Gepubliceerd op 29-01-2021

Electriciteit

betekenis & definitie

(v/h grieksche woord elektron, barnsteen, gele amber, aan welke zelfstandigheid het eerst ontdekt werd dat zij door wrijving voor een oogenblik het vermogen krijgen om nabijgelegen lichte lichamen aan te trekken). Een in haar wezen nog geheel onbekende natuurkracht, die haar aanwezigheid echter door velerlei verschijnselen, als aantrekking en afstooting, lichtverschijnselen, sterke schokken in het dierlijk lichaam, chemische werkingen, enz. doet kennen, en den mensch arbeidsvermogen van verschillenden aard, als licht, warmte, mechanische kracht, in den gemakkelijksten en meest intensieven vorm levert. De oorzaken waardoor de E. of de electrische toestand wordt ontwikkeld zijn wrijving, drukking, scheikundige werkingen, warmte, magnetisme, en de E. zelf. Ondanks alle pogingen der wetenschap kent men tot heden evenmin den oorsprong als het wezen van deze natuurkracht of van dit werkende beginsel; door de natuurkundigen zijn verschillende hypothesen opgeworpen ; Newton was van meening dat de voortbrenging van E. het resultaat is van een door de trillingen der lichaamsdeeltjes in beweging gebrachte etherische stof; de abt Nollet, uitgaande van de licht- en warmteverschijnselen, beschouwde haar als een bijzondere wijziging van de warmtestof en het licht; Symmer veronderstelde het bestaan van twee electrische yloeistoffen, Franklin van slechts eene electrische vloeistof. Reeds zes eeuwen vóór Chr. constateerde de wijsgeer Thales dat barnsteen door wrijving de eigenschap verkrijgt lichte lichamen uit zijn omgeving aan te trekken (stukjes papier enz.); deze eigenschap heeft men later toegeschreven aan oen speciale oorzaak, en deze oorzaak den naam gegeven van electriciteit. Gelijk een eng. arts in 1600 voor het eerst aantoonde kunnen zeer vele lichamen: glas, edele steenen, zwavel, hars enz., door wrijving in een gelijken toestand worden gebracht als waarin de barnsteen bij wrijving geraakt; Gilbert maakte ook het eerst onderscheid tusschen de aantrekking van ijzer door de magneet en de bij zeer verschillende lichamen optredende electrische aantrekking. In 1663 ontdekte daarop Guericke dat lichte lichamen na de aantrekking en de aanraking ook weer afgestooten worden. Gray (1729) ontdekte het-verschil tusschen geleiders, in welke zich de electrische toestand voortplant, een niet-geleiders of isolatoren, in welke dit geen plaats vindt. Dufay was reeds in 1733 in staat, den door wrijving aan zekere lichamen voortgebrachten electrischen toestand in grootere sterkte op met isolatoren omgeven leiders (conductors) over te brengen. De stoot eenmaal gegeven zijnde volgden (zie beneden) de ontdekkingen elkander snel op (Franklin, Symmer, Coulomb, Volta, Davy, Oersted, Ampère, De la Rive, Faraday, Becquerel, Riess), terwijl in de laatste helft der 19de eeuw vooral de toepassing der E. (electro-techniek) zich op voorbeeldeloos snelle wijze ontwikkelde, zelfs in die mate dat zich thans het merkwaardig verschijnsel voordeed dat de toepassing der E. de voortbrenging ervan ver vooruit is.

Men splitst de beschouwing der E. naar hare verschijnselen in twee afdeelingen, waarvan de eene de verschijnselen bevat die de statische E. of de E. in rust, oplevert en de andere die welke de dynamische E. of de E. in beweging, aanbiedt. In den staat van rust (statischen toestand) heeft de E. steeds de wrijving tot oorzaak; zij hoopt zich alsdan aan de oppervlakte der lichamen op, en blijft daar in evenwicht, in een staat van spanning, die zich te kennen geeft door aantrekking en het voortbrengen van vonken. In den dynamischen (bewegenden) staat wordt de E. hoofdzakelijk voortgebracht door chemische werkingen; zij gaat dan door de lichamen heen bij wijze van een stroom, met eene snelheid welke met die van het licht kan worden vergeleken. Zij onderscheidt zich dan van de statische E. inzonderheid door chemische verschijnselen en door hare verhoudingen tot het magnetisme. Omtrent de ontwikkeling van E. door wrijving valt eerstens op te merken, dat een groot aantal lichamen wanneer men ze wrijft met een stuk laken, of met een kattevel, onmiddellijk de eigenschap verkrijgen van lichte lichamen aan te trekken. Deze eigenschap is vooral in ’t oog vallend bij barnsteen, brievenlak, hars, gutta-percha, zwavel, glas, zijde, collodium, en vele andere zelfstandigheden. Een vast lichaam kan ook door wrijving met een vocht of een gas electrisch worden. In het barometrische luchtledige maakt de beweging van het kwik het glas electrisch; een luchtledige glazen buis, waarin men eenige druppels kwik heeft gedaan, wordt in het donker lichtgevend wanneer men het kwik schudt; dompelt men snel een pijp lak in kwik, zoo zal zij zich bij een gevoeligen electrosoop electrisch vertoonen. Wilson bevond reeds dat, wanneer men een luchtstroom over een tourmalijn, over glas of over hars doet strijken, deze lichamen positief electrisch worden; doch Faraday heeft sedert ontdekt, dat er geen electrische werking plaats heeft dan wanneer de lucht vochtig is, of droge fijne stofdeeltjes in zich zwevende houdt. De wrijving schijnt in verschillende stoffen geen E. op te wekken, en vooral niet in metalen ; wanneer men in de eene hand eene metalen staaf houdt, deze met een stuk laken wrijft, en vervolgens haar bij den electrischen slinger (zie beneden) brengt, zoo is niet het minste spoor van aantrekking waarneembaar. Evenwel kan hieruit niet worden besloten, dat de metalen door wrijving niet electrisch worden; integendeel: die eigenschap is algemeen aan alle lichamen ; doch zij vertoont zich bij vele stoffen niet dan wanneer zij onder omstandigheden zijn gebracht die voor dit doel gunstig zijn. Men kent de oorzaak der ontwikkeling van E. door wrijving niet. Wollaston heeft haar aan eene oxydatie toegeschreven: doch reeds vóór hem heeft Gray aangetoond, dat de wrijving ook E. in het luchtledige ontwikkelt, en Gay-Lussay heeft bevonden, dat men haar ook in vast koolzuur kan opwekken.

Wanneer men bij een electroscoop een pijp brievenlak brengt waarvan het eene einde gewreven is, zoo ontwaart men, dat zij slechts met het gewreven einde aantrekt, en dat het andere, dat niet gewreven is, geen het minste teeken van aantrekking of afstooting geeft. Hetzelfde heeft plaats met eene glazen buis en eene pijp zwavel, zoolang zij niet over hare geheele lengte gewreven zijn. Men maakt hieruit het besluit op, dat in deze lichamen de E. niet van het eene gedeelte naar het andere wordt voortgeplant, eene eigenschap die men uitdrukt door te zeggen, dat deze lichamen de E. niet geleiden. Daarentegen toont men door proeven aan, dat, zoodra bij een metalen stang in een harer punten E. wordt opgewekt, deze zich oogenblikkelijk over de geheele oppervlakte van het lichaam voortplant, hoe groot ook zijne uitgebreidheid moge zijn; daarom zegt men, dat de metalen deE. goed geleiden: Vandaar de onderscheiding tusschen goed geleidende lichamen (geleiders of conductors) en slecht geleidende lichamen (niet-geleiders of isolators). De beste geleiders zijn: de metalen, anthraciet (glanskool), graphiet, cokes, goed uitgegloeide houtskool, pyrieten, zwavellood: voorts de zoutoplossingen, welker geleidend vermogen echter veel geringer is dan dat der metalen, eindelijk het water als damp en als vloeistof, het menschelijk of dierlijk lichaam, de planten en in ’t algemeen vochtige lichamen. De slecht geleidende lichamen zijn: zwavel, hars, gomlak, caoutchouc, gutta-percha, terpentijngeest, zijde, glas, edelgesteenten, niet uitgegloeide houtskool, oliën , droge gassen , enz. ; lucht en gassen zijn te minder isoleerend, naarmate zij vochtiger zijn, omdat zij dan waterdamp op de isolators afzetten. (Van Rees heeft aangetoond dat waterdamp op zich zelve een niet-geleider is, evenals elk ander gas). Overigens hangt de graad van het geleidend vermogen der lichamen niet enkel af van de stof waaruit zij bestaan, maar ook van hun temperatuur en van hun natuurlijken toestand. Het glas, b.v., dat bij gewone temperatuur een zeer slechte geleider is, wordt geleidend wanneer het tot roode gloeihitte is gebracht. Evenzoo verliezen gomlak en zwavel gedeeltelijk hun isoleerend vermogen, wanneer men ze verwarmt. Het water, dat in den staat van vocht een goede geleider is, is in den staat van droog ijs een slechte geleider. Fijn gestooten glas en bloem van zwavel zijn tamelijk goede geleiders.

