Elsevier's Geïllustreerd Maandschrift. Jaargang 14

Een en ander op het gebied der vonktelegraphie.
Door C.J.M. Collette

‘Das Licht ist eine elektrische Erscheinung, das Licht an sich, alles Licht, das Licht der Sonne, das Licht einer Kerze, das Licht eines Glühwurms. Nehmt aus der Welt die Elektrizität, und das Licht verschwindet; nehmt aus der Welt den lichttragenden Äther, und die elektrischen und magnetischen Kräfte können nicht mehr den Raum überschreiten.’
Hertz.

Het was in het jaar 1889, dat professor Heinrich Rudolf Hertz, hoogleeraar aan de Universiteit te Bonn, in de ‘Naturforscherversammlung’ te Heidelberg met de hierboven aangehaalde, zoo beteekenisvolle woorden zijn voordracht inleidde over de door hem genomen proeven, waaruit de experimenteele bevestiging was gebleken van Maxwell's electromagnetische lichttheorie.

Maxwell, de Engelsche physicus, die zich op het gebied der electriciteitsleer een onsterflijken naam heeft verworven, was namelijk aan de hand van Faraday's inzichten langs mathematischen weg tot de overtuiging ge-

[p. 89]

komen, dat de zoogenaamde ethertheorie ook op de electriciteit van toepassing is, de theorie dus, welke leert, dat de ruimte en alle zich daarin bevindende voorwerpen gevuld of

fig. 1. oscillator van hertz.

doordrongen zijn met een uiterst ijle, onzichtbare stof, ether genoemd, en die voorts aanneemt, dat het licht niet anders is dan een golfbeweging van dien ether, overeenkomstig de undulatietheorie van onzen grooten Huygens.

Maxwell kwam voorts tot het besluit, dat van een electrische vonk krachten uitgaan, die zich als golfbeweging met de snelheid van het licht in alle richtingen door de ruimte verspreiden. Ervan uitgaande, dat de ether ook de bemiddelaar is voor de voortplanting van electrische golven, werd Maxwell ten slotte geleid tot de bewering, dat het licht zelf een electrisch verschijnsel is en dat licht en electrische stralen dezelfde wetten volgen.

fig. 2. resonator van hertz.

Men voelt al dadelijk de groote beteekenis van deze theorie, doch haar ontbrak nog, om tot practische uitkomsten te kunnen geraken, het empirisch bewijs en om dit bewijs te kunnen leveren, diende aan de hand van uitgebreide proeven een diepgaande studie te worden gemaakt van het wezen en de voortplanting der electrische verschijnselen, welke hier in het spel zijn. Vandaar dan ook, dat het geruimen tijd heeft geduurd voordat de juistheid van Maxwell's theorie proefondervindelijk kon worden aangetoond en mitsdien de analogie van licht en electriciteit onomstootelijk kon worden vastgesteld.

Het was ruimschoots bekend, dat om golven voort te brengen, die zich in de een of andere middenstof voortplanten, in de eerste plaats trillingen moeten worden opgewekt, want deze zijn de oorzaak van de golfontwikkeling. Ook wist men reeds sedert lang, dat het zeer goed mogelijk is electrische trillingen in het leven te roepen. Immers, de gebruikelijke wisselstroomdynamo stelt in staat zeer langzame trillingen op te wekken, en wel, tot een aantal van ongeveer 50 in de secunde, terwijl de door het telephoonmembraan in de geleiding veroorzaakte trillingen een aantal bereiken van 1000 in de secunde. Dergelijke trillingen zijn echter te langzaam om voor het verlangde bewijs te kunnen dienen.

Wat toch is het geval?

Zooals men weet, worden in de electriciteitsleer de lichamen en stoffen onderscheiden in twee klassen, namelijk, in geleiders en in niet-geleiders van de electriciteit, terwijl laatstbedoelde ook diëlectrische lichamen of stoffen worden genoemd. Zoo behoort o.a. de atmosferische lucht tot de klasse der niet-geleiders.

De rol nu, welke de niet-geleiders vervullen, was volgens de geleerden der oude school een zuiver inerte; die rol zou zich slechts bepalen tot het bieden van een zekeren weerstand aan de voortplanting van eenig electrisch verschijnsel. Maxwell echter neemt aan, dat de niet-geleiders geen grooteren weerstand aan die voortplanting in den weg stellen dan de geleiders, doch dat de in beide gevallen geboden weerstand van een geheel andere natuur is. Eene vergelijking moge Maxwell's opvatting duidelijk maken.

Indien men een veer spant, ontmoet men

fig. 3. inschakeling van popoff.

[p. 90]

zekeren weerstand, die aangroeit naarmate de spanning der veer toeneemt, totdat de beschikbare kracht niet meer in staat is dien weerstand te overwinnen en er mitsdien een evenwichtstoestand intreedt. Houdt vervolgens de kracht op te werken, dan ontspant

fig. 4. oscillator van righi.

zich de veer en geeft zoodoende den arbeid terug, welke verbruikt was om haar te spannen.

In dien zin gedragen zich nu ook de niet-geleiders ten opzichte van de voortbeweging van de electriciteit. De electriciteit, die zich door het luchtruim beweegt, heeft namelijk een elastischen weerstand te overwinnen; de electrische voortplanting geschiedt alsdan in den vorm van een golf, en wel, met korte impulsies, terwijl de voortstuwende kracht van die golf spoedig evenwicht maakt met den ondervonden weerstand.

Geheel anders is de toestand met betrekking tot de geleiders.

Veronderstellen wij, dat men een onder water gedompeld voorwerp wil verplaatsen, dan zal men ook hierbij weerstand ontmoeten, een weerstand echter, die bij een constante snelheid van het voorwerp eveneens constant is. Bedoeld voorwerp zal zich blijven bewegen zoolang de voortstuwende kracht werkzaam is; evenwicht tusschen kracht en weerstand, zoodat rust volgt, zal nimmer worden bereikt en houdt de kracht op te werken, dan zal het voorwerp niet trachten terug te keeren tot zijn oorspronkelijke plaats, zoodat ook geen sprake kan zijn van het teruggeven van besteden arbeid.

Zoo zal ook de electriciteit, die zich door een geleider beweegt en daarbij een constanten weerstand ondervindt, een stroom doen ontstaan, die aanwezig blijft zoolang de voortstuwende kracht, dat is de electromorische kracht, werkzaam is.

Het zijn deze electrische stroomen, die zich kenbaar maken door warmteverschijnselen, door hun invloed op magneten en op andere geleiders in welke laatste zij zoogenaamde inductiestroomen doen ontstaan.

De electrische golven, waarmede wij ons thans hebben bezig te houden, kunnen alleen dàn waargenomen worden, wanneer hare slingeringen met zeer groote snelheid geschieden, want hoe grooter het aantal slingeringen in de secunde is, deste kleiner is de golflengte en deste beter is dus ook de golf voor waarneming vatbaar. Immers, de golflengte is in het algemeen de weg dien de straal aflegt gedurende den tijd, noodig voor het volbrengen van een enkele slingering; hoe korter die tijd, hoe korter bijgevolg ook de golflengte. Men bedenke hierbij, dat de bestudeering van de electrische golven in het physisch laboratorium moest geschieden, waar blijkbaar golven met aanzienlijke lengte aan het experimenteele onderzoek ontsnappen.

Gelet op deze overwegingen viel de aandacht op de Leidsche flesch als toestel tot het opwekken van zeer snelle electrische slingeringen. Daar het beginsel, waarop de werking van de Leidsche flesch berust, in de vonktelegraphie een belangrijke rol speelt, dienen wij hierbij een oogenblik stil te staan.

Zooals bekend, is de Leidsche flesch een glazen vat, in- en uitwendig voorzien van een metaalbekleeding, waaraan respectievelijk positieve en negatieve electriciteit kan worden toegevoerd. Geladen zijnde, vormt aldus de Leidsche flesch een reservoir voor beide electriciteiten, welke ten opzichte van elkander een zekere spanning bezitten, overeenkomende met hetgeen men in de hydraulica ‘druk’ noemt. Brengt men nu de binnen- en de buitenbekleeding van de geladen Leidsche flesch door middel van een geleider, bijv.

