Læreplanatlas
Femte DelNaturvidenskabelig læsning.

70. Elektrisiteten.

255

Der er et græsk ord som heder eléktron. Det betyder rav. Naar en gnider et stykke rav mod en uldklud eller 256et frakkeærme, saa blir det slig at det trækker lette smaating til sig. Denne tiltrækning kjendte de gamle grækere for halvtredje tusend aar siden. Snart fandt man, at baade glas, harpiks, svovl og flere andre ting fik den samme evne, naar man gned dem. Men det er ravet, elektron, som elektrisiteten har faat navn efter.

Stort mere greie havde man ikke paa den i lange tider. Mange vigtige opfindelser blev gjort: kikkerten, mikroskopet, termometret; men man mente fremdeles som grækerne, at det bare var nogen faa ting som kunde blive elektriske; de aller fleste ting — jern, træ, hyssing f. eks. — kunde ikke blive det.

Saa var det en dag i aaret 1729 at engelskmanden Stephan Gray stod og gned paa et glasrør med en uldklud for at faa det elektrisk. I enden af glasrøret havde han tilfældigvis sat en kork, som ellers hører til de ting man trodde ikke kunde blive elektriske. Nu, da den sad i glasrøret, blev den det. Gray satte en spiker i korken, og det gik lige ens med den. Naar han gned glasrøret, blev den elektrisk. En traad ligesaa. Han bandt en hyssing til korkeproppen, en lang hyssing, som hang frit ned uden at naa gulvet. Hyssingen blev elektrisk, ikke alene oppe ved korken, men lige ned til den anden ende. For at faa hyssingen rigtig lang, gik Gray først ud paa en altán. Hele den lange snor blev elektrisk. Han tog en endnu længer og hængte den op under loftet i en stor hal — baaret af fire silketraader. Denne hyssing, som gik i mange bugter frem og tilbage, var i alt 250 meter lang. Og den blev i hele sin længde elektrisk, naar man gned glasset, som var bundet til den ene ende.

En af silketraadene gik itu. Der laa en anden finere messingtraad ved haanden. Gray bandt den op i loftet istedenfor silketraaden. I et eneste nu var al elektrisitet borte, kom ikke igjen, saa længe hyssingen hang i messingtraaden.

Saaledes fandt Gray løsning paa gaaden. Alle ting kan blive elektriske, naar de bare er fæstet paa en glasstang eller hænger i silkesnorer eller hviler paa en harpikskage, 257eller paa noget af det som folk i gamle dage kaldte for elektriske ting. Men dersom en metaltraad eller ens egen finger rører ved dem, saa er elektrisiteten som sunket i jorden. Og her passer ordet: den er netop gaat i jorden; gjennem messingtraaden, gjennem fingeren er den ledet der ned.

Saaledes havde elektrisiteten legt gjemsel med menneskeslegten i aartusender. Hver gang du gnider en ting mod en anden, bare du stryger med haanden gjennem haaret, blir baade haand og haar elektrisk. Men elektrisiteten er i samme stund borte igjen. Fra arm og hoved farer den gjennem menneskets krop ned i jorden; og det gaar saa fort, at ingen merker den har været der. Ti menneskets krop er en god leder. Men ikke alle ting leder elektrisiteten. Rav, glas, silke gjør det ikke. Man kalder slige ting isolatorer. Har elektrisiteten ingen andre veier til jorden end gjennem dem, saa er den fanget og kan ikke slippe bort. Nu vidste man altsaa, hvorledes man kan holde paa elektrisiteten, nemlig ved isolatorer, og hvorledes man kan faa den til at flytte sig, nemlig ved en leder, en metaltraad f. eks. Og denne flytning sker da med lynets hastighed.

Man laged nu elektrisérmaskiner. En glasskive blir dreiet rundt og gnides derved mod et par puder, saa blir baade glasskiven og puderne elektriske. Det gjælder nu at samle denne elektrisitet og at holde paa den. Glasskivens elektrisitet samles i en metalkule, og for at den ikke skal smutte væk, staar kulen paa glasben. Akkurat paa samme maade samler man pudernes elektrisitet og holder paa den. Men de to elektrisiteter er forskjellige, og disse to forskjellige elektrisiteter tiltrækker hverandre. Sætter man en leder imellem de to metalkuler, saa farer de to slags elektrisitet sammen og ophæver hverandre, saa der er ikke spor af dem tilbage. Man kalder dem positiv og negativ elektrisitet. Positiv tiltrækker negativ, men frastøder positiv; negativ tiltrækker positiv, men frastøder negativ.

Ved alle slige forsøg kan luftens fugtighed let spille en et puds. Der sætter sig nemlig let et fint nedslag af vand nedover glasstængerne, og da vand leder elektrisiteten,

Rolfsen: Læsebog for folkeskolen. V.