De slecht geleidende lichamen hebben den naam verkregen van isolators, isoleerende lichamen, omdat men ze gebruikt als steunsels of onderlagen, wanneer men een geleidend lichaam zijn E. wil doen behouden. Deze voorwaarde is voor genoemd doel onvermijdelijk, want de aarde bestaat uit stoffen die de E. geleiden, en zoodra nu een electrisch geleidend lichaam in gemeenschap komt met een anderen geleider, vloeit de E. in den grond, dien men daarom algemeen reservoir noemt. Men isoleert een lichaam door het op glazen steunsels of voetstukken te zetten, door het aan zijden koorden te hangen, of door het op harskoeken of gutta-percha-lagen te leggen. Intusschen isoleeren ook de beste isolators of slechtste geleiders nimmer volkomen , waaruit volgt dat ieder electrisch lichaam allengs zijn E. verliest, door of langs de steunsels heen waarop het rust; er heeft daarenboven nog een aanzienlijk verlies plaats door den waterdamp in de lucht.

De E. laat zich in de metalen niet door wrijving opwekken, of liever, niet daarin bewaren of vasthouden, doordat zij zulk een sterk geleidend vermogen bezitten; steeds moeten ze daarom worden geïsoleerd, alsdan laten de metalen zich zeer goed door wrijving electriseeren. Vroeger gaf men aan de isoleerende lichamen den naam van idio-electrische (geschikt om electrisch te worden), dewijl men ze beschouwde als bij uitsluiting de eigenschap te bezitten van door wrijving geelectriseerd te kunnen worden; de goed geleidende lichamen werden met den naam van anelectrische (van E. ontbloote) bestempeld. Tegenwoordig echter weet men, dat alle lichamen door wrijving electrisch worden, zoodat deze benamingen niet meer worden gebezigd.

Wanneer men een met een wollen lap gewreven glazen buis bij een electroscoop houdt, blijkt het dat er eerst aantrekking en onmiddellijk na aanraking afstooting plaats heeft. Dezelfde uitwerkselen worden voortgebracht met een evenzoo gewreven pijp lak of hars. Hoewel uit deze twee proeven schijnt te blijken, dat de op het glas ontwikkelde E. dezelfde is als die welke op het hars is ontstaan, ontwaart men, bij nauwkeuriger waarneming dat dit niet het geval is. Heeft men nl. den electroscoop met de electrische glazen staaf aangeraakt, dan wordt het door deze snel afgestooten, terwijl het sterk wordt aangetrokken door de electrische pijp hars; brengt men, omgekeerd, bij het balletje, dat na aanraking met het hars is teruggestooten, de electrische glazen stang, dan neemt men eene sterke aantrekking waar, hoewel glas en hars beide op dezelfde boven aangeduide wijze waren geëlectriseerd, waaruit blijkt, dat een lichaam hetwelk door de E. van het glas wordt afgestooten door de E. van ’t hars wmrdt aangetrokken, en, omgekeerd, dat een door de E van ’t hars afgestooten lichaam door die van het glas wordt aangetrokken.

Dufay, een fransch natuurkundige, was de eerste die, in 1734, op grond der vermelde feiten, het bestaan van twee electriciteiten van verschillenden aard aannam: céne die zich in het glas ontwikkelt, wanneer men het met wol wrijft; de andere in het hars of het lak, wanneer men ’t met een stuk laken of een kattevel wrijft of slaat: de eerste heeft den naam van glas-E., de andere dien van hars-E. gekregen. Ten einde de tegenovergestelde uitwerkselen te verklaren die de E. in den staat van glas-E. en van hars-E. oplevert, heeft Symmer, een eng. natuurkundige, twee electrische vloeistoffen aangenomen, die elkander wederkeerig aantrekken, maar elk op zich zelve afstootend op hare eigen deelen werken. Volgens dezen natuurkundige zijn deze beide vloeistoffen in alle lichamen in gelijke mate aanwezig en in den gewonen toestand met elkander verbonden; zij vormen dan wat men de onzijdige of de natuurlijke vloeistof heet, anders gezegd, zij maken het lichaam neutraal of brengen het in den natuurlijken toestand. Verschillende oorzaken, zooals inzonderheid de wrijving en chemische werkingen, kunnen die vloeistoffen scheiden, en alsdan vertoonen zich de electrische verschijnselen; doch zij bezitten dan toch altijd eene sterke neiging om zich weder te vereenigen of elkander te neutraliseeren.

Onderscheiding in 2 soorten E Wanneer men dus een met een wollen lap gewreven glazen buis, stang of staaf bij den electroscoop houdt blijkt dat er eerst aantrekking en onmiddellijk na de aanraking afstooting plaats heeft: dezelfde uitwerkselen doen zich voor bij een gewreven pijp bars of lak. Hoewel uit deze proeven schijnt te blijken dat de op het glas ontwikkelde E. dezelfde is als die welke op het hars is ontstaan, ontwaart men bij nauwkeurige waarneming dat dit niet het geval is; heeft men b.v. met een electrisch gemaakten (geladen) glazen staaf het balletje van den electrisehen slinger (zie beneden) aangeraakt, dan wordt het snel afgestooten; daarentegen wordt het sterk aangetrokken door een electrisch gemaakte pijp hars; brengt men omgekeerd de glazen stang bij het balletje, nadat dit door het hars is afgestooten, dan neemt men een sterke aantrekking waar, hoewel glas en hars beide op dezelfde wijze waren geëleetriceerd De eerste wiens aandacht hierop viel was Dufay; deze geloofde aanvankelijk, dat een electrisch lichaam elk niet-electrisch lichaam aantrekt, het bij aanraking electrisch maakt, en het dan afstoot; toen hij dit door proefnemingen zocht aan te toonen, bevond hij echter dat een door wrijving electrisch gemaakte glasstaaf een eveneens door wrijving electrisch gemaakte harsstaaf aantrok, terwijl twee glasstaven elkander afstieten en twee harsstaven elkander evenzoo afstieten, en dat een lichaam, hetwelk door de E. van glas werd afgestooten, door de E. van hars werd aangetrokken en omgekeerd. Dit alles noopte genoemden natuurkundige twee electriciteiten aan te nemen, diehyglas-eleetriciteitenhars-electriciteit noemde, die, wijl ze op een enkel lichaam overgebracht, elkander vernietigen, weldra als positieve en negatieve werden aangeduid. Dufay vatte de vermelde feiten saam in de formule, dat gelijknamige electriciteiten elkander afstooten, ongelijknamige elkander aantrekken. Men wist nu tevens dat de door wrijving ontstane electrische toestand van het electrische lichaam, en wel op kosten hiervan op een ander lichaam kon worden overgebracht; dewijl men bovendien tusschen de lichamen vonken zag overspringen, ontstond de voorstelling van een dezen toestand teweegbrengenden, in bepaalde hoeveelheid voorhanden stof, een electrische vloeistof; Franklin spreekt ook van de lading met „electrisch vuur”.

De beide electrische toestanden worden onderscheiden met de namen positieve en negatieve electriciteit, welke uitdrukkingen ontleend zijn aan de theorie van Franklin. Deze natuuïkundige, die in tegenstelling met Symmer (zie beneden) slechts óóne vloeistof aannam, welke hij beschouwde door afstooting op hare eigen moluculen en door aantrekking op die der stof te werken, beweerde dat alle lichamen eene bepaalde hoeveelheid van deze vloeistof in gebonden staat bevatten; wanneer zij vermeerdert, zoo worden de lichamen positief geelectriseerd, en bezitten de eigenschap der glas-E.; wanneer zij afneemt, zoo zijn de lichamen negatief geelectriseerd, en openbaren zij de eigenschappen der hars-E. De benaming van positieve E. of van positieve vloeistof, staat derhalve gelijk met glas E.; de benaming van negatieve E. of negatieve vloeistof komt overeen met die van hars-E. De positieve E. wordt aangeduid door het teeken + (plus), en de negatieve E. door het teeken — (minus) waarbij men van het beginsel uitgaat, dat, evenals in de algebra a bij — a nul geeft, evenzoo, wanneer men aan een lichaam dat reeds een zekere hoeveelheid positieve E. bezit, eene gelijke hoeveelheid negatieve E. toevoegt, men den neutralen staat verkrijgt, d. i. zijne E. nul wordt. Hoewel deze theorie vele electr. verschijnselen ophelderde, bleven nog vele anderen onopgelost, en zijn b.v. de electrische afstooting van twee negatief electrische lichamen, zonder een onwaarschijnlijke hulphypothese, niet te verklaren. Bekende aanhangers van detheorieFranklin (unitariërs) waren Cavendish, Cavallo, Aepinus, Volta. De schaduwzijden gaven Symmer aanleiding een tweede hypothese op te stellen.

Theorie-Symmer Teneinde de bovengenoemde tegengestelde uitwerkselen, die de E. in den staat van glas-electriciteit en in dien van hars-electriciteit oplevert, te verklaren, werden door den engelschen natuurkundige Symmer twee electrische vloeistoffen aangenomen, die elkander wederkeerig aantrekken, maar elk op zich zelf afstootend op haar eigen deelen werken; volgens Symmer zijn deze beide vloeistoffen in alle lichamen in gelijke mate aanwezig en in den gewonen toestand met elkander verbonden; zij vormen dan één onzijdige of natuurlijke vloeistof, die ook het lichaam neutraal maken, het in den natuurlijken toestand brengen; verschillende oorzaken, inzonderheid wrijving en scheikundige werkingen kunnen scheiding tusschen beide vl oeistoffen teweegbrengen en alsdan vertoonen zich de electriscbo verschijnselen, evenwel blijven beide vloeistoffen een sterke neiging behouden om zich weer te vereenigen, waarbij de aantrekkende werking de afstootende te niet doet en opheft.

