues nicht mehr darbieten, theils, weil ihr Inhalt in späteren
Abhandlungen Aufnahme gefunden hat. Zur Bestätigung mögen die
Schriftstücke aufgezählt und ihr wesentlicher Inhalt angedeutet werden.
Der erste hierher gehörende Aufsatz, welcher die Ueberschrift
"Der Dämpfer" führt, hatte die Bestimmung, in die Resultate aus den
Beobachtungen des magnetischen Vereins, 1837 aufgenommen zu werden.
Nach Darlegung des Zweckes eines Dämpfers wird die Wirkung eines
geschlossenen Metallringes als Multiplikator, so dann als Induktor und
schliesslich bei Kombination beider Wirkungen als Dämpfer näher be
trachtet. Die Berechnung der Schwingungsabnahme der Nadel und ein
Vergleich der dämpfenden Wirkung mit der Wirkung eines Beruhigung's
stabes bildet den Schluss der Schrift. Ein zweiter Aufsatz "über die
Einrichtung der Multiplikatoren" bildet den Vorläufer der später aus
führlich in der Abhandlung "Zur Galvanometrie" gegebenen BetrMh
tungell. Der dritte Aufsatz "über ein neues Galvanometer" behandelt
die Einrichtung, Aufstellung und Prüfung des Bifilargalvanometers und
seine Verwendung zu absoluten Intensitätsmessungen und zur Bestim
mung des elektrochemischen Aequivalentes von Sauerstoff und vVasser
stoff, eine Anwendung, welche WILIIELl\I WEBER in dem Aufsatze übe(das
elektrochemische Aequivalent des Wassers (WILHELl\I WEBER'S Werke,
Bd. III, pag. 13) ausführlich bespricht. Der vierte, nur wenige Seiten
umfassende Aufsatz hat "die absolute Messung der in einer Leidener
Flasche vorhandenen freien Elektricität" zum Gegenstand. Die Messung
gründet sich auf Schwingungs- und Ablenkungsversuche einer beweg
lich aufgehangenen, geladenen FRANKlJIN'schell Platte, auf welche eine
andere geladene FRANKLIN'sche Platte aus der Ferne einwirkt. Diese
Aufgabe ist in vollkommenerer Weise in der Abhandlung, Elektro
dynamische Maassbestimmungen, insbesondere /jurückführung der Strom
intensität auf mechanisches Maass (WITJlIm~l\I Wmnm's ·Werke, Bd. III,