258lister denne sig nedover det fugtige glas. Man maa helst fernisére glasset og holde det varmere end luften for at sikre sig mod denne fugtighed, selv om den ikke er synlig.

Lynaflederen. Naar elektrisermaskinens positive og negative elektrisitet farer sammen, kommer der en gnist og et knald, som tidlig mindte menneskene om slegtskabet mellem den elektriske gnist og lyn og torden. Den amerikanske bogtrykker Bénjamin Fránklin prøvde rigtigheden af dette. Han satte en drage til veirs i en tordensky (1752). Elektrisiteten gik da gjennem hyssingen ned til den nederste ende, men ikke i jorden; ti den nederste ende var bundet til en silkesnor, som var tjoret. Hyssingen blev saa elektrisk, at Franklin kunde tage gnister af den. Og Franklin nytted sin kundskab til at verne menneskene og husene mod den frygtelige naturkraft. Han satte en metálstang med den ene ende i jorden, lod den saa gaa op over huset og slutte i en spids et stykke ovenfor taget. Det var lynaflederen. Skyens elektrisitet strømmer da jevnt gjennem spidsen ned i jorden, og er den saa sterk, at den slaar ned som lyn, vil den heller gaa igjennem metalstangen end gjennem huset; ti metalstangen er en bedre leder.

Voltasøilen. Grays opdagelse er en saare vigtig opdagelse, og Franklins lynafleder har været til stor nytte. Men neppe tænkte nogen den gang, hvad elektrisiteten skulde blive for en magt i det 19de aarhundred. Før vi skildrer denne magt, skal vi dog nævne to mænd, hvis arbeide falder paa grænsen mellem begge aarhundreder. Det er de to italiénere Galváni og Volta. Galvani la i slutten af det forrige aarhundred merke til, at et par froskeben, som hang i en kobberkrog paa et jernstakit, sprelled hver gang de rørte ved jernet. Og hans landsmand Aleksánder Volta fandt ved fine instrumenter, at kobber og jern og de vaade froskeben, naar de rørte ved hverandre, gav en svag elektrisitet, som froskebenenes nerver var fine nok til at merke. Endelig kunde Volta i aaret 1800 kundgjøre, at han havde fundet paa at forsterke den slags elektrisitet, saaledes at han nu havde en aldeles ny maade at lage elektrisitet paa. Han laged den ved den saakaldte voltasøile. Det er en 259stabel af tre slags plader: en blank kobberplade, en blank sinkplade, og en vaad plade, nemlig en klud eller trækpapir dyppet i saltholdigt vand. Saa følger igjen kobber, sink, vand, — kobber, sink, vand; og naar dette gjentager sig 30—50 ganger, er der saa megen elektrisitet i de to ender af stabelen, at man faar et sterkt stød eller rykk gjennem armene, naar man med den ene haand rører ved den ene ende, med den anden haand ved den andre, og det ser ud som der er ren overflod paa elektrisitet. Man kan faa nye stød saa fort som man kan føre fingeren fra og til. Men denne rigdom holder ikke længe; efter en time er voltasøilen blit svagere, og naar man saa skiller pladerne ad, saa ser man, at de er blit anløbne (rustet), især sinkpladerne. Man har ikke faat elektrisiteten for ingenting: der er forbrændt sink. Man faar jo heller ikke varmen fra ovnen for ingenting; der forbrænder ved eller kul. Det er netop denne forbrænding som skaffer varmen, og det er ogsaa metallets forbrænding som skaffer elektrisiteten.

Voltasøilen blev snart forbedret. Man satte store sink- og kobberplader ned i et glas med en vædske; derved fik man det saakaldte elektriske batteri, som kan vedblive at give elektrisitet i maaneder, ja aar, før stofferne er forbrugt.

Elektromagnetismen. I 1820 saa den danske videnskabsmand H. C. Ørsted, at naar elektrisiteten strømmer gjennem en metaltraad forbi en magné tnaal som er let bevægelig (et kompás), saa dreier magnetnaalen sig paa en bestemt maade i forhold til strømmen. Man kalder dette eléktromagnetisme. Kort efter opdaged franskmanden Ampère, at den elektriske strøm kan gjøre en almindelig jernstang til en magnét, naar strømmen løber gjennem en kobbertraad som er vundet mange ganger omkring jernstangen, men uden at røre ved den. En slig jernstang kaldes en eléktromagnét. Ofte er den bøid som en hestesko og omvundet af en kobbertraad, som igjen er omspundet med silke.

260Nu fulgte opfindelse paa opfindelse. En af de vigtigste var telegráfen.

