Inductie, Van deze spreekt men in de eerste plaats: Op het gebied der logica of redeneerkunde. Hier noemt men haar de methode, volgens welke men een kenmerk, hetwelk men bij een groot aantal voorwerpen van dezelfde soort gevonden heeft, bij alle voorwerpen van diezelfde soort onderstelt. Zij is derhalve een besluit van het bijzondere tot het algemeene. Terwijl de gestreng logische besluiten — de eigenlijke syllogismen, die van het algemeene tot het hieraan ondergeschikte bijzondere gaan — altijd zekerheid geven, verschaffen de besluiten door inductie, wanneer deze niet volkomen is, enkel waarschijnlijkheid.
Eene inductie namelijk is volkomen of onvolkomen, naar gelang de geheele spheer van het hoofddenkbeeld, waartoe besloten moet worden, uitgeput is, zoodat men geen geval van het tegendeel over het hoofd heeft gezien, of wanneer men slechts van vele ondergeschikte gevallen tot den geheelen omvang van het hoogere begrip besluit. De meetkunde bedient zich somtijds van de volkomene inductie, doch de natuurkundige wetenschappen moeten zich doorgaans met de onvolkomene vergenoegen en uit de veelheid der waargenomene gevallen tot de onderstelling van algemeene regels besluiten, waarbij echter de waarheid te hulp komt, dat; de natuur onder dezelfde omstandigheden steeds op dezelfde wijze werkt, zoodat vaak de naauwkeurige waarneming van één enkel feit voldoende is, om ons een vasten grondslag te bezorgen. Zulk eene methode noemt men de induetorische, en wetenschappen, welke daarop berusten, dragen den naam van inductieve.
Op het gebied der natuurkunde, bepaaldelijk op dat der electriciteit, noemt men inductie zulk eene opwekking van electriciteit in een geleider of zulk eene verandering in de daarop waargenomene electrische gesteldheid, welke plaats grijpt, zoodra zijn afstand van nabijzijnde electrische ligchamen of de electrische toestand van deze laatsten veranderd is. Zulk eene inductie ontstaat, schoon in verschillende vormen, zoowel wanneer die ligchamen met vrije electriciteit bedekt zijn, als wanneer zij in den vorm van geslotene ketens electrische stroomen dragen.
Wij bepalen ons bij het laatste geval. Een stroom, die in een geleider ontstaat of ophoudt, doet door zijn invloed stroomen ontstaan in naburige geleiders. Zulke stroomen, door Faraday ontdekt, dragen den naam van inductiestroomen of geïnduceerde stroomen. Deze kunnen ontstaan door klossen en magneten. Bijgaande figuur (fig. 1) vertoont een klos A, bestaande uit een zeer fijnen, geisoleerden draad, vele malen om een cartonnen cylinder gewonden, terwijl zijne uiteinden a en a' verbonden zijn door een galvanometer G, — voorts een tweeden klos B, evenwijdig aan den eersten en die in dezen kan gestoken worden. Hij bestaat uit een korten, dikken draad, wiens uiteinden gemeenschap hebben met de batterij P, — en eene kern C, welke wederom in den klos B past en uit een bundel staven van week ijzer is zamengesteld. Met dezen toestel doet men de volgende proeven: Na C verwijderd te hebben, brengt men plotselijk den klos B, waardoor de stroom gaat, in A. Alsdan zal men de galvanometer-naald een oogenblik zoodanig zien afwijken, dat het blijkt, dat in A een geïnduceerde stroom van omgekeerde rigting is ontstaan. Nadat de naald weder tot rust gekomen is, trekt men B plotselijk uit A, en men merkt op, dat de naald op nieuw afwijkt, maar in tegenovergestelde rigting.