De theorie van Symmer, die van tweeërlei electrische vloeistoffen (dualisme) is, bij groote eenvoudigheid, uitnemend geschikt voor de verklaring der electrische verschijnselen; zij is dan ook vrij algemeen aangenomen. Intusschen dient in het oog gehouden dat ook deze theorie niets meer is dan eene hypothese. Het woord vloeistof duidt daarenboven een geheel en al onbepaald begrip aan. Men moet derhalve alleen stellen, dat de hypothese der beide electrische vloeistoffen slechts twee toestanden aanduidt waaronder de E. zich voordoet, even alsof het twee gelijke en tegenovergestelde krachten waren die naar onderling evenwicht streven. „Het is zeer waarschijnlijk”, zegt De la Rive (in Traite d élertricité), „dat de E., in plaats van uit een of twee afzonderlijke vloeistoffen te bestaan, niets anders is dan het resultaat eener bijzondere wijziging in den toestand der lichamen; eene wijziging die waarschijnlijk afhangt van de onderlinge werking die er bestaat tusschen de stofdeeltjes en de fijne vloeistof die hen van alle zijden omringt, aan welke laatste men den naam van ether geeft, en wier golvingen of trillingen het licht en de warmte voortbrengen”, en iets verder: „Al de verschijnselen der positieve en negatieve E. kunnen waarschijnlijk op een veel eenvoudiger wijze dan door de onderstelling van twee onweegbare vloeistoffen worden verklaard, en wel door de werking en terugwerking eener kracht die vatbaar is om in verschillende graden in onderscheidene stoffen te worden geopenbaard. De beide tegenoverstaande krachten der E. gelijken inderdaad naar eene werking en terugwerking, in zooverre zij steeds met elkander gepaard gaan”. Bekende aanhangers der dualistische theorie waren Coulomb, Poisson enz.

De hypothese der twee soorten van E. aangenomen zijnde, laten de uitwerkselen der aantrekking en afstooting, die de electrische lichamen vertoonen, zich samenvatten in het volgende beginsel, dat de grondslag is der theorie van alle verschijnselen die de statische of wrijvings-E. aanbiedt: Twee lichamen die met dezelfde E. geladen zijn stooten elkander af; en twee lichamen geladen met tegengestelde electriciteiten trekken elkander aan: maar deze aantrekkingen en afstootingen hebben alleen plaats uit kracht van de werking der beide electriciteiten onderling of op elkander, en niet krachtens hare werking op de stof.

Wet der electriseering door wrijving Wanneer men twee lichamen, van welken aard ook, tegen elkander wrijft, wordt de neutrale electrische toestand van ieder hunner opgeheven, en een der lichamen wordt steeds positie!-, het andere steeds negatief-electrisch; positieve en negatieve E. ontstaan alzoo steeds in gelijke hoeveelheid. Om dit te bewijzen deelt men a/d electroscoop een bekende E. mede, en houdt dan de beide gewreven lichamen achtereenvolgens er bij; deze laatsten moeten door handvatten geïsoleerd worden, ingeval zij geleiders zijn. Het eene nu zal aantrekkend, het andere afstootend werken; hierdoor wordt bewezen, dat zij met tegengestelde electriciteiten geladen zijn. Daarenboven zijn zij dit met gelijke hoeveelheden; want wanneer men die lichamen zoolang zij nog met elkander in aanraking zijn, nabij een slinger houdt, heeft er noch aantrekking noch afstooting plaats, hetgeen bewijst, dat de beide electriciteiten alsdan nog in evenwicht zijn. Deze proeven worden gewoonlijk genomen met twee glazen schijven, die men tegen elkander wrijft en dan plotseling van elkander verwijdert.

De in een lichaam door wrijving opgewekte E. verschilt naar den aard van het gewreven lichaam. Indien men gepolijst glas met wol wrijft, wordt het positief-electrisch; mat glas, op dezelfde wijze gewreven, wordt negatief electrisch. In het eerste geval werd de wollen lap negatief, in het laatste positief electrisch. De soort der ontwikkelde E. hangt ook af van het wrijfmiddel. De soort der vrij geworden E. hangt ook nog af van den graad der polijsting, van de richting waarin de wrijving geschiedt, en van de temperatuur; wanneer men bijvoorbeeld twee glasplaten die ongelijk gepolijst zijn tegen elkander wrijft, zoo wordt de gladst gepolijste positief-, de andere negatief-electrisch. Wanneer men twee witte zijden linten, van hetzelfde stuk, kruiselings over elkander wrijft, dan wordt het eene, dat overdwars is gewreven, negatief-, het andere positiefelectrisch. Wanneer twee lichamen van dezelfde stof, en wier oppervlakten gelijktijdig gepolijst zijn, doch wier temperatuur verschilt, tegen elkander worden gewreven, dan neemt de meest verwarmde de negatieve E. aan. In het algemeen worden de lichamen wier deeltjes het gemakkelijkst kunnen worden verplaatst negatief-electrisch.

De onderlinge werkingen die de electrische lichamen op elkander uitoefenen zijn onderworpen aan de twee volgende „wetten der electrische aantrekking en afstooting” van Coulomb:

1. De sterkten der afstootingen en aantrekkingen tusschen twee electrische lichamen staan in een omgekeerde verhouding van het vierkant van den afstand ;
2. Wanneer de afstand dezelfde blijft zijn diezelfde krachten evenredig met de hoeveelheden E. die de beide lichamen bezitten. Beide wetten werden door Coulomb aangetoond met behulp van de wringbalans (zie ook Bifilaire balans).

De electrische lading heeft haar zetel steeds aan de oppervlakte der lichamen; wanneer een geïsoleerd lichaam, van welken vorm ook, geëlectriseerd wordt, hetzij positief, hetzij negatief, zoo breidt de electrische vloeistof zich over de oppervlakte van het lichaam uit, waar zij (zoo men aan een vloeistof blijft denken) een laag van zeer geringe dikte vormt. Als bewijs van deze stelling kan worden aangevoerd dat een massieve bol van metaal niet meer E. opneemt dan een holle bol van gelijke doorsnede. De eigenschap dat de E. zich enkel op de oppervlakte der lichamen ophoopt (door Faraday meer schijnbaar dan wezenlijk geacht) wordt voor een gevolg gehouden van de terugstootende kracht die de deeltjes van elke electrische vloeistof op zich zelven uitoefenen. Poisson heeft de hypothese der twee vloeistoffen aan een berekening onderworpen, en daarbij aangenomen, dat zij elkander in de omgekeerde verhouding van het vierkant der afstanden aantrekken, en hare eigene moleculen volgens dezelfde wet elkander afstooten; hij is daardoor tot dezelfde gevolgtrekking, ten aanzien van de verdceling der E. in de lichamen, gekomen als Coulomb. Men is derhalve tot het besluit gebracht, dat de vrije E., onder de gedaante van een bij uitstek dunne laag, op de oppervlakte der electrische lichamen is verspreid, en dat zij onophoudelijk zich daarvan tracht te verwijderen, doch alleen wordt teruggehouden, door den tegenstand dien de zwak geleidende lucht haar biedt De neiging die de E. openbaart om zich van de lichamen te verwijderen, wordt spamtini/ geheeten.

Een electrisch lichaam A kan een ander lichaam B niet slechts door onmiddellijke aanraking, maar ook op een afstand electrisch maken (verdeeling, electrische inlluentie). Brengt men bij een electroscoop een electrisch lichaam met vermijding van een aanraking, zoo blijken de goudblaadjes een electriseering te ondergaan; bij verwijdering van het electrisch lichaam vertoont de electroscoop zich daarentegen weer anelectrisch. Deze door Canton (1753) ontdekte en door Wilke (1757) nader aangeduide werking bestaat daarin dat de in den electroscoop vereenigde tegengestelde electriciteiten zich bij het naderen van het electrisch lichaam splitsen, de ongelijknamige die van het electrisch lichaam nadert en de gelijknamige zich aan de verwijderde deelen verzamelt; raakt men nl. gedurende de nabijheid van het electrisch lichaam de electroscoop met den vinger aan, zoo leidt men de gelijknamige E. af, en de electroscoop blijft na verwijdering van het electrisch lichaam ongelijknamig geladen. Ook in niet-leidors treedt door de werking van electrische ladingen inlluentie in, die men op grond van de voorstellingen van Faraday (1838) diïlectrmche pohirkaUe heet. Op de inlluentie berusten de intluentiemaehines, en Franklin heeft door haar de eigenschappen der in 1715 door een toeval door Kleist en Cunaeus uitgevonden Lvhhrhe, /Ifsch verklaard.

