Germania. Jaargang 3

[p. 309]

Ontstaan en ontwikkeling der Electro-techniek

(Voortzetting en slot)

In de eerste plaats kwam het er op aan, de electrische verlichting te volmaken. De booglampen hadden in het begin het gebrek dat er niet meer dan eene in dezelfde stroombaan kon branden, daar de regeling van de eene invloed had op de goede werking der andere. Daardoor ontstond het vraagstuk van de verdeeling van het electrisch licht, vraagstuk dat in betrekkelijk korten tijd op drie verschillende manieren werd opgelost.

Het eerst gelukte het aän Jablochkoff de onderlinge storing der booglampen te voorkomen door in zijn electrische kaars de beide koolspitsen op een onveranderlijken afstand van elkaar te houden en in 1877 reeds mochten de Parijzenaars de electrische verlichting der Avenue de l'Opera, bij middel van Jablochkoff-lampen begroeten.

Niet lang daarna werden door von Heiner Alteneck de differentiaallampen uitgevonden, waarbij de onderlinge storing volkomen uitgesloten is.

Andere uitvinders betraden een derden weg die van de beide vorige ver afweek. Zij beproefden niet het booglicht voor de verdeeling geschikt te maken, maar richtten hun oogmerk op het denkbeeld door Jobard geopperd, namelijk draden door middel van den electrischen stroom te doen gloeien.

In het begin vond deze gedachte scherpe tegenkanting bij vele electro technici, maar aan de onvermoeide pogingen van eenigen, wier onderzoekingen door de scheppende kracht van een Edison een practischen uitslag opleverden, hebben wij het te danken, dat het gloeilicht voor de toepassing in het dagelijksch leven geschikt is gemaakt en daardoor het vraagstuk van de verdeeling van het electrisch licht op volkomen wijze is opgelost.

Dit geschiedde omstreeks het jaar 1880. Ongeveer terzelder tijd had men zich opnieuw de vraag gesteld, of het niet mogelijk was electrisch arbeidsvermogen weer in mechanisch om te zetten daar men terstond inzag dat de gemakkelijke voortleiding van de electriciteit met voordeel voor det overbrengen en verdeelen van het mechanisch arbeitdsvermogen zou kunnen benuttigd worden.

De proeven van den Franschen natuurkundige Deprez hebben er veel toe bijgedragen om dit denkbeeld te verwezenlijken en in 1879, bouwde Siemens voor eene tentoonstelling te Berlijn, de eerste electrische tram. Daarna is deze uitvinding door de Amerikanen zoozeer verbeterd dat zij den electrischen

[p. 310]

motor dienstbaar maakten voor de nijverheid reeds dan, wanneer men in Europa nog niet verder gekomen was dan tot het nemen van proeven. Doch al was men ook met de voortbrenging en de omzetting van den electrischen stroom reeds ver gevorderd, toch waren er voor de overbrenging van den stroom nog bijzonder inrichtingen en voorzorgsmaatregelen noodig.

Want, wel is waar, kan de stroom gemakkelijk worden voortgeleid, maar juist dit is de oorzaak, dat hij iedere gelegenheid waarneemt om banen te betreden, die voor ons doel hoogst ongewenscht zijn. Het komt er dus op aan, den onstuimigen gast aan banden te leggen en hem te dwingen slechts die wegen te nemen die wij hem voorschrijven, een vraagstuk, dat door de electrotechniek, na veel studie en talrijke proefnemingen, bevredigend is opgelost.

Bij het overbrengen van den stroom deed zich echter nog een andere moeilijkheid voor, die men in het eerst, nauwelijks hoopte te zullen overwinnen. De stroom verliest door zijne voortleiding een gedeelte van het mêegevoerd arbeidsvermogen en opdat dit verlies niet al te groot worde moet men den stroom eenen weg bereiden die breeder wordt naarmate de afstand toeneemt, i.a. woorden men moet een naar evenredigheid dikkeren en bijgevolg kostelijkeren draad nemen.

