Nederlandsch Museum. Vierde Reeks. Jaargang 3

[p. 86]

De Toekomst der Electrische Verlichting.

In den loop van het verleden jaar heeft zich, op het gebied der wetenschap, een feit voorgedaan waarvan men voor het oogenblik al de praktische gevolgen niet kan inzien, maar dat wellicht in de toekomst eene heele omwenteling bij het electrisch verlichten zou kunnen doen ontstaan.

Een Amerikaansch natuurkundige, de Heer Nikola Tesla, heeft door eene reeks buitengewone proefnemingen over electriciteit aan hooge spanning, overal onder de geleerden de grootste verbazing opgewekt. Die hoogst belangrijke en heel onverwachte uitslagen heeft hij vooreerst medegedeeld aan het American Institute of Electrical Engineers; en naderhand, op verzoek van onderscheidene wetenschappelijke kringen, heeft hij al zijne proeven in Europa herhaald.

De onderzoekingen van den Amerikaanschen geleerde waren voornamelijk gericht op de licht en warmte effecten; de physiologischeen mechanische werkingen van zeer snel afwisselende electrische stroomen van hooge potentiaalkracht.

Die stroomen verkrijgt Tesla door eene of andere der twee volgende methoden.

Vooreerst, bij middel van een bijzonderen alternator of stroomafwisselaar die aldus is samengesteld: op eene ijzeren schijf van nagenoeg 76 centimeters diameter, zijn 384 bobijntjes geplaatst, elk met een honderdtal geïsoleerde koperdraad-

[p. 87]

omwindingen omgeven en die electrisch met elkander verbonden zijn: dit is de beweegbare geïnduceerde armatuur.

Concentrisch met die schijf, is de vaste inductor geplaatst, ijzeren ring van 81 centimeter middellijn en 2,5 cm. breedte, waarop 384 electro-magneten gehecht zijn en op zulke wijze in verband staan, dat twee nevens elkaar liggende uiteinden polen van verschillenden naam uitmaken.

Wanneer men nu de schijf zeer snel doet ronddraaien, dan komen de bobijntjes beurtelings voor elke der polen der electromagneten, en er ontstaan in den draad die ze verbindt, inductie stroomen die in een zeer korten tijd van richting veranderen. Daar er 384 inductors zijn, bestaan er voor eene omwenteling, 384/2 of 192 perioden, dit is opvolgingen van twee stroomen van verschillende richting: indien dus de schijf slechts 50 maal in eene seconde ronddraait, is de herhaling (frequentie) van den alternatieven stroom 192 × 50 = 9600 perioden in eene seconde.

Die stroomen worden opgenomen door twee metalen borsteltjes welke op twee metalen ringen wrijven, die aan de uiteinden van den draad der bobijntjes zijn vastgehecht. Voor eene zeer groote snelheid, kan de intensiteit van dien stroom tot 10 ampères en het potentiaal verschil tot 200 volts gebracht worden.

Die stroom wordt nu geleid door den dikken draad van een transformator, bobijn van Rhumkorff van eene bijzondere samenstelling: ze is namelijk zonder inwendige ijzeren kern en de dunne draad heeft slechts zes maal meer omwindingen dan de eerste.

Op die wijze kan Tesla, voor eene frequentie van 15000 tot 20000, de hooge potentiaalkracht van duizenden volts verkrijgen. Ook is het noodig de bobijn in een oliebad te dompelen, ten einde den geïnduceerden draad goed te isoleeren.

De tweede methode waarvan Tesla zich bedient om eene frequentie van 300 tot 400 duizend herhalingen in eene seconde en een half millioen volts potentiaal verschil te bekomen, is nog beter geschikt om in natuurkundige laboratoriums aangewend te

[p. 88]

worden: eene gewone inductiebobijn wordt in werking gebracht door een gewone alternator van lage frequentie. De fijne draad dier bobijn is verbonden met twee condensators die hier werkelijk dienen om de frequentie en de potentiaalkracht te regelen; ze ontladen zich tusschen de bollen van een excitator en werken aldus op den primairen draad der bobijn van Tesla: aldus wordt in den secondairen draad eene buitengewoon sterke electromotorische kracht opgewekt.

Ziehier nu de merk waardigste eigenschappen der electrische stroomen van groote frequentie en hooge spanning.

Eerst en vooral dient opgemerkt te worden dat die stroomen op het organismus hoegenaamd geene physiologische werking uitoefenen. Wanneer men de twee polen der bobijn met beide handen vastneemt, wordt men geen den minsten schok gewaar; men moet enkel zorg dragen dat de vonken niet naar de hand kunnen overspringen, ten einde verbranding der huid te vermijden. Die eigenschap, dat alternatieve zeer snel afwisselende stroomen volkomen schadeloos zijn, is van het grootste gewicht en is door Tesla met gevaar van zijn leven vastgesteld.