[p. 91]

een metaaldraad, met elkander in gemeenschap, dan wisselen de positieve en negatieve electriciteit zich uit en treedt ontlading in, totdat het spanningsverschil geheel is opgeheven, m.a.w. de beide soorten electriciteit elkaar hebben geneutraliseerd. Is de bedoelde metaaldraad op eenig punt verbroken, dan gaat de ontlading gepaard met het overspringen van vonken, ter plaatse waar de draad zijn samenhang mist. De ontlading van de Leidsche flesch geschiedt echter niet als een eenvoudige beweging van de electriciteit in slechts ééne richting, maar als een heen- en weergaande beweging tusschen de twee metaalbekleedingen, als een schommeling of slingering, die geleidelijk zwakker wordt, totdat de electrische arbeid der lading geheel is verbruikt. Deze slingerende beweging vindt haar oorzaak in de electrische inductie. Elke electrische stroom induceert namelijk zoowel bij zijn ontstaan als bij zijn ophouden een anderen stroom, en dit niet alleen in een nabijzijnden vreemden geleider, maar ook in zijn eigen geleider, welke laatste eigenschap daarom wordt aangeduid met den naam van ‘zelfinductie’. De geïnduceerde stroom heeft bij het ontstaan van den eigenlijken of hoofdstroom een richting, die tegengesteld is aan de richting van dezen en derhalve aan diens voortplanting een hindernis in den weg stelt; bij het ophouden van den hoofdstroom daarentegen, heeft de geïnduceerde stroom dezelfde richting als deze en vormt zoodoende als het ware een verlenging van den hoofdstroom.

Bij het ontladen van de Leidsche flesch veroorzaakt aldus de genoemde zelfinductie in den verbindingsdraad aanvankelijk een vertraging, om, nadat het electrisch spanningsverschil tusschen de beide metaalbekleedingen tot nul is gedaald en mitsdien de stroom in den draad ophoudt, een voortzetting van dezen te vormen, welke de metaalbekleedingen op nieuw laadt. Echter zal de bekleeding, die zooeven met positieve electriciteit geladen was, thans geladen worden met negatieve electriciteit, en omgekeerd. Heeft het electrisch spanningsverschil weder een voldoende hoogte bereikt, dan zal andermaal een ontlading intreden. Indien de stroom der eerste ontlading zich bijv. bewogen heeft van links naar rechts, dan zal zich die der tweede ontlading blijkbaar van rechts naar links bewegen. Dit spel herhaalt zich eenige malen met bliksemsnelheid, doch telkens met afnemende intensiteit tengevolge van energie-verlies, - o.a. in den vorm van warmte van de vonken - totdat na eenigen tijd evenwicht en dus de rusttoestand is ingetreden.

De beweging van de electriciteit ten behoeve van elke partieele ontlading noemt men een ‘slingering’, terwijl de maximumwaarde van het spanningsverschil als ‘amplitude’ wordt aangemerkt. Beide termen zijn ontleend aan den gewonen mechanischen slinger, waarmede de electrische ontlading dan ook zeer goed is te vergelijken. Zoo zal de uit zijn rusttoestand gebrachte slinger, na in zijn ruststand te zijn teruggekeerd, in dien stand niet blijven stilstaan, maar, zekere snelheid verkregen hebbende, door het laagste punt heenslingeren om vervolgens deze beweging meermalen te herhalen. Er gaat echter ten gevolge van de wrijving steeds meer energie van den slinger verloren, waardoor zijne slingeringen voortdurend korter worden en ten slotte de rusttoestand intreedt. Evenals voorts de duur van deze slingeringen afhankelijk is van de afmetingen

fig. 5. proef-installatie van franke.

van den slinger, is ook de duur der electrische slingeringen van afmetingen afhankelijk, en wel zijn het twee grootheden, welke in deze beslissen, met name, de capaciteit en de meergenoemde zelfinductie. De capa-

[p. 92]

fig. 6. afzender volgens braun (systeem ‘telefunken’).

citeit is de grootheid, die aangeeft hoeveel electriciteit de Leidsche flesch kan opnemen bij eene bepaalde spanning; de zelfinductie richt zich naar den vorm en naar de doorsnede van den draad, waardoor de stroom verloopt. Bestaat bijv. die draad uit meerdere windingen dan zal de zelfinductie grooter zijn dan wanneer dit niet het geval is. Zoo kan men door een doelmatige keuze van capaciteit en zelfinductie slingeringen opwekken van elk gewild slingertal.

Terwijl de electrische vonk zich van het eene naar het andere uiteinde van den ontladingsdraad der Leidsche flesch beweegt, wekt zij in hare omgeving electrische golvingen op, waarvan de slingeringen overeenkomen met die van de vonk en wier amplitude evenredig is met de spanningen, welke in de Leidsche flesch heerschen.

Hetgeen hierbij uitgestraald wordt, noemt men ‘electrische energie’; een arbeidsvermogen dus, en wel, het arbeidsvermogen, dat geroepen is het electrisch signaal over te brengen, zooals nog nader zal blijken.

Zooals gezegd, wekt de vonk der Leidsche flesch slechts in hare omgeving electrische golven op, zoodat men alleen op korten afstand en dan nog met de gevoeligste hulpmiddelen de aanwezigheid van die golven

fig. 7. ontvanger volgens braun (systeem ‘telefunken’).

zelfs maar nauwelijks kan aantoonen. Er is dus geen sprake van het uitzenden van electrische golven op afstanden van eenige beteekenis. Dit nu is een gevolg van de omstandigheid, dat de stroomketen der Leidsche flesch een gesloten baan vormt. Stroomt dus op een gegeven oogenblik door eenig punt van dien keten een zekere hoeveelheid electriciteit in een bepaalde richting, dan is er altijd een symmetrisch gelegen punt aan te wijzen, waardoor op het zelfde oogenblik een even groote hoeveelheid electriciteit in tegengestelde richting stroomt. De krachten, welke van de beschouwde punten uitgaan, houden elkander dientengevolge zoodanig in evenwicht, dat hare werking zich in de verte niet meer doet gevoelen.

De verschijnselen, die zich hier voordoen, kan men vergelijken met die, welke bij de stemvork optreden. Slaat men toch de stemvork aan en houdt men haar vervolgens vrij in de hand, dan zal men haar toon alleen kunnen waarnemen door haar dicht bij het oor te brengen. De beide beenen van de stemvork trillen namelijk in tegengestelde richting; beweegt zich dus het eene been naar binnen dan zal het andere been zich op hetzelfde oogenblik naar buiten bewegen. Maar dan zullen ook de van de stemvork

[p. 93]

uitgaande trillingen elkander opheffen en niet meer in de verte doordringen.

Ziedaar dan het groote bezwaar, waarop men stuitte bij het zoeken naar de empirische bevestiging van Maxwell's mathematische conclusiën: het voortbrengen van electrische golven, die voor waarneming vatbaar zijn.

braun-station (systeem ‘telefunken’).

Professor Hertz is erin geslaagd dit bezwaar te overwinnen door gebruik te maken van een vonkenbron of zoogenaamden ‘oscillator’, die, berustende op het hiervoren ontwikkelde beginsel van de Leidsche flesch, in staat is snelle electrische slingeringen op te wekken.