Daadoor was echter de verdeeling van den electrischen stroom ter verlichting en krachtsoverbrenging over een uitgestrekt gebied, onmogelijk geworden en men moest zich dus tot betrekkelijk kleine oppervlakten bepalen.

Nu bestond er wel een middel om het verlies ook bij toenemenden afstand op eene bepaalde hoogte te houden; hiertoe had men slechts de spanning te vergrooten waaronder de stroom in de geleiding gezonden wordt. Maar wordt de spanning te groot genomen, dan wordt het gebruik van den electrischen stroom bemoeilijkt en bovendien ontstaan er dan gevaren, die eene algemeene toepassing bedenkelijk maken.

Men heeft echter een eenvoudig middel gevonden, om de hooge spanning van een bepaalde stroomsoort, den wisselstroom, in eene lage om te zetten of omgekeerd lage spanningen in hooge te veranderen en zoo kwam men ongeveer 15 jaar geleden op het denkbeeld, dit hulpmiddel aan te grijpen om den stroom onder hooge spanning en met betrekkelijk weinig verlies van de krachtbron naar de verbruikplaats te leiden en hem hier in eenen stroom van lange spanning omzettende, voor het gebruik geschikt te maken.

Door deze methode is het gelukt niet alleen een uitgestrekt gebied van electrischen stroom te voorzien maar ook de krachtsoverbrenging over groote afstanden te verwezenlijken en de stoutste verwachtingen zijn in dit opzicht reeds verre overtroffen.

Naar een anderen kant breidde zich de techniek der overbrenging nog verder

[p. 311]

uit, door eene uitvinding die het opzamelen van electrisch arbeidsvermogen mogelijk maakte. Ook deze uitvinding heeft hare voorgeschiedenis, gedurende welke zij in het laboratorium leefde, maar door de opzoekingen van Gaston Planté, Camille Faure en anderen werd zij rijp voor de practijk en thans reeds hebben de accumulatoren, om reden van de gelijkmatigheid hunner werking, om hare onafhankelijkheid van de stoomproductie en om nog andere voordeelen, een uitgebreide toepassing gevonden.

Reeds spoedig na de verbetering der dynamo-machine tot een practisch bruikbaar werktuig, trachtte men de door haar voortgebrachte sterke stroomen voor electro-chemische doeleinden toe te pasen en zij hield weldra haren intocht in de galvanotechnische werkplaatsen, waar men blij was van de lastig te onderhouden galvanische elementen ontslagen te zijn. In het begin van hare loopbaan heeft de dynamo-machine hoofdzakelijk dáár hare eerste diensten bewezen en de galvano-technische nijverheid heeft dan ook inzonderheid aan haar de groote uitbreiding te danken die in de laatste jaren in dit bedrijfis te bespeuren. Wij zouden de zoo gezochte vernikkeling en het gepolijst koper tegenwoordig niet zoo algemeen verspreid vinden, indien de dynamo-machine deze nijverheidstakken niet zoo krachtig had gesteund.

Maar nog nieuwe banen werden haar in den electro-chemische richting geopend.

De vroegere scheikundige methoden ter bereiding van het merkwaardig metaal aluminium gingen met groote onkosten gepaard en zoo kwam het dat dit metaal, niettegenstaande zijne uitstekende eigenschappen, een algemeene verspreiding niet had kunnen vinden. Eerst met behulp van den krachtig ontledenden electrischen stroom, dien de dynamo-machine ons tegen geringen prijs ten dienste stelt, gelukte het aluminium in gunstige voorwaarden te bereiden en kreeg het metaal eene practische beteekenis in de nijverheid.

Vele andere electro-chemische toepassingen zijn in de laatste jaren, in mindere of meerdere mate, tot volkomenheid gebracht: daaronder willen wij nog noemen het electrisch looien en bleeken, het rectificeeren van alcohol en de electro-chemische verfstof bereiding.

Ook voor verwarming begint men den electrischen stroom aan te wenden. Naar het denkbeeld van Jobard, worden dunne platina-draden ingelegd in platen uit isoleerende stoffen, b.v. eboniet, en door den stroom verwarmd. Van dit beginsel uitgaande heeft men allerhande verwarmingstoestellen vervaardigd, die het groote voordeel bezitten immer dezelfde temperatuur te behouden zoolang de stoomsterkte op gelijke hoogte blijft.

