Snippers van de schrijftafel

[p. 155]

De electro-magnetische telegraaf.

(Tot nadere opheldering van het titelvignet en de inleiding.)

Daar nu toch eenmaal dit boekske een pot pourri geworden is, gevoelde ik mij opgewekt, om ten slotte nog iets over den telegraaf te zeggen; waarvan, uit den aard der zaak, de verklaring in de Inleiding voor het niet wetenschappelijk publiek nog niet duidelijk genoeg zijn kon.

Het gaat hem, die met eene wetenschap vertrouwd is, bij het verklaren, vaak als den stedeling, wanneer hij een' vreemde den weg wijst. Hij kan zich die geheele onbekendheid moeijelijk voorstellen, en vooronderstelt dus te veel. De reiziger, die een en ander maal de zelfde stad heeft bezocht, is voor den nieuweling doorgaans een beter gids. Docet ut didicit; hij onderwijst een' ander, gelijk hij 't zelf geleerd heeft. Laat mij nu eens zulk een reiziger zijn, op 't gevaar af, dat wij door de oude bewoners om onze eenvoudigheid worden uitgelagchen.

Om naar den eerepalm dier eenvoudigst mogelijke verklaring te staan, zal ik het werktuigkundig gedeelte der zaak, dat ook eindeloos wordt verrijkt of gewijzigd, zoo veel mogelijk laten rusten; en mij bepalen tot het hoofddoel zelf, en den hoofdweg, waardoor de electro-magnetische telegraaf dit bereikt.

Reeds van oude tijden her, zocht men naar middelen, om in de verte zich door seinen te doen verstaan. De pijl van jonathan was reeds een telegrafisch (dat is: in de verte schrijvend ) berigt voor david. Hiertoe leende zich van zelf het gezigt beter dan het gehoor, omdat het op grooter' afstand en juister werkt. Men heeft daartoe slechts

[p. 156]

eene afspraak van willekeurige teekens of seinen, die letters, woorden of volzinnen aanduiden, noodig. Zoo was de telegrafie ingerigt, die men nog hier en daar zien kan; maar die weldra alleen in de seinvlaggen der schepen, en aan dezen of genen verloren' hoek in den lande zal overblijven. Want het gezigt van zulke seinen is te veel van het weder afhankelijk. Al wordt het in den nacht met lantaarns voort gezet, bij eene mistige lucht houdt het geheel op. Behalve nog, dat er te veel tusschenstations vereischt worden, en op elk van deze de depèche opgehouden wordt, - zoo niet door fouten verward. Van daar, dat de electro-magnetische telegraaf, schoon eerst voor weinige jaren uitgevonden, zoo spoedig elke andere verdrongen heeft.

Het eerste beginsel daarvan, de elektriciteit, is zeker niemand mijner lezers geheel onbekend. Of wij haar eene fijne vloeistof, of slechts eene kracht, aan andere ligchamen eigen, moeten noemen, is nog onbeslist. In 't eerste geval spreken wij met regt van een' elektrieken stroom; in het andere zouden wij van eenen schok te spreken hebben. Om ons de zaak helderder voor te stellen, kiezen wij de eerste benaming.

Minder bekend zal den gewonen lezer zijn, dat men tweeërlei elektriciteit opmerkt: de eene opgewekt door het wrijven van glas, de andere door dat van harst. Men is gewoon, die positive en negative elektriciteit te noemen; schoon de laatste zich niet enkel door 't afzijn der eerste laat verklaren, zoo als bij voorbeeld koude alleen gemis van warmte is.

Beide, de positive en negative elektriciteit, zijn van nature in ieder ligchaam vereenigd. Gescheiden zijnde, zoeken zij zich te hereenigen. Wanneer dus een ligchaam elektriek geworden, - dat is: de eene of andere elektriciteit daarin opgehoopt is, - dan zoekt het dien overtolligen stroom te ontladen. Lucht, vooral wanneer zij droog is, leidt dien niet af, maar des te beter metalen draden, die daarom geleiders worden genoemd, en waarnaar de elektrieke stof, zoo er eene kleine ruimte tusschen beide is, ook wel met vonken overspringt; even als door den bliksem de wolken zich ontlasten op de aarde.