Voor het uitzenden van electrische golven maakte Hertz gebruik van twee metaalplaten, die met elkander verbonden waren door middel van een metaaldraad, welke in het midden was doorgesneden en aldaar aan elk uiteinde een metalen bol droeg (fig. 1). Deze platen werden met de polen der secundaire winding van een inductor verbonden en zoodoende respectievelijk met positieve en nega-

[p. 94]

tieve electriciteit geladen. De bij de onderwerpelijke proeven gebezigde inductor was een Ruhmkorff'sche klos, die, zooals men weet, in hoofdzaak bestaat uit twee om elkander heen gelegde windingen van geïsoleerd draad, onderscheiden als primaire en secundaire winding. Door de primaire winding wordt de stroom geleid van een gewone galvanische batterij. Deze stroom wordt telkens automatisch verbroken en weder gesloten, tengevolge waarvan in de secundaire winding stroomen van hooge spanning worden geïnduceerd, overeenkomstig de wetten, die wij in het voorafgaande reeds hebben leeren kennen.

Is de lading van de platen in verband met hare capaciteit ver genoeg voortgezet, d.w.z. is een voldoend hooge spanning bereikt, dan treedt de vonkontlading in en ontstaat weder de zelfde oscilleerende werking als bij de ontlading van de Leidsche flesch. Wat echter de golfwerking naar buiten betreft, bestaat er een hoogst belangrijk verschil tusschen hetgeen bij de Leidsche flesch en hetgeen bij Hertz' oscillator geschiedt. Men zal namelijk hebben opgemerkt, dat bedoelde oscillator een open stroomketen heeft en nu is het karakteristieke verschil tusschen den gesloten stroomketen der Leidsche flesch en den open stroomketen in het algemeen, dat terwijl eerstgenoemde zoo goed als geen energie naar buiten afstaat, laatstgenoemde zich juist in het bijzonder eigent tot het uitzenden van electrische golven.

marconi-station chelmsford.

Om vervolgens de aanwezigheid van deze golven in de ruimte aan te toonen, construeerde Hertz een zoogenaamden ‘resonator’, welke in zijn eenvoudigsten vorm bestond uit een cirkelvormig gebogen metaaldraad, die op één plaats was opengesneden en aan elk der zich aldaar tegenover elkander bevindende einden een bol droeg (fig 2). Een micrometerschroef stelde in staat bedoelde bollen

[p. 95]

over kleine afstanden te verplaatsen tot het regelen van hun onderlingen afstand en dus van de slagwijdte van de vonk.

Men heeft den resonator vaak den naam gegeven van ‘electrisch oog’, en te recht, want blijkbaar is de resonator ten opzichte van de electrische golven wat het menschelijk oog is ten aanzien van lichtgolven. Ware de mensch voorzien van een zintuig tot het waarnemen van electriciteit, evenals gezicht en gehoor in staat stellen licht- en geluid-indrukken te verkrijgen, dan zou de vonk-telegraphie het geheimzinnige karakter, dat zij thans nog voor velen bezit, onmiddellijk verloren hebben. Immers, de door het verwijderde station afgezonden electrische golven zouden alsdan rechtstreeks door ons electrisch zintuig worden opgevangen, wij zouden wellicht van onze prille jeugd af aan deze functioneering gewend zijn en het electrisch waarnemen zou ons aldus evenmin verbazen als thans het zien en hooren. Edoch, wij zijn inderdaad electrisch blind en doof, en nu moet naar een hulpmiddel uitgezien worden om de electrische golven niettemin te kunnen waarnemen, naar een middel dus, dat de ontvangen indrukken omzet in een vorm, dien wij met behulp van onze natuurlijke organen kunnen onderscheiden.

marconi-station chelmsford.

In Hertz' resonator nu, treft men een dergelijk hulpmiddel aan, doch slechts bestemd om gebruik te worden in het physisch laboratorium, dus voor zeer geringe afstanden. Trouwens, Hertz heeft zelfs niet vermoed, dat zijn resonator de grondslag zou vormen voor de ontvangtoestellen der hedendaagsche vonktelegraphie. Maar al te vroeg ontviel deze degelijke geleerde aan de wetenschap; Hertz stierf in 1894 op den leeftijd van 37 jaren, de vruchten van zijn werkzaam leven achter latende als een weldaad aan geheel de menschheid bewezen.

[p. 96]

Doch keeren wij nog een oogenblik terug in Hertz' physisch kabinet.

Wij zagen reeds, dat de lengte der golven,

marconi-station poole.

teweeggebracht onder invloed van den oscillator, afhankelijk is van diens capaciteit en zelfinductie. Hertz had nu voor zijn onderzoekingen die golflengte volgens een bepaalden maatstaf afhankelijk gesteld van het product dezer beide grootheden. Ten einde de resonator zoo goed mogelijk op de golven te doen aanspreken, werd het product van diens capaciteit en zelfinductie gelijk gemaakt aan het product van de overeenkomstige factoren bij den oscillator.

Met den aldus geconstrueerden resonator onderzocht Hertz de ruimte, die den oscillator omgaf. De vonken, welke tusschen de bollen van den resonator oversprongen, verrieden de aanwezigheid van electrische golven. Uit de intensiteit en de grootte van die vonken werden voorts gevolgtrekkingen gemaakt ten aanzien van de verspreiding der electrische kracht in de ruimte.

Om kort te gaan, Hertz vond in zijn proeven Maxwell's theorie volkomen bevestigd en stelde daardoor onomstootelijk vast, dat het licht niets anders is als een electrische golving.

De voortplanting van de electrische golven geschiedt dus ook met de zelfde snelheid als de voortplanting van de lichtstralen, d.w.z. met een snelheid van 300.000 K M. in de secunde. De electrische golven vertoonen voorts de zelfde verschijnselen van buiging, breking en polarisatie als de lichtstralen.

Alleen is het aantal slingeringen in een secunde en daardoor weder de golflengte bij de electrische golven, of als men wil stralen, en bij de lichtstralen belangrijk verschillend, zoodat er ten slotte tusschen electriciteit en licht feitelijk geen onderscheid in wezen doch alleen in maat bestaat.

De lengte van de door Hertz opgewekte golven bedroeg eenige meters, het aantal slingeringen in de secunde ongeveer 50 millioen. Later slaagde hij erin golven voort te brengen van nagenoeg 30 cM. lengte. Andere onderzoekers, die op Hertz' arbeid hebben voortgebouwd, wisten nog aanzienlijk kortere golven te verkrijgen, ernaar strevende de lichtgolven meer en meer nabij te komen. Zoo kwam Righi, de bekende professor aan de universiteit te Bologna, met behulp van zijn oscillator, die uit slechts twee bollen bestond, tot golflengten van eenige milimeters.

Toch hebben de lichtstralen nog belangrijk kleinere golflengten; deze bedragen bijv. bij rood licht 0,0007 mM., bij violet licht zelfs slechts 0,00039 mM. bij een aantal slingeringen van 800 billioen in de secunde. Daarentegen geeft de wisselstroom-dynamomachine een golflengte van 6000 KM. bij een slingertal van 50.

Uit deze cijfers zal wellicht nog duidelijker blijken, waarom, zooals wij reeds opmerkten, het proefondervindelijk bewijs voor Maxwell's theorie maar niet zoo dadelijk kon worden geleverd, terwijl die cijfers tevens doen zien,

[p. 97]

dat tusschen de electrische en de lichtgolven eigenlijk geen ander verschil bestaat dan tusschen de golven der verschillende lichtkleuren onderling. Men zou dus de electriciteit kunnen beschouwen als een kleur van het licht, of wel het licht als een vorm der electriciteit.

Volledigheidshalve zij nog aangeteekend, dat de electrische golven, die bij de vonktelegraphie, dus in de practijk, toepassing vinden, één tot 300 millioen slingeren in de secunde volbrengen, terwijl de golflengten in meters zijn uit te drukken.

Resumeerende, is de toestand dus als volgt.