De hooge temperatuur die tusschen de twee koolspitsen heerscht en die meer dan 3000^o C. bedraagt heeft men zich insgelijks ten nutte gemaakt. De

[p. 312]

Fransche geleerde Moissan is er in geslaagd, in zijn zoogenoemden electrischen oven de elementen calcium en koolstof te vereenigen tot calciumcarbide en zoo de grondstol te leveren voor de bereiding van acetyleengas, dat als lichtgas reeds van zich doet spreken.

Het electrisch soldeeren, het electrisch smelten, het electrisch aan elkander wellen van metalen, zijn nog zoovele toepassingen van de warmtewerking van den electrischen stroom.

_**_*

Naast het gebied dat door de dynamo-machine wordt beheerscht heeft zich de techniek der zwakke stroomen in meer bescheiden omvang ontwikkeld. De telegraphie heeft in den loop der tijden een bond-genoote gekregen, die hier in de eerste plaats mag vermeld worden: de telephonie, een der schoonste toepassingen van den electrischen stroom. Haar oorsprong valt, wanneer wij de nog niet praktisch te gebruiken eerste pogingen buiten rekening laten, ongeveer in hetzelfde jaar, waarin de techniek der sterke stroomen eenen aanvang neemt, maar sedert dit jaar 1876 heeft de telephonie eene ontwikkeling mogen beleven die onder de voorspoedigste moetgeteld worden.

In de laatste jaren heeft een toestel, door Rühmkorft in 1848 uitgedacht, en dat tot nog toe slechts een beperkte toepassing in de geneeskunde gekregen had, plotseling door twee nieuwe verbazende ontdekkingen groote praktische beteekenis verkregen.

Rühmkorff's toestel steunt op de inductie-verschijnselen door Faraday in het licht gesteld en vermag, zwakke stroomen van lage spanning, in snel op elkander volgende stroomen van gewenschte hooge spanning om te zetten.

Wanneer men nu die hooggespannen stroomen door glazen buizen voert waarin zich een gaz b.v. lucht in zeer verdunden toestand bevindt, dan vertoonen zich eigenaardige lichtverschijnselen. Is de luchtverdunning tot op ongeveer een duizendste van den atmospherisehen druk gekomen, dan bemerkt men dat de buis met een roseachtig licht gevuld is, waarin op gelijken afstand donkere strepen voorkomen. Wordt de luchtverdunning echter tot op een millioenste van den atmopherischen druk gebracht dan is de buis donker, alleen aan het een uiteinde vertoont de wand eene groenachtig licht. Röntgen ontdekte nu, vóór drie jaar, dat van dit gedeelte van den wand stralen uitgaan die, hoewel onzichtbaar, door alle lichamen, vooral door organische vermogen heen te dringen, op photographische platen inwerken en sommige scheikundige stoffen doen fluoresceeren. De belangrijke toepassingen die de Röntgen-stralen in de genees- en heelkunde gekregen hebben, zijn overbekend.

Eenigen tijd te voren had Herz, insgelijks door middel van Rühmkorff's

[p. 313]

inductiestoestel, electrische ontladingen te voorschijn geroepen, die in de omgevende ruimte trillingen doen ontstaan welke zich voortplanten juist gelijk de luchttrillingen die ons het geluid overbrengen.

Vóór eenige maanden, is een jong Italiaansch ingenieur, Marconi, na talrijke proefnemingen er in geslaagd die electrische trillingen op te vangen en ze tot het overbrengen van seinen dienstg te maken: Marconi's seinontvanger is niets anders dan een klein glazen buisje gedeeltelijk met een mengsel van nikkel- en zilvervijlsel gevuld, dat in de stroombaan van eenen Morse-telegraaf geplaatst wordt: 't is dit eenvoudig toestelletje dat de verwezenlijking der draadlooze telegraphie heelt mogelijk gemaaakt en meteen aan den jeugdigen uitvinder eene wereldberoemdheid heeft verworven.