Alle har set telegraftraadene, som bærer tanker og ord fra by til by, fra land til land, fra verdensdel til verdensdel. Det er sterke tykke traader af jern, saa stormen ikke kan slite dem af. Disse traader hviler paa stolper, og paa stolpen er det en porselænshat. Til denne hat er telegraftraaden surret med en tynd jerntraad, og uden denne porselænshat vilde traaden være til ingen nytte. Ti det er jo den elektriske strøm i telegraftraaden som fører ordet fra by til by, fra land til land, fra verdensdel til verdensdel. Og havde ikke stolpen porselænshat paa — porselæn er isolátor — saa kom ikke strømmen frem; den gik ned i jorden gjennem stolperne.

Og hvor kommer saa strømmen fra? Den kommer fra et elektrisk batteri paa telegrafstasjonen, — hver gang man sætter den ene ende af batteriet i metallisk forbindelse med traadenden. Dette sker ved den saakaldte morse-nøkkel, opkaldt efter amerikaneren Morse. Holdes denne nøkkel en kort stund nedtrykket, afgaar der en kortvarig strøm. Strømmen er næsten i samme nu ved telegraftraadens anden ende. Her løber den gjennem kobbertraaden paa en elektromagnet, før den gaar i jorden. Elektromagneten blir saaledes magnetiséret — kort eller længe. Derved tiltrækker den hver gang et jernstykke — kort eller længe — og derved trykkes en pen ned — kort eller længe — saa at pennen snart skriver en prik, snart en streg. Nu har man bestemt, at · — betyder a, og — · · · betyder b o. s. v., og man kan saaledes sende bogstav paa bogstav, som danner ord og sætninger. Telegrafledningen kan ogsaa lægges paa bunden af havet, men traaden, som nu gjerne er af kobber, er da indsvøbt i guttaperka. Derved er den isoléret fra vandet.

Elektrisiteten som drivkraft. Naar der altsaa føres en elektrisk strøm omkring en jernstang, saa blir stangen en elektromagnet. Stanser strømmen, mister magneten sin kraft. Er det nu en anden jernstang i nærheden, 261saa vil elektromagneten tiltrække denne jernstang og slippe den, alt efter som strømmen sættes paa eller stanses. Af denne grund fandt man snart paa at lage maskiner hvor elektromagnetismen var drivkraft, idet elektromagneter uafladelig tiltrak og slap jernstænger og lignende. Den elektriske strøm blev skaffet til veie ved et batteri. En elektromagnetisk maskine kaldes eléktromótor. Man satte en slig elektromotor med batteri i en baad, og denne motor drev da et par hjul og derved baaden. Men den elektriske baad var til en begyndelse ikke videre pengesparende, for det er billigere at brænde kul (i dampskibe) end sink m. m. i den elektriske baad. Der maatte flere opdagelser til, før elektromotoren kunde komme til rigtig nytte.

Dynámo. Ørsted og Ampère havde altsaa opdaget, at en elektrisk strøm kan frembringe bevægelse. Et halvt snes aar efter opdaged engelskmanden Faraday, at bevægelse kan give elektrisk strøm. Naar man fører en kobbertraad raskt forbi en magnet, vil der kunne opstaa en elektrisk strøm i kobbertraaden. Denne opdagelse førte senere til den saakaldte dynamo-elektriske maskine: Et stort nøste af en kobbertraad dreies hurtig mellem polerne af en magnet og frembringer derved en meget kraftig elektrisk strøm. Til at dreie dette store nøste rundt skal det naturligvis en kraft (damp- eller vandkraft). Man har dynámoer hvor tusender af hestekræfter, frembragt ved en saadan kraft, dreier nøstet og giver en tilsvarende umaadelig sterk elektrisk strøm.

Herved er man blit i stand til at udrette mange vigtige ting. Sæt at man har en foss paa et sted som ligger afsides, og hvor den ikke er meget værd, fordi det er altfor tungvint at komme did. Saa kan man lade denne foss drive et vandhjul. Vandhjulet dreier en dynamo; dynamoen giver en sterk elektrisk strøm. Denne strøm sender man saa gjennem kobbertraader til en by, en jernbanestasjon, en fjord, eller et andet sted hvor man gjerne vil have kraften flyttet hen. Her staar det da en elektromotor, strømmen gaar igjennem den og driver den, og nu trækker den et sagverk, en kvern, eller hvad det nu kan være.

262Paa tilsvarende maade er den elektriske jernbane indrettet. Ved enden af banen staar der i et hus en stor fast dampmaskine, som dreier en dynamo. Dynamoen giver elektrisk strøm; strømmen løber gjennem skinnerne til det elektriske lokomotiv, op i hjulene paa dette og ind i en elektromotor, som gjør saa lidet af sig, at folk tit slet ikke ser den. Elektromotoren gaar rundt og dreier hjulene, og toget kjører.