Op de afstooting van gelijknamig geladen lichamen berusten de meeste E.-aanwijzers of electroscopen ; dit zijn kleine werktuigen om te onderzoeken of een lichaam electrisch is, en waaronder de electrische slinger de eenvoudigste is. Deze slinger bestaat in een vlierpitof kurkballet je, dat met een zijden draad aan een glazen standerd hangt, die op een voetstuk rust. Komt men nu met een electrisch lichaam in de nabijheid van het balletje, zoo wordt het eerst snel aangetrokken, maar zoodra er aanraking heeft plaats gehad, weder afgestooten Tot gemakkelijke opwekking van E. in grootere hoeveelheden heeft men electriseermachines geconstrueerd. Men kan met behulp van zoodanige machines ongelijk, dat is tot lagere of hoogere electrische spanning, tot lager of hooger electrisch potentiaal (zie ald.), laden. Hoe hooger het potentiaal van een lichaam is, op des te grooter afstand ontlaadt dat lichaam zich tegen een ander lichaam van lager potentiaal, door een vonk Verschillende lichamen, al naar hun gedaante en grootte, kunnen bij gelijk potentiaal een verschillende hoeveelheid E. bevatten (een verschillende electrische capaciteit hebben). De wetten van de werkingen der electrische ladingen zijn saamgevat in de eleetrostatiek.

Door scheikundige werkingen kunnen chemisch verschillende, met elkander in aanraking gebrachte lichamen in verschillende electrische toestanden gebracht en daarin derwijze gehouden worden, dat een voortdurende electrische ontlading dier lichamen tegen elkander plaats heeft, hetgeen men dan een electrischen stroom noemt (zie Galvanische stroom). Als gevolg van dezen stroom treden warmteverschijnselen (wet van Joule), chemische verschijnselen (zie bijvoorbeeld beneden, Electrolyse), magnetische verschijnselen (zie Electromagnetisme) , electro-dynamische verschijnselen en induetie-versehijnselen (zie Inductie, electrische) op. Wegens deze verschillende eigenschappen heeft de electrische stroom den nieuwsten tijd een veelvuldige technische toepassing gevonden (Electro-techniek).

Een algeheele omwenteling onderging op het einde der eeuw de leer der E. door de geleidelijke zegepraal der reeds door Faraday en Maxwell aangehangen opvatting, dat de schijnbare werking op afstanden van electrische ladingen (inlluentie- en bewegende krachten) en electrische stroomen (electroinagnotische, electro-dynamische en inductiekrachten) in werkelijkheid niet van zelf de door den isolator gevulde tussehenruimte overspringt, maar zich met beperkte voortplantingssnelheid van punt tot punt uitbreidt, (electrische golven), en dat dit plaats heelt ingevolge werkingen in den isolator (di-electrische polarisatie en magnetiseering). De verdere ontwikkeling dezer opvatting heeft de leer des lichts in nauwe verbinding gebracht met de leer der E. (electro-optiek). Daar verder op het gebied der electrolyse de voorstelling van de met bepaalde electrische lading rondzwevende kleinste stofdeeltjes, de jonen, goede diensten heeft bewezen, is men er toe overgegaan deze voorstelling ook over andere verschijnselen uit te strekken en ook de stroomgeleiding in gassen en metalen óp te vatten als een transport van atomistisch afgepaste hoeveelheden electriciteit, plaats hebbende door middel dier kleinste stofdeeltjes. Jn het bizonder zouden de kathodenstralen uit de voortbeweging van (negatief) electrisch geladen deeltjes met zeer groote, die des lichts naderende snelheid bestaan. Men moet zich dan deze deeltjes kleiner denken dan de atomen der scheikunde: men spreekt in dezen zin wel van electronen of electrische atomen, die zich in de lichamen bewegen, zonder aan stoffelijke deeltjes gebonden te zijn De atmospherische E. is behandeld in het artikel Euchtelectrieiteit; aangaande de aanwending van

E. tot geneeskundige doeleinden zie Electrotherapie.

Ook in het dierlijk organisme vinden voortdurend electrische werkingen plaats, die zich wel bij enkele weinige dieren, de zg. siddervisschen, 'op zeer intensieve wijze ontwikkelen, doch bij het overgroote meerendeel der dieren en bij den menseh daarentegen bijna onmerkbaar, dat is slechts met behulp van fijnere gal vanometrische hulp middelen waarneembaar, verloopen. Alle levende zenuwen en spieren zijn, gelijk het eerst doorDu Bois-Beymond werd aangetoond, ware eiectromotoren en worden derhalve onafgebroken, zoowel in den toestand van werkzaamheid als in dien van rust, door electrische stroomen doorloopen, die een duidelijken invloed op de magneetnaald van den galvanometer uitoefenen en met de functies (Ier spieren en zenuwen in het nauwste verband staan.

Standaardwerken, nieuwste algemeene werken en vakbladen over de E. zijn: Beetz, Gruudziiye der Elektricitiitstehre, (Lpz. 1878); Wiedeinann, Lehre rou der K. (= 1803—98); de werken van Faraday (Lond. 1839—55): Thomas (1872), Mascart (Par. 1875 en 1882); artikel „Electricity" van prof. Chrystal in de Encyclopaedia Britannien (dl. 8, 1879); Gordon (Lond. 1880); Bisean, Lexikon der E und der Magnetismus (Graz 1887); Hoppe, Geschichte der E. (Lpz. 1884); C. Neumann, Die elektrischen Kräfte. (Leipz. 187:! en 1878); Sarazin, Cours d'électricité fhcorique et pratique (Par. 1898); Weiler, Wörterbuch der E. und des Magnetismus (Lpz. 1898); Mascart enJoubert, /’ Électricité et le Magnet isme (1886), Netoliczka, Illustrierte Geschichte der E. (Weonen 1886): Tyndall, Elektrische Erscheinungen und Theorien (Weenen 1884); Wildermann, Grundlehren der E. (Freiburg 1885); Thompson, Elements of the Mathematica! Theorg of Electricity and Magnetisme (1895), Graetz, Die E. und ihre, Anwendungen (s Stuttgart 1900); idem, Kurzer Abrisz der E. (Stuttg. 1900); Wallentin, Lehrbuch der E. und des Magnetismus (Stuttg. 1897); Wilke, Die E, ihre, Erzeugung und ihre Anwendung in Industrie und Gewerbe (i 1899, nederlandsch: De, E., hure roortbreugiug en hure toepassing in de industrie en hef maafschaqipeljk cerkeer, vertaling van P. van Capelle, Leid.); Urbanitzky, Die E. im Dienste der Menschheit, (Weenen 1894): idem, Die E. (i; Weenen 1901): Hauck, Die, Gru.ndlehre.it der E. ip Weenen, 1896); Krieg, Taschenbuch der E. (ƒ> Leipz 1899): Th. Schwartze, Licht und Kruft. Die E und ihre Anwendung (-Stuttgart 1900): Benischke, Magnetismus und E. mit, Rücksicht auf die Bedürfnisse der Praxis (Berl. 1896): Lodge, Keurste Anschauungen über E. t’hersetzl ron A. rou Ilelmholtz und E. Du Bois-Hegmond (Lpz. 1896): Rosenberger, Die moderne Entwicklung der elektrischen Trincipien (Leipz. 1898): Die E. und ihre 'Technik (Leipz., 190O) : Vosmaer, Elektrotechniek, (Leid. 1899), P. W. B. Sassen, hoe hoe ze wordt opgewekt, hoe ze in de praktijk wordt, aangewend, en hoe ze wordt gemeten, naar het hoogduitsch van B. Wiesengrund, (2 Groningen 1899); Daniels, E. en magnetisme, (2 Amsterdam 1900), J. J. Knotter, Beknopte handleiding der E. (n/h duitsch v. Ij. Graetz, Gtr. 1900); A. ten Bosch N.Jzn., De eleclroleehnische schoot, Leerboek der practische eleclriciteitsleer roor zelfstudie en ambachtsonderwijs (Amst. en Rott. 1901 v.v.), G. J. van Swaay, Magnetische en electrische metingen(Delft, 1901), Verkerk en G. J. van de Well, Viertalig elektrotechnisch-werktuigkundig woordenboek (Amst. 1901). Te Amsterdam verschijnt: Electra, Werktuigkundig electrotechnisch weekblad (redactie G. C. ,1. Verkerk en P. M. Verhoeekx, 1901/02 zevende jaargang).

Elecfriciteits-kwantum De electrische toestand van een lichaam wordt zwakker zoodra het een ander lichaam aanraakt en electrisch maakt; dit laatste wint dan ongeveer wat het eerste verliest. De lading eener Leidsche lleseh (zie aldaar) laat zich door een ontladingsvonk voor de helft op een tweede gelijke flesch overbrengen: beide flesschen blijken na zoodanige overbrenging geladen. Dit deelbare iets, dat in zijn geheel oogenschijnlijk onveranderlijk blijft, wordt als de electriciteitsmassa of — hoeveelheid gedacht. Op grond van de wet van Coulornb kan men dit kwantum door de kracht die het zelf uitoefent meten. Als eenheid der eleetriciteitsmassa geldt heden een zoodanige lading die op een even groote lading op een afstand van 1 centimeter de kracht van 1 dyne uitoefent. Heeft men twee kleine, 1 gram zware lichamen aan 5 meter lange draden derwijze opgehangen dat zij elkander raken, en worden dan beide zoover geladen dat zij zich slechts 1 centimeter van elkander verwijderen, zoo vertegenwoordigt de werking der zwaarte die hen tegen elkander drijft een kracht van ongeveer 1 milligram of 1 dyne: even zoo groot is ook de eleetrisehe afstooting tusschcn beide lichaampjes en elk bevat de (electrostatische) eenheid der eleetriciteitsmassa. De electrolytische uitscheiding hangt van het door den leiderdoorsnede gaande E.-kwantum af, zoodat dit begrip zich onmiddellijk aan scheikundige begrippen aansluit.