Eerst in het laatst der vorige eeuw werd ontdekt, dat de elektriciteit niet enkel door wrijving (en warmte), maar ook door de eenvoudige aanraking van twee verschillende metalen wordt opgewekt. Gewoonlijk bezigt men daartoe koper en zink. Deze ontdekking wordt (naar Dr. galvani) galvanisme genoemd, en de opeenhooping van metalen platen, tot het versterken en leiden dezer kracht, de kolom van Volta. Deze en gene mijner lezers kennen ze misschien, - of hebben er ten minste van gehoord, toen zij zich een' Goldberger ketting lieten omhangen. Te onregt houden echter velen het galvanisme voor eene kracht of vloeistof op zich zelve. Het is eenvoudig eene andere werking der reeds van ouds bekende. Gelijk de door wrijving opgehoopte elektriciteit zich met eenen schok ontlast; zoo

[p. 157]

vormt de zelfde stof, door aanraking van ongelijksoortige ligchamen opgewekt, een' doorgaanden stroom, waarbij de positive elektriciteit van het zink, en de negative van het koper afstroomt. Wij zullen echter van nu af alleen op de eerste letten, als die de krachtigste, en de eigenlijke veer der nieuwste telegrafie is.

De ontzettende snelheid, waarmede deze galvanische stroom de verste afstanden doorloopt, wekte reeds spoedig het denkbeeld op, om daardoor seinen over te brengen. Onze eeuw echter maakte dit eerst uitvoerbaar, door eene nieuwe uitvinding, waarvan ik nu nog te spreken heb.

Elk mijner lezers weet, wat een magneet is. De eigenlijke magneetsteen echter komt weinig voor. De meeste magneten zijn door kunst gemaakt, en bestaan uit ijzer (of staal), dat de kracht verkregen heeft, om ander ijzer aan te trekken en vast te houden. Nu heeft men voor weinige jaren de belangrijke ontdekking gedaan, dat een elektrieke stroom, die, - op de wijze van een' kurkentrekker, waar men een dikke naald insteekt, of liever van een ankertouw rondom een windas, - om een stuk zacht ijzer heen loopt, dit tot een magneet^*) maakt; terwijl die werking in een ondenkbaar oogenblik ophoudt, zoodra de elektrieke (of galvanische) stroom wordt gestuit.

Op deze gronden nu berust de telegrafie, waarvan wij spreken. Want daardoor is men in staat gesteld:

Vooreerst: om een' galvanischen stroom op te wekken, die de grootste afstanden bijna zonder tijdverloop doorstroomt, en ieder oogenblik naar willekeur kan worden opgehouden of hersteld.

Vervolgens: om door dien stroom op verren afstand een stuk ijzer magnetisch te maken, of het zijne magnetische kracht weder te ontnemen; en dat zoo dikwijls en zoo spoedig, als men wil.

Door dus een ander en beweegbaar stuk ijzer te brengen in de nabijheid van die afwisselende kunstmagneet, die het beurtelings tot zich trekt en weer vallen of terugspringen laat, heeft men, - en dat is 't gansche doel der uitvinding, - eene kracht in handen, die oogenblikkelijk en naar willekeur op verren afstand werkt.

Wat nu verder nog noodig is, bestaat alleen in het leiden dier kracht, en behoort tot het gebied der werktuigkunde. En hoe zamen gesteld die werktuigen ook wezen mogen, het beginsel is eenvoudig: ‘dat men namelijk, door middel van hefboom of kamrad, die kracht overbrengt, waar en zoo als men die wil laten werken; onder de vaste natuurwet, dat zij afneemt bij 't toenemen der snelheid, en omgekeerd.’

*) Ook daarin, dat zij een noord-en zuid- pool heeft; maar hiervan spreken wij nu niet. - Hoefijzers, wier beide hoeven door den stroom achtervolgens omwoeld worden, dragen tot 1000 en 2000 ponden. Bij den telegraaf gebruikt men òf deze, òf cylinders.