Elektrisk lys. Naar den elektriske strøm springer over mellem to kulstykker, frembringer den et hvidt kraftigt lys; det er formet som en bue og kaldes derfor det elektriske buelys.

I den elektriske glødelampe fremkommer lyset paa en anden maade. Det er den elektriske strøm som løber igjennem en kultraad og gjør den glødende, saa den lyser; men denne kultraad vilde brænde og tilintetgjøres, hvis luften fik tilgang til den. Derfor ligger den inde i en hul og lufttom glaspære. Glødelampen egner sig bedst for almindelige stuer.

Galvanoplastik. Vi har før forklaret, hvorledes den elektriske strøm opstaar i voltasøilen; det er ved forbrænding. Ved en saadan forbrænding, kemisk forening, slaar to eller flere stoffer sig sammen og danner et nyt stof. Kort tid efter at voltasøilen var opfundet, opdaged man, at naar man sender en elektrisk strøm gjennem en vædske, kan denne vædske derved skilles i sine grunddele; den ene del gaar til den ene side, den anden til den andre. Herpaa grunder sig den saakaldte galvanoplastik. Naar man f. eks. leder en elektrisk strøm gjennem en vædske hvori det er opløst sølv, skiller sølvet sig ud og sætter sig som et lag paa de ting hvorigjennem den elektriske strøm gaar ud af vædsken. Man forsølver saaledes mange ting (skeer, gafler o. lign.) som senere gjør samme nytte som om de var af sølv; og man overtrækker paa lignende maade jern med kobber eller med nikkel, forgylder o. s. v., o. s. v.

Enhver som har anledning til at gaa ind i en fabrik hvor man galvanisérer, kan overbevise sig om dette. I 263lampefabrikken ved Høvik f. eks. De enkelte stykker af lampen blir støbt af jern; men hermed er de ikke færdige. Den sorte lampearm f. eks. ser jo slet ikke saaledes ud, som naar vi ser den skinnende og blank inde i stuen; endnu skal der noget til. Fra støbehuset kommer man ind i et andet verksted, hvor det er en hel rad store stenkummer, som ligner badekar. Der hænger metaltraader ned i karet, og der gaar en mand fra kar til kar, ligesom han passer paa noget. Der tager han i en af traadene og fisker noget op; det er netop en lampearm, og nu er den straalende blank. Den har været i kobberbad, og det har lagt sig et tyndt lag af skinnende kobber udover jernet.

I disse kar er det nemlig vædsker, hvori det er opløst metaller. En elektrisk strøm er ledet gjennem traaden, jernarmen og vædsken. Kobberet, eller et andet metal, skiller sig da ud og sætter sig paa jernarmen.

Akkumulátor. Staar det en række blyplader i en beholder med vand (med lidt svovlsyre), og sender man en elektrisk strøm gjennem pladerne og vandet, vil der foregaa en kemisk adskillelse i vandet: Overfladen i pladerne forvandles, saa at de senere forholder sig som om de var forskjellige metaller — saasom kobber og sink. Men kobber mod sink giver elektrisitet, det har vi før hørt. Blypladerne danner altsaa selv et slags elektrisk batteri.

I slige akkumulatorer kan man altsaa sende en elektrisk strøm, som da paa en maade forvandler sig til et kemisk oplag, ligesom et vedoplag. Den kan da blive siddende i dage eller maaneder, og naar man saa en vakker dag forbinder de to ytterste plader med en metaltraad, saa vil blypladerne sende en elektrisk strøm gjennem denne traad og derved vende tilbage til sin gamle tilstand. Men saa kan man lade dem paa ny, og saa fremdeles.

Ved hjælp af elektrisiteten har menneskene saaledes faat et merkeligt herredømme over naturens kræfter: Dampkraft, vandkraft og vindkraft kan ved en dynamo omsættes til elektrisk strøm; strømmen kan flyttes gjennem en 264kobbertraad, den kan gjemmes i en akkumulator; rum og tid skiller ikke mere; kraften kan være til tjeneste, hvor og naar man lyster. Med stor lethed kan elektrisiteten give bevægelse ved en elektromotor, lys ved en buelampe eller glødelampe, kemisk arbeide, f. eks. galvanoplastik.

Faa eller ingen af naturkræfterne i menneskets tjeneste har en saadan historie at opvise: I mindre end to aarhundreder har man naad fra det hemmelighedsfulde (ravet) og det frygtelige (lynet) til at bruge elektrisiteten med sikker haand. Næsten enhver kraft i naturen kan man bruge, flytte den med lynets hastighed, gjemme den til beleilig tid og lade den virke som man lyster.

For læsebogen af Paul la Cour.