Eleclriciteitsmeters apparaten om den uit de geleiding ontnomen electrischen stroom te meten teneinde het door verbruikers verschuldigde bedrag te kunnen berekenen. Aanvankelijk bezigde men op voorbeeld van Edison hiervoor een zinkvoltameter, welke berust op de eigenschap van den electrischen stroom om een oplossing van metaalzout te ontleden en het metaal op de negatieve electrode neer te slaan; men berekende dan den stroom uit de hoeveelheid in de meter neergeslagen metaal : thans zijn dergelijke instrumenten niet meer in gebruik. Heden bezigt men doorgaans electromechanische apparaten, die zich naar de beginselen hunner constructie in twee groote groepen later verdeden:

1) Motormeters, waarbij de gebruiksstroom door een kleine motor wordt geleid, op de as waarvan een tusschen de polen van drie staalmagneten draaienden koperen schijf is bevestigd, waarin dan stroomen ontstaan die onmiddellijk in warmte worden omgezet: de arbeid door de draaiing der schijf veroorzaakt, die des te grootcr zal zijn naarmate de schijf sneller draait, staat met de stroomsterkte in zoodanige verhouding, dat het aantal in de tijdseenheid plaatshebbende omwentelingen evenredig is aan de stroomsterkte ; door de in een zeker tijdsverloop volbrachte omwentelingen te tellen, hetgeen door een teltoestel geschiedt, kan men dan het aantal ampère-uren bepalen: de bekendste constructie van dit stelsel is die van prof. Elihu Thomson.
2) Uurwerkmeters, bij welke de beweging van een uurwerk in veranderlijken, door de sterkte van den gebruiksstroom bepaalden maatstaf op een tel-instrument wordt overgebracht en van een wijzerplaat kan worden afgelezen: de bekendste constructie van dit systeem is die van dr Aron, in 1890 te Parijs met den eersten prijs bekroond. Het princiepe waarop H. Aron’s E.-meter berust is zeer eenvoudig; de slingertijd van een slinger van gegeven lengte hangt af van de kracht die op hem werkt en hem naar beneden trekt, bij den gewonen slinger de zwaartekracht; laat men op den slinger een tweede kracht werken, die de werking der zwaartekracht verkleint of vergroot, zoo zal de slinger langzamer of sneller gaan slingeren ; vereenigt men den slinger met een uurwerk, zoo zal dit al naar den aard der tweede kracht vóór of na gaan loopen; uit dit verschil in gang, vergeleken met den gang van een uurwerk welks slinger uitsluitend aan de zwaartekracht blootstaat, laat zich de tweede kracht (bij hierbedoelde E.-meter de stroom) bepalen

De meest rationeele grondslag der prijsberekening van den stroom is oppervlakkig het door den afnemer verbruikte energie-kwantum, alzoo de som der producten van spanning, stroom en tijd binnen opeenvolgende tijdmomenten.Daar echter v/d eiectrische centrale uit de spanning aan de plaats van verbruik zooveel mogelijk konstant gehouden wordt, en de verbruikte energie alzoo de som der producten van stroomsterkte en tijd is, hebben sommige ondernemingen hun tarief op deze som, dit is op het verbruikte stroomkwantum, opgebouwd. De E.-meters welke het energiekwantum meten, noemt men Watt-urenmeters, en zulke, die het verbruikte stroomkwantum meten Coulombmeters of Ampère-urenmeters. Literatuur : Hummel, Ueber Motor dektrlciUitszdhler (Stuttg. 1898), Zacharias, Elektrische Verbrauchstnesser der Neuzelt (Halle 1901).

Electriciteltswerk of centraal-station van eiectrische verlichting, of eiectrische centrale. Inrichting welke van een punt van voortbrenging uit geheele steden of deelen daarvan van eiectrische energie voorziet, en wel zoodanig dat deze naar believen (ter voeding van electrische lampen, als drijfkracht van electromotoren, voor electrochemisehe doeleinden) te allen tijden ter beschikking staat. Deze inrichtingen spelen in de huishouding der gemeenten een zelfde rel als de gasfabrieken en waterleidingen, en hehoeven evenzoo ter voortleiding van de electr. stroom naar de afzonderlijke plaatsen van verbruik een leidingnet. Zoodra men er in geslaagd was door middel van electriciteit bruikbaar licht voort te brengen, ontstonden er weldra ondernemingen om dit kunstlicht aan particulieren te leveren; waarbij de eiectrische stroom van een centrale E-bron uit in de huizen werd geleid, hetgeen den verbruikers van de moeite en de kosten ontsloeg zelf machines op te stellen. De eerste eiectrische centrale, ter verlichting van een deel van de stad New-York dienende, werd door Edison gebouwd en 1 Oct. 1882 met 1281 lampen geopend; als eerste stad in Europa volgde in 1883 Milaan, met een eveneens door Edison gebouwden aanleg voor de Galleria Vittorio Emanuele en omgeving. Ter voortbrenging van den stroom dienen dynamomachines, de motoren zijn meest stoommachines, soms gasmotoren. Het leidingnet is het deel der geheele inrichting dat den meesten invloed heeft op de finantieele resultaten der onderneming; niet alleen bedragen de kosten van aanschaffing en aanleg hiervan omstreeks !/s der totale aanlegkosten, maar het heeft ook invloed op de kosten der exploitatie, daar er in de geleidingen gedurig arbeidsvermogen verloren gaat. Verder valt van het geleidingsnet op te merken dat het om goede resultaten te verkrijgen, niet voldoende is het geheele net door van het machinelokaal der centrale uitgaande kabels van stroom te voorzien, daar men alsdan in de leiding naar gelang men zich van het centraal-station verwijderde een geleidelijk kleiner wordend spanningsverschil zou hebben, en dus in de nabijheid van het station helderder licht (grooter lichtsterkte) hebben zou dan op meer verwijderde punten. Teneinde aan dit bezwaar tegemoet te komen voerde reeds Edison door middel van z.g, voedingskabels of feeders het leidingnet op verschillende punten stroom toe; deze feeders loopen van het centraalstation direct, zonder onderweg stroom af te geven, naar de verdeelingspunten in het kabelnet. Echter, ook door de toepassing van de feeders is het verlichtingsgebied dat men door middel van het 2-leiderstelsel van stroom kan voorzien, en waarin de lampen derhalve alle parallel tusschen de heen- en de terugleidingen worden geplaatst, waarbij dan de spanning van den door bovenbedoelde dynamos geleverden stroom gelijk is aan de lampenspanning vermeerderd met het spanningsverlies in de leiding, betrekkelijk nog zeer beperkt; om een geheele stad van electr. stroom te kunnen voorzien, heeft men op verschillende punten eener stad electr. stations in werking gesteld, die ieder een wijk bedienen. Daar dit stelsel echter tot buitengewoon hooge prijzen leidt heeft men nog andere stelsels ontworpen ; men brengt b.v. den stroom voort in een buiten de stad gelegen centrale ; deze stroom wordt dan door kabels naar onderstations geleid, b.v. gemeentegebouwen; hier zijn accumulatoren opgesteld; het net van iedere wijk ontvangt nu zijn stroom uit zijn eigen onderstation; dit stelsel heeft het groote voordeel dat stroom in voorraad kan worden gemaakt; terwijl nl. zonder accumulatoren elk oogenblik zooveel stroom moet kunnen worden geproduceerd als op dat oogenblik voor het verbruik benoodigd is, en de machines derhalve zoo groot moeten worden genomen dat zij ieder oogenblik stroom voor het maximum van verbruik kunnen leveren, kan men bij aanwending van accumulatoren met kleine machines volstaan en gedurende den tijd van minimum-verbruik electriciteit in voorraad opzamelen voor het tijdstip van maximumverbruik, en de voortbrenging alzoo regelmatiger verdeelen; de toevoerkabels van de centrale naar de onderstations behoeven dan nimmer opeens zooveel stroom aan te voeren als op het oogenblik v/h grootste verbruik moet kunnen worden geleverd. Dit stelsel gecombineerd met het 3- of 5-leiderstelsel maakt het mogelijk nog grootere afstanden met den stroom te bereiken en derhalve het verlichtingsgebied nog aanmerkelijk uit te breiden. Wanneer de stroom over aanmerkelijke afstanden moet worden overgebracht, b.v. wanneer een waterval die op eenigen afstand van een te verlichten stad gelegen is als drijfkracht van de dynamo wordt gebezigd, is men genoodzaakt de spanning nog hooger op te voeren, hetgeen op de doelmatigste wijze geschiedt door toepassing van het stelsel der wisselstroomcentralen; grootere w7erken met ver verwijderd station van voortbrenging worden daarom heden meest nog slechts als wisselstroomwerken aangelegd, vooral ook omdat bij gelijkstroomstations met de toevoering van electrische energie, door middel van krachtsoverbrenging aanleg en bedrijf uitermate duur worden (bouwterrein, voortbrengstation buiten en onderstations binnen de stad enz.) De vroeger hierbij zich voorgedaan hebbende nadeelen van de aanwending van den wisselstroom zijn thans bijna allen overwonnen, uitgezonderd zijn onbruikbaarheid voor electrolytische doeleinden en de onmogelijkheid om hem in accumulatoren op te zamelen. De prijzen van het door middel der E.-werken geleverde zijn verschillend naar de plaatselijke omstandigheden ; gemiddeld is het aldus verkregen kunstlicht nog 25—30 duurder dan gaslicht. Omtrent het meten van het door de afnemers verbruikte, zie boven, Electriciteitsmeters. Literatuur: Grünw7ald, Der Baubetrieb und die Reparaturen der elektrischen Beleuchtungsanlagen (7de druk Halle 1898), Bermbach, Elektricitätswerk, elektrische Beleuchtung und elektrische Kraftübertragung (2de druk. Wiesbaden 1900), Hoppe, Berechnungen von Betriebskosten und Rentabilitäten für elektrische Beleuchtunqsund Kraft iibertraiiungsanlagen (Leipz. 1901).