Onder invloed van een electrische ontlading wordt de wereldether in trillende beweging gebracht. Er ontstaan golven, doch de ether-deeltjes ondergaan geen verandering van plaats in de richting, waarin de golf zich voortplant; zij nemen alleen een slingerende beweging aan, loodrecht op de golfrichting. Een dergelijk verschijnsel neemt men waar, indien een stuk kurk op water drijft, waarvan de oppervlakte door het inwerpen van een steen in golvende beweging is gebracht. Van het punt uit, waar de steen het water heeft getroffen, nemen de waterdeeltjes een golvende beweging aan. Daar de aldus opgewekte golven overal den zelfden weerstand ontmoeten, beschrijven zij te zamen een reeks cirkels om bedoeld punt. Naarmate deze cirkels verder van dit punt verwijderd zijn, nemen zij een meer afgeplatten vorm aan, om ten slotte in het waterniveau over te gaan. De op het water drijvende kurk zal door de golvende waterdeeltjes nu eens opgelicht, dan weder mede naar beneden genomen worden; hij danst als het ware op het water, doch behoudt daarbij ten opzichte van het middelpunt der kringen zijn zelfde plaats.

Deze wijze van golfbeweging van den ether is echter in het bijzonder eigen aan het licht en aan de electriciteit. Bij het geluid bijv. zijn de trillende ether-deeltjes wel degelijk onderworpen aan een golvende beweging in de richting der voortplanting van het geluid, terwijl de soort van geluid afhankelijk is van de wijze, waarop die deeltjes trillen.

marconi-station overtoom amsterdam. ten dienste van het ‘handelsblad’.

Laatstbedoelde golven onderscheidt men als ‘longitudinale’ in tegenstelling van licht- en electriciteitgolven, welke men ‘transversale’ golven noemt.

[p. 98]

Het belangrijke verschil in lengte tusschen licht- en electriciteitgolven is oorzaak, dat die golven zich niet in alle opzichten op de zelfde wijze gedragen. Dienaangaande in bijzonderheden te treden, zou ons te ver voeren. Als voornaam punt van verschil zij hier alleen

marconi-station poldhu (cornwallis).

vermeld, dat de lichtstralen zich in hoofdzaak in een rechte lijn bewegen, althans dit trachten te doen voor zoover zij niet door diffractie of straalbreking daarvan worden afgeleid, terwijl de electrische stralen een groote neiging vertoonen om de omtrekken van de aardoppervlakte te volgen.

Voorts zullen, daar de voortplanting van electrische golven, opgewekt door een vonkontlading, gelijkmatig in alle richtingen plaats vindt, die golven, in algemeenen zin gesproken, een bolvormig stelsel vormen. Ook laat het zich begrijpen, dat de uit verschillende punten in de ruimte afgezonden electrische golven elkander in hare werkingen zullen kunnen versterken of verzwakken, of wel elkander onder bepaalde omstandigheden geheel zullen kunnen opheffen.

Uit een en ander is gebleken, dat, wilde er sprake van kunnen zijn, met het oog op een practische toepassing, de overbrenging van electrische golven op eenigszins groote afstanden te doen geschieden, moest kunnen beschikt worden over een gevoeliger toestel wat den resonator en over een krachtiger toestel wat den oscillator betreft.

Het was Branly, professor aan het Katholieke Instituut te Parijs, die in 1891 een resonator vond van belangrijk grootere gevoeligheid dan dien van Hertz. Deze toestel bestaat uit een glazen buisje, dat aan beide uiteinden door metalen electroden is afgesloten, terwijl zich tusschen deze electroden eenig metaalvijlsel bevindt.

Reeds in de jaren 1884 en 1885 had de Italiaan Calzecchi Onesti uitgebreide onderzoekingen gedaan omtrent de verandering van den weerstand van metaalvijlsel of -poeder door de inwerking van industrie-stroomen. Branly schijnt echter de eerste te zijn geweest, die fijne metaaldeeltjes benutte tot het aanwijzen van electrische golven. Hij bevond, dat metaalpoeder, aangebracht tusschen twee electroden, een niet te overwinnen weerstand vormt voor een zwakken electrischen stroom. Zoodra echter dat zelfde poeder bestraald wordt door electrische golven vermindert de weerstand in zoo hooge mate, dat de stroom wordt doorgelaten.

Men heeft getracht aan dit verschijnsel verschillende verklaringen te geven. De meest aannemelijke is nog die van den Engelschen

[p. 99]

electrotechnicus Lodge, die aanneemt, dat uiterst kleine vonkjes, welke met geen microscoop zijn aan te toonen, tusschen de metaalkorreltjes overspringen, zoodoende deze in inniger aanraking met elkander brengen, en wel, doordien zij de oxydelagen, die de metaaloppervlakken scheiden, als het ware doorbreken en zelfs ten deele doen samensmelten.

Lodge heeft bedoelden toestel coherer gedoopt; in Duitschland spreekt men thans veel van fritter. Ook noemt men in het algemeen toestellen, die hetzelfde doel beoogen als Branly's coherer, detector of golfindicator. Er zijn namelijk in den laatsten tijd nog tal van dergelijke toestellen geconstrueerd, die hier echter niet alle nader besproken kunnen worden.

In figuur 3 is de coherer in zijn eenvoudigsten vorm voorgesteld en tevens de inschakeling tot het opvangen van electrische golven aangegeven.

De coherer is namelijk opgenomen in den stroomketen van een galvanisch element, waarin tevens een relais geschakeld is. Zooals men weet, is een relais een toestel, die onder invloed van een zwakken stroom, den keten van een sterkeren stroom sluit. In het algemeen bestaat een dergelijke toestel uit een electro-magneet, die, door bedoelden zwakken stroom doorloopen, een anker aantrekt, dat daardoor een contact maakt, waar te voren de keten van den sterkeren stroom verbroken was.

Aanvankelijk gaat de zwakke stroom van het element niet door, tengevolge van den grooten weerstand in den coherer. Zoodra deze laatste echter door electrische golven getroffen, of als men wil bestraald wordt, circuleert die stroom en brengt dus het relais in werking.

Het relais nu, sluit den stroomketen van een Morse-schrijftoestel en van een klopper, zoodat eerstgenoemde toestel een teeken zal voortbrengen. Doch, eenmaal bestraald, blijft de weerstand in den coherer zeer gering en zou dus met het thans gebeurde zijn werking ophouden. Om den coherer in den rusttoestand terug te brengen, hem dus weder

de forest-station holyhead.

vatbaar te maken voor den invloed van electrische golven en zoodoende den Morse-schrijftoestel op nieuw een teeken te kunnen doen voortbrengen, moet de innige aanraking tusschen de metaaldeeltjes verstoord worden. Dit bereikt men door den coherer te schudden met behulp van den reeds genoemden klopper, die, om de gedachten te bepalen, ingericht

[p. 100]

kan zijn als de gebruikelijke electrische schel; de klepel slaat dan tegen den coherer in plaats van tegen de schelklok.

militaire krachtkar systeem ‘telefunken’.

Was men dus reeds in staat om met Hertz' oscillator en Branly's coherer te telegrapheeren zonder rechtstreeksche draadverbinding tusschen de beide correspondeerende stations, de afstand, waarover dit kon geschieden, bedroeg nog slechts een klein aantal meters en Lodge was zelfs aanvankelijk van meening, dat de grootste bereikbare afstand de 800 M. niet zou overschrijden.

Aan den Russischen professor Popoff komt de eer toe het vraagstuk een belangrijke schrede nader tot zijn oplossing te hebben gebracht door zijn in 1895 genomen proeven betreffende het aantoonen van atmosferische electrische ontladingen.

De in figuur 3 aangegeven schakeling is feitelijk het eerst practisch toegepast door Popoff. Hij had echter ter verhooging van de werking bij A een hoog in de lucht gevoerden draad aangebracht - de bliksemafleider van een gebouw - en bij B een aardverbinding gemaakt. Inderdaad verkreeg Popoff zoodoende op een papierstrook aanteekeningen, die hem nauwkeurig uitsluitsel gaven omtrent de tijdstippen, waarop electrische ontladingen hadden plaats gehad. Hij slaagde er in electrische golven tot op 5 KM. afstand met den coherer op te vangen en hij beweerde, dat het hem gelukken zou met behulp van een krachtiger oscillator en een gevoeliger coherer een regelmatige telegraphische gemeenschap op betrekkelijk groote afstanden te kunnen onderhouden. Had Popoff den oscillator van een dergelijken luchtdraad voorzien als hij bij den coherer had aangebracht, dan ware hij wellicht toen reeds geslaagd. Edoch, op dit denkbeeld is Popoff niet gekomen.