_**_*

Mag men in de toekomst nog veel verwachten van eene natuurkracht, die in het verleden zulke prachtige uitslagen opleverde? Wie zou het betwijfelen? Veel, zeer veel zal nog verbeterd worden en wel vooreerst in de voortbrenging zelve van den electrischen stroom.

Immers hoe voortreffelijk ook de werking der dynamo-machine moge zijn, toch blijft er nog altijd een gebrek bij bestaan: zij is namelijk aan den motor die haar de bewegende kracht verstrekt, gebonden.

Wanneer wij als voorbeeld het stoomtuig nemen, dan is dit eene inrichting om warmte in mechanisch arbeidsvermogen om te zetten, dat door de dynamomachine dan weer in electrisch veranderd wordt. Het streven ligt daarom voor de hand, bij deze omzetting van warmte in electrisch arbeidsvermogen, den tusschenvorm, het mechanische arbeidsvermogen op zijde te zetten en de warmte onmiddelijk in electrischen stroom over te voeren.

Dit kunnen wij heden - op rationeele wijze, ten minste - nog niet.

Wordt dit doel eenmaal bereikt, dan zijn wij in staat de schatten aan arbeidsvermogen, die in onze steenkolen sluimeren onmiddelijk in electriciteit om te zetten en dan beheerscht de electrische stroom de geheele techniek.

Ook het opzamelen van electrisch arbeidsvermogen kan nog groote verbeteringen ondergaan; eens dat de accumulatoren onder een kleiner omvang en vooral onder een geringer gewicht, merkelijk grootere hoeveelheden arbeidsvermogen zullen kunnen opnemen dan heden nog het geval is, dan zal het mogelijk zijn niet alleen waterkrachten, maar ook andere natuurkrachten, die slechts bij tusschenpoozen werkzaam zijn, zooals de wind, b, v., dienstbaar te maken aan de nijverheid.

Vele toepassingen van den electrischen stroom, hoe volmaakt zij ons thans mogen toeschijnen, zullen wellicht in de toekomst nog aan eene grondige om-

[p. 314]

werking onderworpen worden. Nemen wij als voorbeeld de electrische verlichting. Het voortbrengen van licht, bij middel van den electrischen stroom, gaat steeds nog met de ontwikkeling van warmte gepaard, waaruit volgt dat een gedeelte van het electrisch arbeidsveimogen, als licht verloren gaat. Aan Tesla is het eventwel gelukt, op grond der proefnemingen van Herz, licht zonder warmte te verkrijgen. Wel zijn de bekomen uitslagen nog onvoldoende om eene practische toepassing te wettigen, maar niettemin is daardoor weer een nieuw beginsel gehuldigd, dat ons doet inzien wat al verassingen de electro-techniek ons nog in de toekomst voorbehoudt.

Tevens ook heeft Tesla, door zijne baanbrekende onderzoekingen het bewijs geleverd dat licht en electriciteit nauw met elkander verwant zijn, ja dat zij twee natuurkrachten zijn van denzelfden aard en zoo heeft hij eene nieuwe bevestiging gegeven aan de leer van Maxwell, volgens welke alle natuurkrachten tot een en dezelfde oorzaak - beweging der stofdeeltjes - zouden moeten teruggeleid worden.

Welke voor iedere natuurkracht de aard dier beweging is, welke de wetten zijn die de omzetting van de eene natuurkracht in de andere beheerschen: het is de taak der wetenschap in de toekomst zulks te bepalen en ongetwijfeld zal de electriciteit hierbij een gewichtige rol te vervullen hebben. Maar van nu al, mogen wij, dank zij haar, den dag te gemoet zien, waarop het zal mogelijk zijn alle natuurverschijnselen te verklaren door deze twee begrippen: beweging en rust.

Dien dag zal de natuurwetenschap een nieuw tijdperk intreden, een nieuwen zegetocht aanvangen. Zijn hare overwinningen in het verleden schitterend geweest, nog schitterender en verbazender zullen hare triomfen zijn in de toekomst.

Eekloo.

D^r A.N.H. Biltris.