Wanneer men een glazen blaasje, waarin een kool of platinadraadje of eenige andere geleidende stof in het luchtledig geplaatst is, in aanraking brengt met een der polen der ontladingsbobijn, dan ontstaat aanstonds een helder licht: men heeft hier dus eene werkelijke unipolarische lamp, die daarenboven de zonderlinge eigenschap heeft van meer lichtgevend te worden, wanneer het electrostatische ladingsvermogen gewijzigd wordt, b.v. door het aanbrengen van de hand of van een reflector aan wien men dan den vorm van een abat-jour kan geven.

Dit verschijnsel sluit zich aan bij die welke vroeger door den beroemden Engelschen natuurkundige William Crookes ontdekt zijn: er bestaat voor de stof een uitstralende toestand (état radiant) die met den gasvormigen staat zooveel verschil heeft, als er bestaat tusschen dezen en den vloeibaren toestand. Onder den invloed der ontladingen der inductiebobijn, worden de

[p. 89]

radieerende stofdeeltjes die in het glazen bolletje aanwezig zijn, in rechte lijn heen geworpen. Als nu die lichaampjes het geleidend staafje op hunnen weg ontmoeten, is hunne levendige kracht in licht omgezet, daar het voorwerp tot de gloeihitte gebracht wordt.

Die proefneming heeft Tesla op onderscheidene manieren gewijzigd, bij middel van lange buizen met verdunde lucht, van lampen met dubbele koolstaafjes, van lampen uit twee blaasjes vervaardigd, van buisjes met phosphoresceerende lichamen, enz.

Als men aan de pool der bobijn metaaldraden vasthecht, ziet men ze op heel hunne lengte met een knetterend licht glansen; twee concentrische cirkels geven dit verschijnsel in zijn fraaisten vorm. Wordt met eene der polen een metaalplaat verbonden, dan ziet men aan de andere eene werkelijke vlam verschijnen.

Menigvuldige, hoogst interessante eigenschappen der stroomen van hooge frequentie betreffende mechanische bewegingen, overbrengen der energie, werkingen op magneten, werden door Tesla in het licht gesteld; doch, die laten wij achterwege want zij zouden ons van ons doel afleiden en wij komen rechtstreeks tot diegene zijner proeven die werkelijk de typische is, die voor de toekomst der electrische verlichting het meeste belang heeft en die hij inderdaad als de ideale wijze van verlichting aanschouwt.

Eene metaalplaat die 3 meters lang en ⅓ meter breed was, werd op 2½ meter hoogte horizontaal opgehangen en met eene der polen der bobijn verbonden; de andere pool was in gemeenschap met den grond. Wanneer nu het toestel in werking gebracht werd, ontstond er in de heele ruimte tusschen den grond en de plaat eene zoo krachtige electrostatische spanning, dat eene glazen buis van een meter lengte, waarin verdunde lucht aanwezig wasen door Tesla vertikaal in de hand werd gehouden, op hare geheele lengte lichtgevend werd. Het was onverschillig waar de buis geplaatst werd, als ze zich maar bevond tusschen

[p. 90]

den grond en de plaat en evenwijdig met de vertikale electrostatische krachtlijnen. De sterkte van dit licht kon op allerhande wijze veranderen, met de buis te doen hellen, door het tusschen plaatsen van een niet geleidend lichaam dat als scherm werkte, door ze met beide handen te vatten en deze dan langzaam bij elkaar te brengen.

Die proefneming was buitengewoon treffend en verdient de bewondering met dewelke ze overal is waargenomen, vooral als men wel in aanmerking neemt dat er hier hoegenaamd geen sprake is van electrische verbinding met de ontladingsbobijn.

Wij herhalen het, het is voor alsnu moeilijk in te zien, al de praktische toepassingen welke die merkwaardige uitslagen zullen bewerkstelligen; doch, het is bijna buiten twijfel dat de hoop van den vernuftigen natuurkundige zich eensdaags zal verwezenlijken en dat namelijk in zijne laatste proefneming de grondstof ligt van een radikale ommekeer op het gebied der electrische verlichting. Crookes is ook sedert lang van gevoelen dat de lichteffecten, die menverkrijgt met op verdunde gassen electrische stroomen van hóoge spanning te doen werken, zouden kunnen benuttigd worden even als het gloeilicht en dit schijnen nu de proeven van Tesla ten volle te bewijzen. Wat meer is, dit licht is eene soort van phosporescentie waarin al de energie tot het voortbrengen van het licht zelve benuttigd wordt, dewijl nu verreweg de grootste hoeveelheid energie verloren gaat en in warmte- of scheikundige stralen wordt omgezet.

Ed. Verschaffelt.