Het was den Italiaanschen ingenieur Guglielmo Marconi voorbehouden door gebruik te maken van een doelmatig ingerichten af-

[p. 101]

zender en ontvanger aan de vonktelegraphie, of, zooals men destijds vrij algemeen zeide, de draadlooze telegraphie practische waarde toe te kennen. Marconi moge dus geenszins de uitvinder zijn van de vonktelegraphie, hem komt onbetwistbaar de groote verdienste toe zoodanige technische verbeteringen te hebben aangebracht, dat dit verkeersmiddel ‘up to date’ als zoodanig toepassing heeft kunnen vinden.

Marconi, in 1874 te Griffone nabij Bologna geboren, maakte zijne studiën te Leghorn en zette deze later voort aan de universiteit van Bologna. Toen hij zijne ontdekking deed, was hij leerling van den reeds genoemden professor Righi, die zich bereids verdienstelijk had gemaakt met zijn methoden om zeer korte electrische golven voort te brengen.

Righi's oscillator, hiervoren voorbijgaand vermeld, bestaat daartoe uit een inductor, die twee kleine hulpbollen laadt, welke zich ontladen op twee grootere bollen. Tusschen deze laatste grijpt dan weder de vonkontwikkeling plaats.

Opgewekt door Professor Rhigi's colleges, nam Marconi in het jaar 1896 zijn eerste proeven op het landgoed van zijn vader. Met den vrijstaanden oscillator van Rhigi verkreeg hij echter slechts resultaten op kleine afstanden, met name van ongeveer 3 KM. Betere uitkomsten bereikte hij door bij zijn afzender gebruik te maken van Popoff's luchtdraad, ‘antenne’^*) genoemd, waardoor de inrichting ontstond, welke schematisch is voorgesteld in figuur 4. Juist deze opvatting gaf aan de vonktelegraphie den grooten stoot.

Het is hier de plaats om een oogenblik stil te staan bij dien naam van ‘vonktelegraphie.’ Aanvankelijk sprak men vrijwel algemeen van ‘draadlooze telegraphie,’ later is men echter van die benaming eenigszins teruggekomen, en terecht. Draadloos toch geschiedt de onderwerpelijke wijze van telegrapheeren inderdaad niet, want zonder lange luchtdraden zouden geen voldoend groote afstanden zijn te bereiken, zoodat die ‘draden’ een essentieel bestanddeel van het systeem vormen. Ten andere dient een definitie zooveel mogelijk het principieele wezen der zaak aan te geven, terwijl de bepaling ‘draadloos’ alleen moet aanduiden, dat niet van draden wordt gebruik gemaakt zooals bij het telegrapheeren en telephoneeren langs bepaalde lijnen, doch in het midden laat welke hulpmiddelen voor die draden in de plaats treden of anders op welk beginsel de nieuwe methode berust. Bovendien, optisch en akustisch telegrapheeren geschiedt òok zonder tusschenkomst van draden, wat meer zegt, draadloos in de zuivere beteekenis van het woord.

Voor de onderwerpelijke seinmethode is de electrische vonk de eigenlijke drijvende kracht en meenen wij daarom den door den Duitschen professor Slaby het eerst gebruikten karakteristieken naam van vonktelegraphie te moeten overnemen. Die naam verdient ook nog de voorkeur boven de benamingen ‘golf-’ en ‘stralentelegraphie,’ gelet op de analogie van electriciteit en licht in verband met de optische lichtseinmethoden.

Aanvankelijk geloofde Marconi, dat de korte golven, uitgaande van Righi's oscillator, in den luchtdraad verliepen en vervolgens door dezen werden uitgestraald. Later is echter gebleken, dat de luchtdraad in zijn geheel medewerkt tot het vormen van de vereischte slingeringen.

Het gelukte Marconi echter niet met de beschreven inrichtingen, zelfs niet met den gevoeligsten coherer en met luchtdraden van 70M. lengte, zekeren afstand van telegrapheeren te overschrijden. Ter wille van een practische exploitatie bleek het noodzakelijk te zijn een grootere hoeveelheid energie tot uitstraling te brengen, daar toch slechts een zeer klein gedeelte hiervan door den ver verwijderden ontvanger opgenomen en nuttig gebruikt wordt. De luchtdraad nu is wegens zijn te geringe capaciteit niet geschikt tot het opnemen van aanzienlijke hoeveelheden ladingsenergie. Dit bezwaar moest mitsdien, wilde men verder komen, overwonnen worden, doch verschillende voorstellen daartoe gedaan mochten al theoretisch juist zijn, practisch konden zij geen genade vinden.

Anders was het gesteld met de vinding van professor Braun, te Straatsburg. Ook hij

*) In de zoologie verstaat men onder ‘antennen’ de bijzondere tastorganen der insecten.

[p. 102]

ging ervan uit, dat de energie der uitstraling hooger moest worden opgevoerd en maakte hiertoe gebruik van den gesloten stroomketen der Leidsche flesch.

Zooals wij reeds opmerkten, leent zich deze stroomketen niet voor werking in de verte. De Leidsche flesch vormt veeleer een energie-reservoir en is als zoodanig in staat belangrijk grootere hoeveelheden energie op te nemen dan Marconi's luchtdraad. Daarentegen eigent zich de luchtdraad in hooge mate tot het uitstralen van de opgenomen electrische energie in de verte.

militaire toestelkar (systeem ‘telefunken’).

Braun nu, heeft de gelukkige gedachte gehad beide inrichtingen te combineeren, zoodat de door den luchtdraad - dit is dus den open stroomketen - tot op grooten afstand uitgestraalde energie onmiddellijk weder aangevuld kan worden uit bedoeld reservoir, d.i. dus den gesloten stroomketen. Gedragen zich, om een vergelijking te bezigen, Marconi's slingeren als de trillingen van een éénmaal getokkelde harpsnaar, dan komen Braun's slingeringen overeen met die van een gelijkmatig aangestreken vioolsnaar. Of wil men nogmaals zijn toevlucht nemen tot een vergelijking met de stemvork, dan zij opgemerkt, dat men, de aangeslagen stemvork vrij in de hand houdende, alleen in de onmiddelijke nabijheid den toon waarneemt, waarvoor die stemvork trilt, doch dat deze toon op belangrijk grooteren afstand wordt gehoord, wanneer men de tril-

[p. 103]

lende vork plaatst op een klankbodem, ook al brengt deze op zichzelf slechts een dof geluid voort. Dit verschijnsel vindt verklaring in de omstandigheid, dat in het laatste geval niet alleen de stemvork trilt maar ook de klankbodem gedwongen wordt mede te trillen, terwijl deze beter dan de stemvork geëigend is tot het afgeven van trillingsenergie aan de omringende lucht. De geluidversterking zal blijkbaar het grootst zijn, indien de eigentrillingen van den klankbodem overeenkomen met de trillingen van de stemvork, m.a.w. wanneer stemvork en klankbodem resoneeren of wel op elkander zijn afgestemd. Welnu, de gesloten stroomketen van de Leidsche flesch is te vergelijken met de stemvork, immers, beide brengen sterke slingeringen voort, maar zijn niet in staat deze in de ruimte uit te zenden. De klankbodem komt hieraan tegemoet evenals de luchtdraad bij Braun's combinatie en ook hierbij zal men de beste werking verkrijgen, indien de luchtdraad zoodanig wordt afgestemd, dat zijn eigenslingering overeenkomt met de slingeringen van den flesschenketen.