Electrische aantrekking en afstooting zie boven, Electriciteit.

Electrische accumulatoren zie Accumulator.

Electrische batterij zie Batterij, Flesschenbatterij, en Galvanische Batterij.

Electrische baden zie beneden Electro-therapie.

Electrische beelden Wanneer men een muntstuk neerlegt op een glasplaat die een met de aarde geleidend verbonden metaalplaat tot onderlaag heeft, en men laat op het muntstuk meerdere electrische vonken overspringen, zoo vertoont de glasplaat, nadat men het muntstuk heeft weggenomen en de plaat beademd heeft een getrouwe afbeelding der munt. Deze het eerst door Karsten (1842) goed waargenomen electr. beelden zijn gelijkvormig aan de reeds vroeger (1838) door Riesz aangegeven beelden die zich bij aanademing van glas, glimmer enz. vertoonen, wanneer electrische vonken op deze lichamen zijn ingeslagen. De oorzaak dezer electrische beelden ligt waarschijnlijk daarin, dat de oppervlakte der meeste lichamen met een laag geabsorveerde gassen (volgens Waidele) of organische substanties (volgens Eizeau) bedekt is; door de electrische vonken ondergaan dan die oppervlakten een verandering, hetgeen geschiedt door de verschillende graden van verdikking of verdunning der vreemde laag die de oppervlakte bedekt.

Electrische booten booten die door een electromotor worden voortbewogen. De voordeelen der electriciteit als drijfkracht, de rustige gang van het vaartuig, de eenvoudige bediening, maken de electr. booten inzonderheid geschikt voor het personenvervoer. Reeds in 1838 bevoer M. H. Jacobi met een door een zijner motoren voortbewogen boot de New7a, een gebeurtenis die toenmaals groot opzien baarde, vooral daar ongeveer tegelijkertijd door Stratingh en Becker te Groningen en Botto te Turijn eveneens door motoren voortbewogen rijtuigen en door Davidson en Little met electriciteit gedreven locomotieven werden geconstrueerd. In 1850 bouwde 1’age te Philadelphia een grootere electr. boot. In al deze gevallen bestond de stroombron uit een galvanische batterij, wrier gebruik voor motorische doeleinden weldra te kostbaar bleek. Eerst nadat de voortbrenging van stroom door dynamomachines goedkooper geworden w7as en de accumulatoren zich zoover ontwikkeld hadden dat zij voor locomobiel bedrijf geschikt waren kon de electr. boot als practisch verkeersmiddel in aanmerking komen. De eerste vaarlijn met electr. booten werd in 1889 op de Theems tusschen Londen en Oxford geopend. De lading der accumulatoren heeft plaats op de eind- en 12 tusschenstations. Ook op de Wannsee bij Berlijn en op het Michiganmeer in N.-Amerika bestaan vaartlijnen met electr booten. Literatuur: Keil, Elektrische Schifjfalert (Leipzig 1898).

Electrische eenheden de grondslag der electrische metingen; deze eenheden kunnen aan verschillende electrische verschijnselen ontleend worden en zij werden aanvankelijk geheel willekeurig vastgesteld, b.v. de Jacobische eenheden van geleidingsweerstand en stroomsterkte. Gaass heeft (1833) het eerst getracht de magnetische metingen tot de grondmaat van lengte-, kwantum- en tijdseenheid terug te brengen, om deze algemeen vergelijkbaar te maken, en W. Weber heeft (1846, dit systeem in de electrische metingen ingevoerd. Door de bemoeiingen der British Association for the advancement of Science (1863) en het Congres van electriciens te Parijs (1881) kwam deze methode algemeen in gebruik, hetgeen bij de snelle vorderingen op het gebied der electrotechniek en door de wenscbelijkheid zich hieromtrent internationaal te verstaan, tot een dringende behoefte geworden was.

Naar gelang men de aantrekkings- en afstootings-versehijnselen der electrische ladingen, de magnetische krachten van den stroom of de wisselstroomwerking op afstanden op het oog heeft, bezigt men het electrostatische, het electro-magnetische of het electro-dynamische maatstelsel, waarvan echter het laatste slechts een geringe practisehe beteekenis heeft.

Voor practische doeleinden bezigt men uitsluitend het electromagnetisch systeem : voor den stroom de Ampère, voor de spanningsverschillen de Volt, voor den weerstand de Ohm, voor het kwantum de CouJomb, voor de kapaciteit de Farad, en voor het effect de Watt. Voor bizondere doeleinden duidt men door voorplaatsing van het woord kilo het duizendvoudige, van mega (b.v. megavolt) het millioenvoudige, van milli het duizendste deel, en van micro (bv. microvolt) het millioenste deel der eenheid aan. In Duitschland zijn bij wet van 1 Juni 1898 de eenheden Ohm, Ampère en Volt wettelijk vastgesteld; art. 1—4 v. bedoelde wet luiden:

art. 1. Die gesetzlichen Einheiten für elektrische Messungen sind das Ohm, das Ampère und das Volt.

art. 2. Das Ohm ist die Einheit des elektrischen Widerstandes. Es wird dargestellt durch den Widerstand einer Quecksilbersäule von der Temperatur des schmelzenden Eises, deren Länge bei durchweg gleichem, einem Quadratmillimeter gleich zu achtendem Querschnitt 106,3 cm. und deren Masse 14,4521 g. beträgt.

art. 3. Das Ampère ist die Einheit der elektrischen Stromstärke. Es wird dargestellt durch den unveränderlichen Strom, welcher bei dem Durchgänge durch eine wässerige Lösung von Silbernitrat in einer Sekunde 0,001118 g Silber niederschlägt.

art. 4. Das Volt ist die Einheit der elektromotorischen. Kraft. Es wird dargestellt durch die elektromotorische Kraft, welche in einem Leiter, dessen Widerstand ein Ohm beträgt, einem elektrischen Strom von einem Ampère erzeugt Onder de bovengenoemde eenheden spelen de volt (voor spanningsverschil), de ampère (voor stroomsterkte), en de ohm (voor weerstand) in de electrotechniek de grootste rol; bij electrische metingen hebben zij eenzelfde beteekenis als de meter voor lengte-, de gram voor gewichts- en de seconde voor tijdsbepaling, met welke grootheden zij ook in het nauwste verband staan: wanneer men een spanningsverschil (spanning), gemeten in volts, deelt door den weerstand uitgedrukt in ohms, krijgt men het aantal ampères dat de stroomsterkte aangeeft.

Electrische energie of energie der electrische spanning, de arbeid benoodigd om een leider, b.v. een Leidsche ilesch, tot een zekere spanning of potentiaal te laden. De electrische spanning (zie beneden) V van een leider neemt toe naar verhouding van het electriciteits-kwantum Q waarmede hij geladen is, d.w.z. Q = CV, waarbij C de electrische kapaciteit beduidt. Het totaal v/d arbeid welke de elkander afstootende deelen van een lading bij de ontlading van den leider (gewoonlijk tegen de aarde) verrichten kunnen, noemt men de energie van den leider. Deze is gelijk aan den tot lading benoodigden arbeid. Wordt nu de leider zeer langzaam met het kwantum Q geladen, zoo klimt zijn spanning van nul op V. Daar alsnu de ladingsarbeid van een zeer kleine hoeveelheid q bij de spanning V door qV uitgedrukt is, komt de geheele ladingsarbeid W overeen met de gemiddelde spanning, vandaar alzoo de energie W = V2 QV, of (wijl Q = CVl ook W = !/2 CV2. Deze energie kan bij ontlading in warmte en gedeeltelijk ook in mechanischen arbeid worden omgezet. Omtrent de energie van den electrischen stroom zie Galvanische stroom, en de daarmee saamhangende artikelen.

Electrische inductie zie Inductie.