Men noemt den eersten den beginnenden en omgékeerden, den tweeden den eindigenden en directen stroom. Bevindt zich B in A, zonder met de batterij verbonden te wezen, en laat men er dan een stroom doorgaan, zoo vertoonen zich de verschijnselen van den beginnenden inductiestroom, — laat men dien ophouden, dan vertoonen zich die van den eindigenden inductiestroom. Het blijkt voorts, daar de klos, waardoor de stroom gaat, een magneet is, dat men den inducérenden stroom B door een magneet vervangen kan. Men plaatst nu den klos B, terwijl er een stroom doorgaat, in A en wacht totdat de naald van den galvanometer weder in haren oorspronkelijken stand gekomen is. Daarna brengt men de kern C in B. Nu wordt het ijzer magnetisch, en doet dezelfde werking alsof men een magneet in B gestoken had. De krachtigste werking vertoont zich echter, wanneer men C in B en B in A steekt en dan door B een stroom laat gaan. Immers aan de eene zijde werkt de stroom op A en aan de andere maakt hij C magnetisch. C veroorzaakt nu een nieuwen inductiestroom in A van dezelfde rigting als die, welke daarin regtstreeks door dien stroom is ontstaan.
Desgelijks ontstaat, als de stroom B ophoudt, een directe stroom in A, terwijl C het magnetismus verliest, zoodat er nog een directe stroom bijkomt. Uit dit alles heeft men den volgenden regel opgemaakt: Er ontstaat een omgekeerde inductiestroom, zoodra een inducérende stroom ontstaat, sterker wordt of digter bij komt, — en een directe als de inducérende stroom ophoudt, afneemt of zich verwijdert, — alsmede dezen, de Wet van Lenz genaamd: Als men een stroom ten opzigte van een gesloten geleider beweegt, ontstaat in dezen een inductiestroom, die de beweging tegengaat. Deze Wet verklaart een groot aantal verschijnselen, bijv.: Gambey ontdekte (1824), dat een magneetnaald, onder den invloed der aarde schommelend, veel sneller tot rust komt als zij boven eene groote massa koper hangt. Arago toonde aan, dat eene magneetnaald AB (fig. 2) de beweging volgt van eene metalen schijf EF, die rondgedraaid wordt in eene gesloten doos, waarop die naald rust. Babbage en Herschell keerden deze proef om. Eene koperen schijf MN (fig. 3) rustte in haar middelpunt op een stift, en onder een vlies FG bevond zich een magneet ACB, die rondgedraaid werd, waarna de schijf de beweging van den magneet volgde.
Eindelijk werd ook de proef van Gambey omgekeerd door Faraday. Hij hing aan een gewrongen draad B (flg. 4) een koperen teerling A tusschen de polen C en D van een sterken electromagneet. Die teerling draait snel rond, maar staat plotselijk stil, wanneer men het weeke ijzer magnetisch maakt; houdt dit op magnetisch te wezen, dan begint hij weer te draaijen. Uit die proeven blijkt: Bevindt zich een magneet bij eene zamenhangende massa metaal, dan zal elke verandering in hun onderlingen stand eene kracht doen ontstaan, die deze verandering tracht te verhinderen, namelijk eene kracht, die het verplaatste lichaam in zijne beweging tracht tegen te houden en die het andere tracht mede te slepen, even alsof er onderling wrijving bestond. De oorzaak daarvan moet in de inductie worden gezocht.
Foucault heeft eene belangrijke proef genomen met den toestel, afgebeeld in fig. 5. Door de kruk M en getande raderen wordt aan de koperen schijf A eene zekere snelheid gegeven, zoodat zij uit zich zelve blijft ronddraaijen tusschen de polen N en S' van een electromagneet. Die beweging houdt op, zoodra men een stroom laat gaan door de klossen D en E. Alsdan ondervindt men bij het omdraaijen der kruk grooten tegenstand, en de schijf wordt warm. Het is duidelijk, dat de verkregen snelheid der schijf door de inductiestroomen vernietigd wordt, — dat men de kracht moet overwinnen, waarmede de inductiestroomen trachten tegen te stribbelen, — en dat de inductiestroomen hunne geleiders verwarmen. Hier wordt dus door bemiddeling van electriciteit mechanische arbeid in warmte omgezet.