Alvorens het systeem Braun, dat wegens zijn algemeen erkende uitnemende bruikbaarheid thans in de vonktelegraphie een uitgebreide toepassing vindt, iets meer van nabij te beschouwen, willen wij nog een korte toelichting hierop geven aan de hand van een door Dr. Franke in een vergadering te Berlijn vertoonde proef.

Op den voorgrond zij gesteld, dat bij Braun's systeem niet van slechts één Leidsche flesch doch van een batterij dezer flesschen wordt gebruikt gemaakt, ten einde de capaciteit van dit energie-reservoir naar goedvinden te kunnen vermeerderen of verminderen.

Fig. 5 geeft een schematische voorstelling van de installatie der vorenbedoelde proef. De gesloten stroomketen wordt gevormd door den inductor, de Leidsche flesschen - ook condensators genoemd - en de bollen, waartusschen de vonken overspringen. Voorts zijn in ten opzichte van elkander symmetrisch gelegen punten van dien keten twee even lange draden bevestigd. De lengte van die draden is zoodanig gekozen, dat zij een vierde van de lengte der op te wekken golf vertegenwoordigt. Op verschillende plaatsen zijn aan deze draden vonkenmicrometers gehangen - verstelbare bollen dus, waartusschen vonken kunnen overspringen - en wel zoodanig, dat één pool van deze toestellen met de draden en de andere met de aarde verbonden is. Laat men nu in den gesloten stroomketen door ontlading vonken overspringen, dan zullen in de toestellen langs de draden eveneens vonken ontwikkeld worden, d.w.z., in de nabijheid van bedoelden keten slechts kleine vonken, terwijl deze gaandeweg grooter worden naarmate de toestellen zich verder bevinden van het bevestigingspunt der draden, zoodat de vonklengten afwisselen van enkele tot 40 mM.

De geringste spanning heerscht dus in het midden van het systeem, de grootste aan de draaduiteinden, evenals bij de aangeslagen stemvork, welks trillingen in het midden nauwelijks merkbaar zijn, doch aan de uiteinden der beenen haar grootste amplitude bereiken. Evenals voorts bij de stemvork de buigingskracht in het midden het grootst en aan de uiteinden het kleinst is, zoo is ook bij het beschouwde electrisch systeem de stroom het sterkst in het midden om tot nul te dalen aan de draaduiteinden, waar immers de geleider is afgebroken en dus geen stroom meer aanwezig kan zijn.

Bij de beschreven proef van Dr. Franke onderhouden de beide draden het electrisch evenwicht. In de praktijk is het natuurlijk ondoenlijk tegenover den toch al langen luchtdraad een even langen tweeden draad aan te brengen, al ware het alleen maar wegens gebrek aan ruimte. Vandaar dat men laatstbedoelden draad vervangt hetzij door een aardverbinding, hetzij, zooals meestal geschiedt, door een metalen plaat, welker afmetingen, ter wille van een zoo gunstig mogelijke werking, empirisch bepaald worden.

Uit een en ander blijkt, dat zich aan het uiteinde van den luchtdraad een spannings-maximum, dus een golfbuik, en aan het beginpunt van dien draad een spannings-minimum, bijgevolg een golfknoop, zal vormen. Bij een gunstige golfvorming bedraagt de lengte van den luchtdraad een vierde

[p. 104]

van de golflengte, terwijl Professor Slaby, te Charlottenburg, aantoonde, dat de spanningen, welke aan de uiteinden van zulk een draad

telefunken-station cuxhaven (loodswachthuis).

optreden, nog kunnen verhoogd worden door dien draad tot een spoel op te winden. In nòg hoogere mate neemt de werking toe, indien men, in navolging van den Amerikaanschen physicus Tesla, gebruik maakt van een transformator. In hoofdzaak bestaat een dergelijke transformator uit een tweetal over elkander geschoven draadspoelen, die evenals bij den Ruhmkorff'schen klos onderscheiden worden als primaire en secundaire spoel en waarin door inductie een electrische stroom van lage in een van hooge spanning, of omgekeerd, wordt omgezet. De wijze van inschakeling van zulk een transformator zal uit het onmiddellijk volgende nog nader blijken.

Laat ons thans aan de hand van de schema's, gegeven in de figuren 6 en 7, meer volledig de installatie nagaan van een vonktelegraafstation systeem-Braun; in verband met de voorafgegane uiteenzettingen kan met een beknopte toelichting volstaan worden.

Figuur 6 stelt voor den afzender, figuur 7 den ontvanger.

In den afzender treffen wij in de eerste plaats den gesloten stroomketen aan. In dien keten zijn de polen van de secundaire spoel van den inductor verbonden met de bollen, waartusschen de vonken moeten overspringen bij het ontladen van de batterij Leidsche flesschen. Daartoe zijn ook de binnenbekleedingen dezer batterij met bedoelde bollen in verbinding gebracht, terwijl de buitenbekleedingen onderling vereenigd zijn door middel van een koperen beugel, waarin de primaire spoel van een transformator is opgenomen. Van de secundaire spoel van dien transformator is één pool met den luchtdraad, dus den eigenlijken seingever, en de andere pool met een metalen plaat verbonden.

Wordt nu de inductor in werking gebracht door met behulp van den bekenden Morsesleutel den primairen stroom korteren of langeren tijd door te laten, al naarmate men punten of streepen van het Morse-schrift wenscht over te brengen, dan springen dus tusschen de bollen de vonken over, die bij dit telegraafstelsel de drijvende kracht vormen,

[p. 105]

en treden dientengevolge in den gesloten stroomketen de gewenschte slingeren op Deze slingeringen worden in de secundaire spoel van den transformator omgezet, om zich vervolgens van uit den luchtdraad als electrische golven in alle richtingen voort te planten.

Bij den ontvanger treffen wij feitelijk de omgekeerde installatie aan. De door het verwijderde station uitgezonden electrische golven worden namelijk opgevangen door een dergelijken luchtdraad als bij den afzender wordt aangetroffen. Deze luchtdraad is echter in verbinding met een gesloten stroomketen, waarin de primaire spoel van een transformator is opgenomen, terwijl de secundaire spoel van dien transformator met den coherer in een zelfde draadgeleiding is geschakeld. Overigens werd reeds in figuur 3 een schema ontworpen van de inschakeling van de nog benoodigde toestellen, met name het relais, de Morse-schrijftoestel en de klopper, terwijl ook reeds een denkbeeld werd gegeven van de functiën dezer toestellen, zoodat het thans duidelijk zal zijn, dat de door het verwijderde station afgezonden golven genoemden schrijftoestel de teekens zullen doen voortbrengen, die het vonkbericht vormen.

Wordt voorts zorggedragen, dat het product van capaciteit en zelfinductie bij afzender en ontvanger even groot is, dan zal van de opgevangen golven een zoo gunstig mogelijk gebruik worden gemaakt. Is bedoelde voorwaarde vervuld, dan is het ook mogelijk de correspondeerende stations scherp op elkander af te stemmen, d w.z. den afzender zoodanig in te richten, dat hij slechts golven van een bepaalde lengte uitstraalt, en den ontvanger zoodanig te construeeren, dat hij uitsluitend golven van die bepaalde lengte opneemt, m.a.w. alleen voor zulke golven aanspreekt. Heeft men dezen toestand in het leven geroepen, dan zal bijgevolg het betrokken station alleen kunnen berichten wisselen met stations, die voor de zelfde golflengte gebouwd zijn.

Onnoodig te zeggen, dat wij hier een aangelegenheid van het hoogste belang hebben aangeroerd. Immers, de practische toepassing van de vonktelegraphie als verkeersmiddel, ontmoet een niet gering te schatten bezwaar in de omstandigheid, dat de door een zeker station afgezonden berichten ook door een ander station dan waarvoor zij bestemd zijn, kunnen worden opgevangen, omdat daarmede het telegraafgeheim te loor gaat. Het nauwkeurig op elkander afstemmen van de in gemeenschap te brengen stations komt aan bedoeld bezwaar eenigermate tegemoet; eenigermate, want het blijft altijd mogelijk, dat een of meerdere der stations, waarmede geen gemeenschap verlangd wordt, overeenkomstig zijn afgestemd en dus niettemin de uitgezonden berichten opvangen, terwijl stations, die met de zelfde of nagenoeg de zelfde golflengte werken, toch ook storingen kunnen veroorzaken.