[p. 158]

Wat nu in het gezegde den onervaren' lezer nog niet duidelijk is, moge door eene nadere beschrijving van den telegraaf, gelijk die in ons land gebruikelijk is, en deze weder door enkele eenvoudige afbeeldingen, worden opgehelderd.

Het eerste beginsel der telegrafische werking is dus de aanraking van koper en zink. Hiertoe kan men eenvoudig twee stukken metaal op elkander leggen, zink boven en koper onder; waar na men het boveneinde van 't zink, door een' metalen geleider, met het onderste vlak van het koper verbindt. Daarna isoleert men 't geheele stel, - dat is, sluit de elektriciteit daarin op- en af, -door het op glas of droog hout te zetten, hetwelk geene elektriciteit doorlaat.

Maar ten einde deze werking te verhoogen, stapelt men vele zulke platen opeen, en legt daarbij tusschen de paren een stuk vilt, met verdund zwavelzuur (of eenig ander zuur vocht) doortrokken. Dit is de kolom van Volta; en in 't algemeen noemt men elk zoodanig zamenstel eene galvanische batterij.

Op bijgaande afbeelding is k het koper, z het zink. v het vilt, g de geleidraad; en de voortdurende stroom van positive elektriciteit is door pijltjes aangeduid.

Deze kolom heeft echter het bezwaar, dat zij hare eigene werking vernietigt; omdat langzamerhand het water door den galvanischen stroom wordt ontbonden, en hierdoor de metalen met eenen aanslag overdekt, die ten laatste de werking geheel doet ophouden. Dit wekte de behoefte aan eene constante (altijd doorwerkende) batterij, die nu niet door platen, maar door in elkander staande potjes of cylinders van tweeërlei metaal werd zamen gesteld. De voorzorgen, hierbij in acht genomen, gaan wij voorbij, en geven eenvoudig eene afbeelding van zulk eene batterij in 't klein, zoo als die op het titelvignet in haar geheel te zien is; terwijl er eenige dier potjes (de nieuwsgierige lezeres zag het mogelijk reeds voor een schelkoord aan!) tegen den wand te droogen hangen.

[p. 159]

Bij eene veranderde constructie, blijft overigens het beginsel dezer batterij het zelfde, als dat der kolom van Volta. Altijd is 't eene aanraking van zink en koper, door eene zure vloeistof van eene soortgelijke vereeniging, en deze weder van eene derde enz. gescheiden. - De teekens onzer afbeelding blijven de zelfde van straks. De punten van aanraking, waar de twee metalen zijn zamen gesondeerd, en waar dus de elektriciteit opgewekt of verhoogd wordt, zijn door a aangewezen. Het zinkpotje, in den koperen cylinder staande, is echter daarvan door een zuur vocht (v ) gescheiden.^*)

Wanneer men zich nu, bij bovenstaande afbeelding, voorstelt, dat de batterij (door vermeerdering van 't getal metaalparen of elementen ) sterk genoeg gemaakt is, om eene beduidende hoeveelheid elektriciteit op te wekken; en dat de geleidraad eenige uren ver verlengd, en van alle gemeenschap met andere geleidende ligchamen afgesloten (geïsoleerd) is; dan heeft men een' voortdurenden stroom, die steeds van den positiven pool (hel zink) af stroomt en naar den negativen pool (het koper) terug keert.

Op die wijze echter zijn voor elke telegrafische linie twee koperdraden noodig. Maar later heeft men de verwonderlijke ontdekking gedaan, dat de terugkeerende stroom zich onder den grond door van zelf eenen weg baant^†), wanneer slechts eene koperen plaat op het

*) Tusschen het zinkpotje en den koperen cylinder is nog een onverglaasd aarden potje; de cylinder is van onderen niet gesloten; en alle drie te zamen staan in een verglaasd potje met opgelost zwavelzuur koper. Dit behoort tot de voorzorgen, waarvan ik sprak; maar die ik verder met stilzwijgen ben voorbij gegaan, en ook in de afbeelding heb weg gelaten.