Ook de ontlading eener electrische batterij geeft aanleiding tot een stroom, die in de naburige geleiders inductiestroomen kan doen ontstaan. Verdet geeft daarvoor de volgende proef: De batterij A (fig. 6) staat op den grond, voorzien van een micrometer van Lana op isolérenden voet. Men laadt ze met de electriseermachine, en bij genoegzame spanning springt er eene vonk over. De flesch is ontladen en tevens gaat er een stroom door CC in een spiraal van koperdraden, die door schellak geïsoleerd en op eene glazen schijf bevestigd is. Deze spiraal brengt inductieverschijnselen voort in eene andere BB, in hare nabijheid geplaatst. De stroomen; van BB worden geleid in eene derde spiraal EE, die op hare beurt in de vierde FF inductiestroomen te voorschjjn roept.
Om sterke inductiestroomen te verkrijgen, gebruikt men den klos van Ruhmkorff', in fig. 7 afgebeeld. In het midden, bij O, bevindt zich een bundel week-ijzeren staven, omgeven door den inducérenden klos, welke besloten is in een isolérenden cylinder van gehard kaoetsjoek, door gestippelde lijnen aangeduid. Hij bestaat uit een draad van 2 tot 2½ Ned. streep in doorsnede met 300 omwindingen, eindigend in + M en A. De geïnduceerde klos is om den isolérenden cylinder gewonden en bezit een draad van 1/4 Ned. streep met althans 300000 om windingen, zorgvuldig geïsoleerd door een omhulsel van gesmolten schellak. De uiteinden, bij K en L den toestel verlatend, staan in verband met de 2 geïsoleerde verbindingsknoppen K' en L'. De inducérende stroom wordt telkens geopend en gesloten door de volgende inrigting: Hij komt van M in den klos, verlaat hem bij A, gaat door den knop B en den hefboom BC naar den hamer C, die op den metalen voet D rust, en verder van D naar F en van F naar de negatieve pool der batterij. NaauweIijks is de stroom begonnen, of de staven in O worden magnetisch en ligten den hefboom C op, zoodat de stroom bij C en D is afgebroken. Hïerbij verliest het ijzer zijn magnetismus, zoodat de hamer neêrvalt en de stroom op nieuw gesloten wordt.
Door de schroef G kan men de veer, waarop het stuk D rust, hooger of lager stellen en de afbrekingen meer of minder snel laten volgen. Plaatst men nu de naald van een galvanometer in K" L", dan zal zij beurtelings naar tegengestelde rigtingen afwijken. Laat men tusschen K" en L" kleine tusschenruimten, dan zullen er van weêrszijden kleine vonken overspringen, — bij grooteren afstand volgen zij ééne rigting, namelijk die van den directen stroom, — wordt de hamer opgeligt en de inducérende stroom afgebroken, dan gaat eene vonk over van den hamer naar D, waardoor de duur van den inducérenden stroom verlengd wordt, hetwelk eene verlenging en verzwakking van den geïnduceerden stroom ten gevolge heeft. Om dit te verhoeden, heeft Fizeau in den voet van den toestel een condensator van zeer groote oppervlakte aangebragt, bestaande uit eene opgevouwen strook taf, aan weêrszijden met bladtin bekleed. De eene zijde (+ +) is verbonden met B, de andere (— —) met F. Gaat nu de hamer omhoog, dan ontstaat de extrastroom en verspreidt zich over den condensator, die geladen wordt; de positieve electriciteit vloeit langs A B b op het bladtin (+ +), en de negatieve D F f op het andere gedeelte (— —).
De inductievonk wordt daardoor kleiner, omdat de vloeistoffen, die haar voortbrengen, eene groote oppervlakte vinden, waarover zij zich verdeelen. Op den conductor opgehoopt, willen zij zich hereenigen door den conductor b B A, den inducérenden klos, de batterij M en door F f. Er ontstaat een stroom, tegengesteld aan dien der batterij en plotselijk het magnetismus van het week ijzer vernietigend, zoodat de directe inductiestroom korter duurt en sterker wordt. De vonken kunnen op die wijze eene aanmerkelijke lengte verkrijgen. Bij de beste werktuigen van onzen tijd gebruikt men den stroomverbreker van Foucaull, waarbij de afbreking verkregen wordt door het op- en neergaan van eene stift, die in een beker staat, waarin zich kwik bevindt onder eene laag alkohol.