Aan de nadeelige gevolgen van het ongewenscht opvangen van berichten zou men kunnen ontsnappen door toepassing van geheimschrift.

Het ligt voor de hand, dat de onderwerpelijke aangelegenheid de mannen der theorie zoowel als de mannen der praktijk al dadelijk ernstig heeft beziggehouden en dat het niet ontbroken heeft aan pogingen om de genoemde bezwaren te verontzijdigen. Edoch, geen van die pogingen bleek tot een doeltreffende uitkomst te leiden.

De gesloten stroomketen schijnt het meest geschikt te zijn voor nauwkeurige afstemming, en wel, wegens de geringe demping van de opgewekte golven. Wij zagen toch reeds, dat de open stroomketen de geheele hoeveelheid toegevoerde electrische energie in weinige krachtige slingeringen aan den omringenden ether afgeeft. Tengevolge van deze snelle energie-overdraging en van de weerstanden in het geheele systeem zijn die slingeringen, zooals men het noemt, sterk gedempt; zij nemen dus spoedig af en verdwijnen weldra geheel.

Treffen nu dergelijke golven nog met voldoende kracht den ontvangdraad, dan zal het met die golven afgezonden bericht nog behoorlijk overkomen, doch dit is niet meer het geval wanneer die kracht te gering is, want dan zijn de weinige, zwakke impulsiën niet meer in staat den ontvangdraad te doen aanspreken. Eigent zich dus de open stroomketen al niet voor een goed verzekerd telegraphisch bedrijf, zeer zeker kan deze geen

[p. 106]

toepassing vinden, waar de betrokken stations op elkander moeten zijn afgestemd, dus alleen voor een juist bepaalde golflengte geconstrueerd moeten zijn. Daartoe is het noodig te kunnen beschikken over zwak gedempte, lang aanhoudende golven, zooals de gesloten stroomketen oplevert.

Van de verschillende systemen vonktelegraphie, die practische toepassing hebben kunnen vinden, zijn thans het meest in gebruik die van Marconi, van Slaby-Arco en van Braun-Siemens. De beide laatstgenoemde

telefunken-station sassnitz.

zijn sedert kort vereenigd tot het systeem ‘Telefunken’, waaromtrent, wegens de nog in gang zijnde proeven met nieuwe toestellen, nog niet alle bijzonderheden bekend zijn.

Elk van deze systemen werkt met den gesloten stroomketen der Leidsche flesch, terwijl de stations op een bepaalde golflengte zijn afgestemd. Bij het Marconi en het Slaby-Arco systeem heeft de luchtdraad grondverbinding; doch bij het systeem Braun-Siemens is de grondverbinding vervangen door een electrisch tegenwicht, bestaande uit een goed geïsoleerde metalen plaat.

Principieele verschillen bestaan er overigens in deze systemen niet. Wel heerscht er een groote verscheidenheid in de bij elk systeem gebruikte toestellen, als: inductor, Leidsche flesch of condensator, transformator, coherer, relais, seinsleutel en toestellen van meer ondergeschikt belang.

Het zou ons te ver voeren omtrent bedoelde toestellen, waarvan toch ook de algemeene inrichting reeds werd aangegeven, in technische bijzonderheden te treden. Alleen zij de aandacht gevestigd op Dr. Köpsel's microphooncoherer, in toepassing bij het systeem Braun-Siemens, die het opnemen van berichten met de telephoon mogelijk maakt en daarbij de drievoudige gevoeligheid bezit van den gewonen coherer met staalkorreltjes. De microphooncoherer zou volgens sommigen in elk ontvangstation kunnen worden ingescha-

[p. 107]

keld, m.a.w. op elke electrische golf spreken. Van een telegraafgeheim zou dus bij gebruik van zulk een coherer geen sprake kunnen zijn. Dït is echter niet geheel juist.

Ook bij eenige andere systemen wordt van microphonische coherers gebruik gemaakt.

Van de nieuwere systemen noemen wij nog de volgende:

Het systeem Fessenden, waarbij voor het overbrengen van de benoodigde electrische energie niet van de Hertz'sche golven maar van golven van bijzondere soort wordt gebruik gemaakt, zou blijkens genomen proeven toelaten over een afstand van 180 KM. met volkomen zekerheid te telegrapheeren en over een afstand van 90 KM. even snel te seinen als langs een bovengrondsche telegraaflijn. Stellige bijzonderheden betreffende bedoelde golven zijn nog niet bekend.

Het systeem de Forest maakt gebruik van een electrolytischen coherer, die na het ophouden van de electrische bestraling van zelf weder in zijn oorspronkelijken toestand terugkeert. Met dit systeem zou op groote afstanden een seinsnelheid bereikt zijn van 20 tot 40 woorden in de minuut.

Het systeem Tesla vormt een combinatie van twee of meer afzenders en even zoovele ontvangers. Telkens zijn een afzender en een ontvanger op dezelfde golflengte afgestemd, doch de voor ieder stel aangenomen golflengte verschilt zoodanig van elk der andere golflengten, dat geen verwarring kan plaats hebben. De installatie is nu zoodanig getroffen, dat alle afzenders gelijktijdig moeten werken, wil het bericht in het ontvangstation geregistreerd kunnen worden. Op deze wijze wil Tesla een grootere zekerheid van afstem men verkrijgen en aldus storingen, veroorzaakt door andere niet bij de correspondentie betrokken stations, minder waarschijnlijk maken.

Anders Bull en Blondel hebben meervoudige vonktelegraafsystemen ontworpen, die dus de gelijktijdige wisseling van meerdere berichten tusschen meerdere toestellen moeten toelaten, en wel de eerste onder toepassing van zuiver mechanische, de tweede door gebruik te maken van mechanisch-akustische afstemming.

Blochmann heeft belangrijke proeven genomen betreffende het richten van electrische golven, ten einde deze van uit een zeker punt in een bepaalde, willekeurige strekking te kunnen uitzenden. Hij verving daartoe de luchtdraden door lensvormige lichamen, bijv. van hars, glas of paraffine. De toestellen voor het opwekken van de benoodigde golven worden opgesteld in een metalen, dus voor electrische golven ondoordringbare kamer, die ook de bedoelde uitstralingslens opneemt, en wel zoodanig, dat de golven gedwongen zijn haar weg door die lens te nemen. Aanvankelijk hebben de proeven met Blochmann's systeem bevredigende uitkomsten opgeleverd, zoodat zij ongetwijfeld zullen worden voortgezet.

Het is zeker merkwaardig, dat zich na slechts een vijftal jaren uit niet meer dan primitieve proefnemingen een verkeersmiddel heeft weten te ontwikkelen, waarvan thans getuigd moet worden, dat het zich een blijvende plaats heeft verzekerd naast de reeds bestaande middelen van verkeer.

En toch, hoevele bezwaren waren daartoe uit den weg te ruimen; hoevele verrassende verschijnselen deden zich voor, die men vaak niet of althans moeilijk wist te verklaren; hoevele technische vraagstukken moesten er opgelost worden en hoe menigmaal stond men bij dit al voor teleurstellingen en bleef een noeste arbeid zonder de gewenschte uitkomst!