†) Zóó ten minste vind ik het verklaard bij de schrijvers, die ik hierover kon raadplegen. Als de eenvoudigste voorstelling, is zij ook op onze afbeelding gevolgd. Ik twijfel evenwel, of het de ware is. Het komt mij waarschijnlijker voor, dat de elektriciteit op het station A uit den grond naar de koperen plaat toe vloeit, en even zoo op het station B zich daarin ontlaadt. Tot opheldering vooronderstellen wij voor een oogenblik, dat de telegrafische draad eene waterleiding is; A en B wellen, en pl de grond der wel. Dan komt op A wel het water in den welput, terwijl het naar B toe stroomt, en in die wel verdwijnt; maar 't is niet het zelfde water. Naar de wetten van het evenwigt, schiet het op de eene plaats uit den grond toe, gelijk het op de andere daarin weg zinkt.

[p. 160]

eene station, en eene dergelijke op het andere, op zekere diepte wordt in den grond gegraven. Onderstaande afbeelding moge dit nog duidelijker voorstellen. A en B zijn daarbij de stations, en b de batterij, van waar de stroom uitgaat; p de palen, waar de draad (in een' koker) door loopt, en pl de in den grond gegraven platen.

Zoo is dan nu de galvanische kracht in voortdurende werking. 't Is nog slechts de vraag, hoe daarvan gebruik te maken. Hiertoe omwoelt men een stuk ongehard ijzer met een' koperdraad, die zelf met zijde omwonden is, opdat de elektriciteit genoodzaakt worde door te loopen, zonder over te springen.

Het ijzer nu, op die wijs omstroomd door elektriciteit, wordt terstond magnetisch. Men ziet dit door een stukje ijzer, dat als een hef boom kan op en neder (of regts en links) bewogen worden, er bij te brengen Dit noemt men 't anker. Het hecht zich dadelijk aan den kunstmagneet, maar springt ook, door de werking eener ligte veer, terstond terug, als het ijzer zijne magnetische kracht verliest. In onze afbeelding is m de magneet, a het anker, h de hefboom en v de veer^*).

Er is nu nog alleen een middel noodig, om den galvanischen

*) De lezer vindt deze afbeelding op bladz. 163. Dat bij onzen spoorweg-telegraaf het anker niet van boven naar onder, maar ter zijde tegen den magneet aanklopt, maakt natuurlijk in de zaak volstrekt geen verschil.

[p. 161]

stroom ieder oogenblik naar willekeur te kunnen afbreken en herstellen. Ook hier is de uitvoering wel onderscheiden en soms zeer te zamen gesteld, maar het beginsel eenvoudig. Hoe gemakkelijk toch en hoe onbegrijpelijk snel de elektriciteit voort schiet, - alles staat even oogenblikkelijk stil, zoodra er slechts eene kleine tusschenruimte in den geleider open is, ten zij de stroom kracht genoeg hebbe, om in elektrieke vonken over te springen.

Bij den telegraaf op onze spoorwegen, beweegt men een rond en dik koperen plaatje, dat aan de randen is ingekeept, over den geleider, die van de batterij komt. Draait men nu een der vier en twintig uitgeholde plaatsen naar den geleidraad (of veer) toe, zoo is er eene tusschenruimte en de stroom houdt op; maar draait men den koperen cirkel weèr een acht-en-veertigste gedeelte van den omtrek verder, zoo sluit die aan den geleider zich aan, en de gemeenschap is hersteld. Even dikwijls wordt het anker op 't andere station door den kunstmagneet aangetrokken, of weder los gelaten. - En zie daar de seinen gegeven, die nu nog slechts op eene wijzerplaat zigtbaar moeten worden gemaakt.

Begeven wij ons, om dit waar te nemen, nog eens naar het telegrafisch bureau, bij voorbeeld te 's Gravenhage. De beambte heeft vóór zich op tafel liggende, twee houten kastjes of bakjes, ten deele, op de wijze eener pendule, met glas gedekt. Dat aan de linkerzijde is op ons vignet niet te zien. Hij ontvangt daardoor zijne berigten van Rotterdam; maar is nu bezig, met den anderen toestel, iets naar Haarlem over te seinen. Het staande kastje, voor de hoofddirectie van den Hollandschen spoorweg bestemd, kan u eenig denkbeeld geven, hoe ook beide andere er, van boven af, uitzien.