Omtrent de inductievonk vermelden wij het volgende: zjjn Q en Q (fig. 8) de uiteinden van den geïnduceerden draad in den klos van Ruhmkorff' en is hun onderlinge afstand niet te groot, dan zullen aldaar bij het sluiten en afbreken van den inducérenden stroom electrische vonken overspringen. Het zal kunnen zijn, dat de afstand te groot is voor den omgekeerden en niet voor den sterkeren directen stroom. Dan zal alleen deze laatste vonken doen ontstaan, die eene lengte kunnen bereiken van 1/2 Ned. el. Plaatst men op den weg der electriciteiten eene Leidsche flesch, dan zullen zij zich aan weerszijden van het glas ophoopen. Heeft men nu een ontlader op de in de figuur aangewezene wijze met de flesch verbonden, dan zullen nog krachtiger, maar minder lange vonken tusschen Q en D overspringen.
Laat men eene vonk in verdunde lucht overspringen (fig. 9), dan verkrijgt men stratificaties of lagen. Van het positieve punt A ziet men een rooden stralenbundel uitgaan, die bijna het geheele ei vult en bij A den grootsten glans vertoont. Het negatieve punt C zendt geen lichtbundel uit; het is omringd door 3 kringen blaauw-violet licht, die door eene donkere ruimte van het licht, dat van A komt, gescheiden zijn. Brengt men in de verdunde lucht alkohol-, aether- of zwaveldampen, dan verdeelt zich het licht in lagen, loodregt op A C en door donkere lagen gescheiden. Men kan deze proef nemen met de bekende Geisslersche buizen, voorgesteld in fig. 10.
De inductie is door Pixii, Clarke en Page aangewend tot het vervaardigen van dynamo-electrische werktuigen. Van deze wordt dat van Clarke voor het beste gehouden. Het is afgebeeld in fig. 11. Vóór een loodregt staanden magneet draaijen om eene as O O' twee klossen L en M, gewonden om week-ijzeren kernen. Bij elke halve omwenteling komen deze kernen vóór de polen van den magneet. De 2 uiteinden van den omgewonden draad rusten op de uiteinden der as O O', en de stroomen worden opgevangen door de veeren A, B, C. Telkens als één der klossen de pool nadert, gaat er een stroom door in bepaalde rigting, en, als hij er zich van verwijdert, in omgekeerde rigting. Bij elke halve omwenteling keert derhalve de stroom om. Daar men echter een stroom van blijvende rigting verlangt, is in D een stroomwisselaar (commutator) aangebragt De inductiestroomen van deze machine hebben dezelfde scheikundige, warmte- en lichtgevende eigenschappen als de gewone stroomen.
Voorts hebben zij eene groote spanning en geven sterke schokken. Intusschen heeft Siemens de klossen L en M door een enkelen vervangen, namelijk door een uitgeholden cylinder van week ijzer met een draad te omwinden. Zulk een klos wordt gebruikt in de machine van Wilde (fig. 12), die uit 2 gelijke deelen van verschillende afmetingen bestaat. A is eene rij magneten. Een kleine klos van Siemens, tusschen de poolstukken D D draaijende, geeft inductiestroomen, die door middel van een stroomwisselaar steeds in dezelfde rigting door den draad BB van een sterken electromagneet gaan.
Deze laatste bestaat uit 2 weekijzeren platen, om welke duizend Ned. el geïsoleerd koperdraad gewonden zijn. Tusschen de poolstukken D' D' draait een tweede klos van Siemens evenwijdig aan den eersten, maar grooter en van een langen draad voorzien. De inductiestroomen van dezen klos worden in c en d opgevangen. Met zulk eene machine heeft Wilde een ijzerdraad van 6 Ned. streep in middellijn en 37 Ned. duim lang doen smelten, terwijl men daarmede een buitengewoon sterk electrisch licht kan voortbrengen.