Wel verre van de draadtelegraphie te kunnen verdringen, is aan de vonktelegraphie een geheel andere rol toebedacht dan die van concurrente. Zij, de vonktelegraphie, is geroepen om de zoo gewenschte electrische gemeenschap tot stand te brengen tusschen stations, waarvan er één of meer verplaatsbaar zijn. In deze richting is een zoo uitgestrekt arbeidsveld voor de vonktelegraphie weggelegd, dat zij waarlijk niet eraan behoeft te denken een wedstrijd aan te binden met de draadtelegraphie, ook al stonden hieraan niet zulke overwegende bezwaren in den weg als inderdaad het geval is. Daarbij komt nog, dat ondanks het vele reeds tot stand gekomene, de vonktelegraphie nog in

[p. 108]

telefunken-station gross-möllen.

een ontwikkelingsphase verkeert, zoodat dan ook zoowel door de mannen der theorie als door de pioniers van de practijk steeds met rusteloozen ijver aan hare verdere ontwikkeling wordt voortgewerkt.

Reeds leerden wij een hoogst belangrijk bezwaar van de vonktelegraphie kennen, met name, de moeilijkheid om het telegraafgeheim te waarborgen. Wij merkten op, dat dit bezwaar ondervangen kan worden door gebruik te maken van geheimschrift, maar het zou toch ondoenlijk zijn alle door den ether voortgedragen berichten in geheimschrift te stellen.

Voorts is het nog zeer de vraag of vonktelegraphische multiplex- en overdraagtoestellen even betrouwbaar zullen kunnen werken als dergelijke toestellen, thans in gebruik bij de draadtelegraphie.

[p. 109]

Wel is waar, is gebleken, dat de aanwezigheid van hoogten, bosschen enz. tusschen de correspondeerende stations niet zoo hinderlijk is voor de golfvoortplanting als men aanvankelijk wel meende, doch meer in het bijzonder eigent zich toch de vonktelegraphie voor het overbrengen van seinen over uitgestrekte vlakten en dus in de eerste plaats over zee.

Ten andere oefent de atmosferische electriciteit een zoo nadeeligen invloed uit op het vonkbericht, dat hierdoor algeheele verwarring kan ontstaan, zoodat ook in dit opzicht zoowel de hangende lijn als de kabel der draadtelegraphie belangrijk in het voordeel is, vooral de kabel, die aan geenerlei atmosferischen invloed is blootgesteld.

Ten slotte zal nog moeten blijken of de vonktelegraphie op den duur en op groote schaal toegepast tot niet te hooge exploitatiekosten leidt. Tot dusver bedraagt de uitgestraalde electrische energie hoogstens 30 pCt. van de totale bedrijfsenergie. Hiervan komt slechts een onbeduidende hoeveelheid in het ontvangstation over, zoodat het nuttig effect zeer gering is.

telefunken-station oberschöneweide.

De vonktelegraphie is vooralsnog in de eerste plaats aangewezen tot het in het leven

[p. 110]

roepen van electrische gemeenschap tusschen schepen op zee onderling en tusschen deze en de kust, als ook in sommige gevallen tusschen eilanden onderling en tusschen deze en het vaste land. Voorts zal de vonktelegraphie goede diensten kunnen bewijzen, waar het om de een of andere bijzondere reden niet mogelijk is telegraaflijnen te bouwen of de aanleg hiervan de kosten niet zou loonen, en ook in weinig bevolkte streken, waar lijnen gevaar loopen vernield te worden, hetzij door een kwaadwillige of onbeschaafde bevolking, hetzij door wilde dieren.

Een eigenaardige toepassing van de vonktelegraphie treft men voorts aan in de mobiele militaire stations, die het voordeel bezitten spoedig te kunnen oprijden om al dadelijk de gewenschte gemeenschap tot stand te brengen, en zich niet of slechts weinig aan de tegenpartij behoeven te storen.

Bij de tot dusver voor een geregeld verkeer ingerichte vonktelegraafstations is slechts sprake van afstanden van eenige honderd kilometers.

Zoo werkte de vonktelegraaf geruimen tijd tusschen Cuxhaven en Helgoland op een afstand van 65 KM. en tusschen eerstgenoemde plaats en het vuurschip Elbe I. Later heeft men het vastelandsch station verplaatst naar Sassnitz en heeft men van daaruit de verbinding tot stand gebracht met Gross Mölln op een afstand van 165 KM. Bij eerstbedoelde installatie bedroeg de lengte van den luchtdraad slechts 30 M. en werkte men dus met golflengten van 120 M., bij de laatstvermelde inrichting bestaat de luchtdraad uit een 75 M. langen geïsoleerden koperdraad van 10 mM². doorsnede, die in zijn bovenste derde gedeelte uitloopt in een net van 12 draden van 1 mM. middellijn, zoodat in dit geval de golflengte 300 M. bedraagt. Bij deze installatiën is het systeem Braun-Siemens gevolgd, dat o.m. ook toelaat in korten tijd van golflengte te veranderen, dank zij de hiertoe doeltreffende inrichting van de verschillende toestellen. Een gemakkelijke verandering van golflengte komt natuurlijk zeer ten goede aan de afstemming met verschillende stations.

Men mag aannemen, dat door alle oorlogsmarinen de vonktelegraaf in gebruik is genomen en reeds zijn wij in de gelegenheid haar groote beteekenis in den oorlog meer van nabij te leeren kennen, nu blijkt, dat zoowel de Russische als de Japansche vloot dit verkeersmiddel in toepassing brengt en de uitvoering van verschillende operatiën met goeden uitslag heeft plaats gehad, terwijl gehandeld werd op grond van vonkberichten.

Mobiele militaire vonktelegraafstations werden het eerst en met succes in toepassing gebracht bij de Duitsche keizermanoeuvers in 1902. De zoogenaamde vonkwagens hadden veel overeenkomst met de caissons der artillerie. De luchtdraad werd hoog opgevoerd door een kleinen ballon of door een vlieger. Daar voorts gebruik werd gemaakt van het systeem Braun-Siemens was, zeer ten gerieve van de beweegbaarheid, geen grondverbinding noodig.

Was men aanvankelijk in staat met deze mobiele stations afstanden van 80 KM. te overbruggen, bij in 1903 gehouden manouvers bereikte men hiermede reeds afstanden van 100 KM. en meer.

Wij mogen niet nalaten ten slotte nog melding te maken van Marconi's oceaanvonktelegraaf.

Gelukte het al spoedig aan Marconi met zijn systeem over water op afstanden van 200 tot 300 KM., berichten te wisselen, hij wilde veel verder gaan en koesterde het stoute plan den oceaan tusschen Europa en Amerika te overspannen Volgens opgeschroefde berichten zou Marconi reeds in 1901 erin geslaagd zijn teekens over te zenden tusschen Poldhu in Cornwallis en St. Johns op New-Foundland, doch hij zelf heeft verklaard, dat de overbrenging van een bepaald bericht wegens de maar al te groote zwakheid der teekens en de onbetrouwbaarheid der ontvangtoestellen niet heeft kunnen plaats vinden.

In 1902 zou Marconi op het te zijner beschikking gestelde Italiaansche oorlogsschip Carlo Alberto dépêches, afgezonden uit Poldhu, tot op een afstand van 1200 KM. hebben kunnen opvangen en, hoewel met moeite, hebben kunnen ontcijferen.

In December 1902 zou dan toch, volgens sommige berichten, de overbrugging van de oceaan een feit zijn geworden en zouden

[p. 111]

mitsdien thans de reuzenstations Poldhu en Kaap Breton inderdaad in vonktelegraphische verbinding staan. Edoch, wat al geruchten zijn er op dit gebied ter wille van reclame rondgestrooid, want ook de vonktelegraphie is een reclame-artikel geworden. Zoo wordt dan ook van onverdachte zijde aan de proeven op het gebied der oceaan-telegraphie, genomen onder leiding van Marconi, geenerlei practische waarde gehecht en worden deze proeven zelfs voorgesteld als totaal mislukt. Ook wij zijn van meening, dat het beoogde doel geenszins is bereikt en vragen ons af, wat men toch wil met dit onbetrouwbare vonkbericht, waar uitnemende kabelverbindingen ter beschikking staan. ‘Dépasser le but, c'est manquer la chose’.

C.J.M. Collette,

Kapitein der Artillerie.