Tot duidelijker begrip van de zaak, diene deze houtsnede.

[p. 162]

De telegrafist heeft dus vóór zich, - in den zelfden toestel, maar met geheel andere machinerie, - twee wijzerplaten. De eene (A) regeert hij zelf. Met de kruk (den stroom-verbreker), die hij in de hand houdt (kr), draait hij ze geheel om, en brengt bij afwisseling iedere letter of cijfer binnen een koper beugeltje (b), dat onbewegelijk aan den rand vast zit^*). Daardoor maakt hij te Haarlem eenen wijzer aan den gang, die de zelfde beweging volgt, en bij den bedoelden letter stil staat. Wil hij cijfers geven, die in den binnensten kring staan, dan geeft hij eerst twee maal een punt. Door deze punten worden ook de woorden van een gescheiden. Het kruis boven aan, is 't teeken van rust.^†)

Zijn ambtgenoot te Haarlem heeft juist het zelfde apparaat vóór zich, maar bij hem is de tweede of bovenste wijzerplaat (B) in werking. De machinerie daar onder is zoo ingerigt, dat de wijzer, door een gewigt gedreven, altijd door zou blijven draaijen, tot het gewigt geheel was afgeloopen, en op nieuw werd opgewonden. Maar die beweging wordt gestuit door een beugeltje, dat zich heen en weêr beweegt, door het af- en aanslaan van het reeds vermelde anker. Daarbij laat die beugel telkens het rad een' halven tand voort schieten. - In dit bovenste gedeelte van iederen toestel, dat de berigten ontvangt, zit dus ook de elektro-magneet. Houdt deze op te werken, en valt dus het anker af - zoo als men 't noemt; - dan schiet het rad, dat den wijzer regeert, een acht-en-veertigste gedeelte van eenen omloop vooruit; en even zoo weder bij 't herstellen (of sluiten) van den stroom. Van daar eindelijk, dat de wijzer niet met een' gelijken gang, maar al hortend en stootend voort gaat, zoodat hij in der haast al de tusschen liggende letters schijnt te willen aanwijzen, eer hij op den regten komt. Dit houdt echter weinig op, daar men zoo snel kan werken, als men wil; en 't anker zelfs menig maal in ééne sekonde afvalt en weêr aanslaat, naar den wil van onzen telegrafist, die 't uit de verte bestuurt.

Tot dus verre volgden wij de inrigting van den thans bij ons gebruikelijken telegraaf, in 1849 door den heer e. wenckebach vervaardigd. Er zijn nog vele andere toestellen, waarvan sommige

*) Dit wordt bij sommige toestellen ook met een' wijzer gedaan.

†) Dit kruis heeft, bij vergissing, op de wijzerplaat B geen afzonderlijk vakje. Ook is, tot gemak van den lezer, de letterkring niet geplaatst met het kruis naar boven, tegenover de kruk; zoo als, naar ons vignet, strikt genomen, had moeten geschieden. Op zich zelf is dit ook geen regel. Het wordt geschikt, al naar de telegrafist den toestel vóór zich heeft.

[p. 163]

de elektriciteit in rust laten, wanneer er niet wordt geseind, en waarbij dus juist het tegenovergestelde van hier plaats heeft. Het werktuig, in handen van den telegrafist, is er een stroom-hersteller en niet stroom-verbreker, - of liever het eerste vóór het laatste. Maar van zoo vele wijzigingen der zelfde kracht, vermelden wij hier alleen nog den druktelegraaf van morse, omdat die in deze dagen ook bij ons wordt ingevoerd.