Electrische influentie electrische verdeeling, het verschijnsel dat een electrisch lichaam in een in zijn electrisch veld (zooveel als invloedssfeer) gebrachten leider de beide electriciteiten ontbindt; een electrisch lichaam nl. werkt op een ander niet-electrisch ongeveer op dezelfde wijze als een magneet op het zachte ijzer, d. i., het ontbindt de onzijdige electrische vloeistof, trekt de ongelijknamige E aan, en stoot de gelijknamige af. Om dit verschijnsel, dat een gevolg is van de onderlinge werking der beide electriciteiten, te kennen te geven, zegt men dat het lichaam hetwelk eerst niet-electrisch was, thans is geëlectriseerd door invloed (influentie) of verdeeling.

Faraday heeft het inHuentieverschijnsel in een zeer begrijpelijke proef daargesteld. Brengt men in het inwendige van een geheel of bijna geheel gesloten hollen leider A, b.v. in het diepe, op een electroscoop geschroefde metalen vat een eenigszins met het electriciteitskwantum -jq geladen leider B (zonder A aan te raken) zoo treedt aan de buitenvlakte de gelijknamige, aan de binnenvlakte de ongelijknamige lading op; beide laatstgenoemde ladingen zijn even groot, de divergentie der goudblaadjes verdwijnt weer zoodra B. verwijderd wordt. De grootte en verdeeling der uitwendige lading hangt niet af van den stand van B in het inwendige van A, de goudblaadjes behouden bij verschuiving van B hun divergentie. De divergentie blijft ook onveranderd -wanneer B met A in aanraking wordt gebracht. Neemt men nu B weg, zoo blijkt dit lichaam ongeladen, de divergentie der blaadjes blijft echter dezelfde. Derhalve w'erd door B de tegengestelde lading der binnenzijde van A opgeheven en de gelijknamige lading der buitenzijde onveranderd gelaten. Beide ladingen waren alzoo nauwkeurig gelijk aan de lading van B. Wrijft men twee lichamen tegen elkander, zoo oefent elk, in den electroscoop gebracht, eenige werking daarop uit, beide tezamen brengen echter geen de minste verandering in het toestel teweeg. Beide tegengestelde electriciteiten werden derhalve in gelijke mate ontwikkeld.

Een door invloed geëlectriseerd lichaam werkt, op zijne beurt, weder verdeelend op de naburige lichamen Ieder lichaam dat door invloed is geëlectriseerd vertoont de volgende verschijnselen:

1° zoodra de invloed ophoudt, worden de beide electriciteiten weder vereenigd, en het lichaam behoudt hoegenaamd geen spoor van E.
2° Wanneer een door verdeeling geëlectriseerd lichaam aan een zijner punten, onverschillig waar, met eene metalen staat of met den vinger wordt aangeraakt, dan zal altijd de E. van gelijken naam met die der electrische bron in de aarde wegvloeien, terwijl de ongelijknamige E. wordt teruggehouden door de aantrekking van die der electrische bron..

Het is ook een uitwerksel van electriseering door verdeeling, dat de electriseermachine niet kan geladen worden, wanneer zich in hare nabijheid eene metalen punt bevindt die gemeenschap heeft met de aarde; in dit geval zal n.l. de positieve vloeistof der machine verdeelend werken op de metalen punt, en er zal uit deze een onafgebroken stroom van negatieve E. vloeien, die de E der machine neutraliseert. De hier bedoelde werkingen door verdeeling zijn alleen van toepassing op de goed geleidende lichamen. Op de slechte geleiders is de werking door verdeeling nul of althans zeer zwvak, en kan niet dan zeer langzaam en in tegenwoordigheid eener vrij sterke electrische bron teweeg gebracht worden, en zulks wegens den grooten tegenstand dien de E. daar in hare beweging ondervindt. Om dezelfde reden blijft een slechte geleider, eenmaal door verdeeling electrisch gemaakt, zulks nog een geruimen tijd nadat de verdeelende werking verwijderd is. De invloed door verdeeling, welke een geëleetriseerd lichaam uitoefent op een naburig lichaam, om zijne onzijdige E. te ontbinden, is beperkt.

Faraday was de eerste die ten aanzien van het electrisch worden door verdeeling de werking op afstand der electriciteit deed vervallen, en haar verving door de aanhoudende werking eener middenstof die de eigenschap bezit om de werking van het eenc lichaam op het andere over te brengen; hij was de eerste dus die aannam dat de electrïsche werkingen zich nimmer openbaren dan door tusschenkomst van deeltjes of atomen.

Electrische kaars een vorm van electrisch booglicht met wisselstroom, bij welke de beide koolstaafjes tusschen welke zich de boog vormt, niet, als gewoonlijk, tegenover elkander, maar, door een laag kaolien van elkander geïsoleerd, parallel nevens elkander liggen; wanneer nu tevens zorg gedragen wordt dat de lichtboog slechts aan de uiterste spitsen der staafjes kan ontstaan, heeft men koolspitsen op konstanten afstand (zie Booglicht) van elkander gebracht, daar bij het afbranden der staafjes hun onderlinge afstand niet wordt veranderd. Deze kaars, door den rus Jablochkow te Parijs in 1876 gevonden, was een zeer welkome voorloopige oplossing van het vraagstuk, den stroom van een enkele bron derwijze op meerdere in den kring daarvan ingeschakelde lampen te verdeelen dat deze onderling niet storend op elkander inwerken. Behalve dat nu voor het eerst de kwestie van de verdeeling van het electr. licht opgelost was, bracht deze uitvinding ook een groote bedrijvigheid op het gebied der electr. verlichting teweeg, en nam in zekeren zin de techniek der sterke stroomen hiermede een aanvang. lieden, nu dit vraagstuk geen moeilijkheden meer oplevert, heeft de electr. kaars die het eerst te Parijs als straatverlichting werd gebezigd (Avenue de l’Opéra, 1877) nog slechts historisch belang.

Electrische capaciteit Het electriciteitskwantum dat een geïsoleerde leider opnemen moet om ’n 1 eenheid hoogere spanning te bereiken.

Electrische krachtsoverbrenging het overbrengen van electrische energie of arbeid, een vorm van toepassing van den electrischen stroom, waarbij deze gebezigd wordt om krachtbronnen (rivier, waterval enz.), die aan de plaats waar zij zich bevinden niet ten nutte gemaakt kunnen worden, op verderaf gelegen verbruiksplaatsen arbeid te doen verrichten. De eenvoudigste inrichting in dezen geest bestaat uit een dynamo-machine, een electromotor, en een leider die beide verbindt; in de dynamo-machine wordt de aan de krachtbron ontnomen mechanische energie in stroomenergie omgezet, die, langs de geleiding naar den electromotor gaande, door deze weer in mechanische energie w'ordt veranderd. De aanwending van electr. krachtsoverbrenging had voor de eerste maal plaats op de wereldtentoonstelling te Weenen, 187.'!.

Electrische ontlading de overgang van de electriciteit van een lichaam op een ander lichaam: deze kan langzaam plaats vinden, doordat de stofdeeltjes der omringende lucht electriciteit opnemen, umardoor zich in de lucht leidingswegen vormen, waarlangs de electriciteit'wegvliedt,(konvektieve ontlading), en zij kan plotseling geschieden, met doorbreking der omgevende nietleiders, en vergezeld van een knal en vonkenvorming (disruptieve ontlading); bij algeheele ontlading gaat alle electrische energie van een lichaam in een anderen vorm over; hierbij treden dan mechanische arbeid, warmtewerkingen en ook physiologisr.be verschijnselen op, die het duidelijkst met de Leidsche llesch (zie aldaar) kunnen woorden waargenomen: dunne draden, die de ontlading voortleiden, worden warm, gloeien, smelten en verdampen zelfs bij een voldoend sterke ontlading: brandbare stoffen, als bijv. ether, kunnen door de ontlading in vlam geraken. De electrische vonk is de plotseling door de ontlading ontgloeide lucht en in geenen deele het electrische fluidum of het Franklinsche electrische vuur zejf: bij de mechanische doorbreking der niet-geleidende lucht en de snelle uitbreiding der plotseling verwarmde lucht gaat van de vonkenbaan geluidsgolf uit, die als een knal wordt waargenomen : in sterk verdunde gassen heeft de ontlading plaats zonder merkbare verwarming, doch eveneens onder lichtontwikkeling. De lleschontlading onderscheidt zich van den eleetrischen stroom door haar snel afnemende intensiteit en korten duur; de korte duur der ontlading is na te gaan door een zeer snel ronddraaiende en van figuren voorziene schijf in het donker met de electrische vonk te verlichten ; de schijf schijnt dan stil te staan, daar zij gedurende den korten tijd der belichting geen merkbare draaiing volbrengen kan: van deze eigenschap der electrische ontlading wordt in de wetenschap gebruik gemaakt om van zich zeer snel bewegende dingen photographisch momentbeelden te fixeeren.