Reeds lang was men er op bedacht, de werking van den electromagneet zoo te besturen, dat daardoor de tijdingen terstond op het papier werden gebragt. Pogingen om dit met inkt te doen, zijn tot nu toe niet goed gelukt. Maar door de vermelde druktelegraaf wordt eene lijn op 't papier gekrast, die naar willekeur kan worden afgebroken, en dus eene reeks van stippels en streepjes geeft. De beteekenis daarvan is natuurlijk willekeurig. Zoo drukt morse de a uit door. -, de b door - ... enz. Om deze teekens te schrijven of te drukken, rolt een lange, maar smalle reep papier bestendig tusschen twee cylinders voort. Daarop slaat, korter of langer en bij tusschenpoozen, een stifje, dat door het meer vermelde anker wordt geregeerd. Op onderstaande afbeelding is (behalve de reeds aangeduide letters) p het papier en s de stift.

Deze inrigting heeft de meerdere snelheid der werking vóór, maar vordert ook zoo veel overleg bij het afzenden der berigten, dat men dit door eene letterplaat heeft zoeken te vergoeden. Daarbij wordt een metalen naald, voor iedere letter, over ingeleide vakjes koper en ivoor bewogen, die juist beantwoorden aan het teeken, voor die letter gekozen. Toeft de naald maar een enkel oogenblik op het ivoor, dan is terstond de stroom afgebroken; gaat hij op het koper over, dan wordt die oogenblikkelijk hersteld. Men begrijpt, dat door afwisseling van beteekenis, of eenvoudig door een' beambte, bij 't ontvangen der berigten, te gebruiken, die het geheime alfabet niet kent, de ingedrukte depêche ongelezen kan worden overgebragt.

[p. 164]

Ook na dezen uitleg, meene de lezer nog niet, dat hij reeds in al de geheimen der telegrafie is ingewijd. De juistheid der machines, en vooral het overwinnen van menigvuldige hinderpalen; - het geheel isoleren, en, op lange linieën, onder weg versterken van den galvanischen stroom; - het onderhoud der batterij, en 't beveiligen van de stations voor het inslaan (langs den geleidraad) van den bliksem; - dit en meer nog vereischt veel meer zorg en studie, dan eene oppervlakkige kennismaking verklaren kan.

Om eindelijk eenig denkbeeld te geven van de snelheid, waarvan wij reeds zoo dikwijls spraken, voeg ik hier nog bij, dat volgens wheatstone de elektriciteit in ééne enkele seconde 288000 engelsche mijlen doorloopt^*). Deze snelheid is bijna anderhalf maal die van het licht, dat in iets meer dan 8¼ minuut van de zon tot ons komt, en te verbazender, omdat de galvanische stroom door vaste ligchamen gaat. Zóó, wanneer de geheele aarde met een' koperen draad omspannen was, zou het sein van den telegrafist die minstens tien malen in ééne seconde omloopen! Wheatstone bepaalde dit bijna ondenkbaar kleine tijdverloop op eene hoogst vernuftige wijze, door 't beeld der elektrieke vonk op te vangen in eenen spiegel, die zes honderd malen in eene sekonde omdraait.

Ik eindig met eene eenvoudige opgave der voornaamste werken, die ik tot dit opstel raadpleegde. Het eerste is geheel wetenschappelijk, en het tweede meer populair. De drie andere werkjes zijn van kleinen omvang, en, na 't lezen dezer aanteekening, ook voor den gewonen lezer wel te verstaan.

Lehrbuch der Physik und Meteorologie von Dr. joh. müller. Braunschweig 1847. (Juist in deze dagen vertaald.)

Wenckebach en matthes, Handleiding tot de kennis der natuur. Uitgegeven door de Maats. tot Nut van 't Alg. Leiden, 1851.

Beknopte beschrijving der voornaamste electro-magnetische wijzeren druk-telegrafen. 's Gravenhage, van 't haaff. 1850.

Beschrijving van den electro-magnetischen druk-telegraaf van morse, naar 't Hoogd. van Dr. h. schellen, door p.j.m. de gelder. 's Hertogenbosch, Gb. muller. 1852.

Joseph rode, Versuch einer faszliche Darstellung des Electromagnetischen Telegraphen. Grünberg, w. levysohn. 1852. (Wordt vertaald.)

*) Morse vond 43,530 duitsche mijlen; dus iets minder.