Electrische polarisatie Bij de electrolyse (zie aldaar) verzamelt zich aan de positieve platinaplaat van den voltameter de negatief electrische zuurstof en aan de negatief electrische platinaplaat de positief electrische w’aterstof: verwijdert men nu de ontbindende batterij uit den stroomkring en verbindt men alsdan de draden van den voltameter met elkander, zoo gaat door dezen laatste oen stroom, die de tegenovergestelde richting heeft als die welke tevoren van de batterij door de platinaplaten uitging; dit komt doordat genoemde gassen een electromotorische tegenkracht voortbrengen. Elke zoodanige, een eleetromotorische tegenkracht voortbrengende oorzaak heet electrische, galvanische of voltasche polarisatie (zie Ladingskolom, Galvanisch element). Bij de practische aanwending van de electr. polarisatie laat men door den oorspronkelijken electrischen stroom eenigen scheikundigen arbeid verrichten en zet dan deze laatste weer in electrischen stroom om; daar deze omzetting tot het oogenblik waarop zij verlangd wordt kan worden uitgesteld, heeft men hierin een middel om stroom voor toekomstig gebruik in voorraad te maken en op te zamelen. Men heeft dit beginsel toegepast om accumulatoren te eonstrueeren.

Electrische geur een geur die optreedt wanneer de zuurstof der atmospherische lucht door toevloeiing van olectriciteit zich zoodanig allotropisch verandert dat zij veel sterker oxydeerend werkt als de gewone zuurstof; deze hoogst werkzame, allotropische zuurstof heet ozon (zie ald.); de electr. geur wordt in sterke mate waargenomen bij een wrijvingselectriseermachine, zoolang deze gedraaid wordt; de geur herinnert aan de phosphorus van lucifers; zij ontwikkelt zich ook aan de positieve pool, wanneer verdund zwavelzuur door een galvanischen stroom tusschen platinaplaten ontbonden wordt. Ozon vormt zich o. a. ook bij het inslaan van den bliksem; reeds Homerus spreekt van een „zwavelgeur” in het door den bliksem getroffen schip van Odysseus. Sterk geozoneerde lucht werkt in hevige mate op de ademhalingsorganen.

Electrisch licht zie Verlichting, Booglicht, Gloeilicht, Electrische kaars, Electriciteitswerk.

Electrische spanning electrische potentiaal, het electrische werkingsvermogen, de krachtsoefening, welke van elk punt van de omgeving van een electrisch lichaam of van een groep electrische lichamen uitgaat; het door den invloed der electrische massa beheerschte gebied noemt men het electrisch veld. Onder electrische spanning verstaat men ook de drukking, welke de op een lichaam in rust verzamelde vrije electriciteit op het omgevende niet-leidend lichaam uitoefent, doordat zij zoekt te ontwijken, deze druk is evenredig a/h vierkant der electrische dichtheid; de electrische spanning kan in eenzeifden leider op onderscheidene punten verschillend, b.v. aan sterke krommingen sterker zijn, terwijl de potentiaal in den geheelen leider dezelfde is. Twee in gelijke mate geladen Leidsche flesschen hebben een gelijke slagwijdte en hunne gelijknamige bekleedsels ontladen zich niet in elkander; slechts een sterker geladen llesch kan zich in een zwakker geladene ontladen; ongelijk geladen lichamen verkeeren in een verschillend physieken toestand, evenals lichamen van ongelijke temperatuur. Men geeft dezen toestand te kennen met te zeggen dat het sterker geladen lichaam een hooger electrisch potentiaal heeft.

Electrische lichtverschijnselen De hereeniging van beide electriciteiten gaat, bij sterke spanning, altijd vergezeld van een min of meer sterke ontwikkeling van licht, b v. wanneer men vonken trekt uit den conductor, de Leidsche llesch of de batterij. De glans van het electrische licht is te levendiger naarmate de lichamen tusschen welke de ontlading plaats heeft betere geleiders zijn; de kleur van dit licht verandert niet slechts naar den aard der lichamen, maar hangt ook af van den omringenden dampkring en den graad van den luchtdruk. De vonk die tusschen twee houtskoolspitsen overspringt is geel; die tusschen twee verzilverde koperen knoppen is groen; met bollen van ivoor of hout verkrijgt men eene karmozijnkleur. In de lucht is, bij gewone drukking, het electrische licht wit en schitterend; in een verdunde lucht is het roodachtig, in het luchtledige wordt het fraai violet, en dit is daaraan toe te schrijven, dat de E. minder spanning aanneemt, naarmate de tegenstand die zich tegen de vereeniging der twee electriciteiten verzet zwakker is; in zuurstof is de vonk wit, evenals in de lucht; in waterstof roodachtig; in den kwikdamp en in het koolzuur groen; in de stikstof is zij blauw of purper, en gaat zij vergezeld van een bijzonder geluid. In het algemeen is de vonk sterker naarmate de spanning grooter is. Fusinieri heelt aangetoond, dat er, bij het overspringen der electrische vonk, steeds een overgang van uiterst fijne stofdeeltjes plaats heeft, waaruit men moet opmaken, dat de wijzigingen welke het electrisch licht ondergaat aan de overgevoerde weegbare stof moeten toegeschreven worden. De invloed vande meerdere of mindere drukking der lucht op de helderheid v/h electr. licht kan men zeer goed onderzoeken door middel van het electrische of philosophische ei Zoo noemt men een eivormigen glazen bol, rustende op een koperen voet met kraan, die op de luchtpomp kan worden geschroefd. In den bol zijn twee koperen staven, eindigende in knoppen. De onderste staaf is onbeweeglijk, de bovenste, gaat door een nauwsluitend lederen binnenbekleedsel, zoodat hij naar welgevallen verder van of nader bij den' knop der onderste stang kan worden geschoven. Na den bol door middel van de luchtpomp luchtledig gemaakt en hem weder op zijnen voet geschroefd te hebben, brengt men de bovenste stang door een geleider in gemeenschap met den conductor van een electriseermachine, en den voet in gemeenschap met den grond. Wanneer nu de conductor wordt geladen, neemt men tusschen de beide knoppen een violetkleurig, niet zeer sterk en onafgebroken licht waar, dat is toe te schrijven aan de vereeniging van de positieve E. van den bovensten met de negatieve van den ondersten. Indien men, door middel van de kraan in den voet van het toestel, de lucht langzamerhand weder naar binnen laat gaan, dan neemt de spanning der E. toe met den tegenstand die haar wordt geboden, terwijl het licht, dat nu weder wit en schitterend wordt, zich ten laatste alleen onder den vorm der gewone vonk vertoont. Het licht dat in het electrische ei tusschen de beide bollen ontstaat kan onder bepaalde omstandigheden laagvormig worden, d. i. het kan voorkomen, dat de lichtbundel door een groot aantal donkere dwarsstreepen gescheiden is; men noemt het dan laagvormig of gestratificeerd licht.

Men heeft eene menigte toestellen bedacht om de lichtgevende werkingen der E. aan te toonen : van dien aard zijn de llikkerllesch, de ilikkerbuis, de tooverruit. De llikkerllesch is een Leidsche ilesch wier buitenbekleedsel wordt gevormd door eene laag vernis, waarop men een metaalpoeder, b.v. koper- of ijzervijlsel, heeft gestrooid. Eene strook bladtin, van onderen aan de ilesch geplakt, heeft gemeenschap met den grond door middel van een koperen ketting: een tweede, hooger aangebrachte strook heeft een naar boven reikend verlengsel, dat op omstreeks twee duim na een zeer krom gebogen haak aanraakt. Wordt nu deze ilesch aan een conductor gehangen, dan springt de vonk, naargelang de machine geladen wordt, van den haak op het bekleedsel over, en lange heldere vonken glinsteren over de geheele oppervlakte der ilesch.

De flikkerbuis bestaat uit eene glazen buis van ruim ½ meter lengte, waarin men slingersgewijze over de geheele lengte der buis een aantal scheefhoekig vierkante stukjes bladtin heelt geplakt, zoodanig dat de reeks slechts op zeer kleine afstanden is afgebroken, dat is, dat er tusschen elk ruitje bladtin eene kleine opening is gelaten. De beide uiteinden der buis zijn gevat in koperen banden, welke gemeenschap hebben met de einden der slingerlijn van bladtin; een dier einden is voorzien van eenen haak met knop. Neemt men nu de buis bij het eene einde in de hand en brengt men het andere in de nabijheid v/d conductor, dan springen gelijktijdig, overal waar de slingerlijn afgebroken is, onophoudelijk vonken over, die, vooral in het duister, een schitterende lichtstreep voortbrengen.

De toover-ruit berust op hetzelfde beginsel als de flikkerbuis, en bestaat uit eene ruit van gewoon glas, waarop een zeer smalle strook bladtin wordt vastgekleefd, die menigvuldige keeren parallel aan zich zelvon omgebogen is. Op deze reep bladtin wordt met een scherp werktuig de samenhang op zeer kleine afstanden afgebroken, welke afstanden men in zoodanige richtingen doet loopon, dat daaruit de teekening van een bepaald voorwerp, b.v. een zuilenboog, eene letter, eene bloem, enz. ontstaat. Na de ruit tusschen twee glazen kolommen vastgezet te hebben, brengt men het bovenste einde van de reep bladtin in gemeenschap met een conductor, en het andere einde met den grond. Draait men nu de schijf der machine, dan springt de electrische vonk bij iedere doorsnijding van het bladtin over, en vertoont in vuurstreepen het op het glas afgebeelde voorwerp.

De electrische vonk is niet alleen lichtgevend, maar zij is ook eene bron van zeer groote warmte. Door brandbare vochten gaande, zooals door alcohol, ether enz., doet zij deze ontvlammen (zie boven, Electrische ontlading.)

< >