Von der Electricität zur Elektrizität: Ein Streifzug durch die Geschichte der Elektrotechnik, Elektroenergetik und Elektronik

290 Pages·1987·21.937 MB·German

by  Albert Kloss (auth.)

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Albert Kloss
Von der
Electricität
zur
Elektrizität
Ein Streifzug durch die
Geschichte der Elektrotechnik,
Elektroenergetik und Elektronik
Springer Basel AG
4
CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Kloss, Albert:
Von der Electricität zur Elektrizität : e. Streifzug durch d.
Geschichte d. Elektrotechnik, Elektroenergetik u. Elektronik 1
Albert Kloss.
ISBN 978-3-0348-6038-3 ISBN 978-3-0348-6037-6 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-0348-6037-6
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© 1987 Springer Basel AG
Ursprünglich erschienen bei Birkhäuser Verlag Basel Boston Stuttgart 1987
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1987
Umschlaggestaltung: Albert Gomm swb/asg, Basel
Maquette: Martin Meier, Basel
ISBN 978-3-0348-6038-3
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Inhalt
9 Vorwort
1 5
11 Die Überwindung 51 Aepinus, Eulerund Kant
der Angst vor der Leere Aepinus über die Analogie zwischen den magneti
schen und elektrischen Kraftwirkungen, 1759. Eulers
Der Anfang der experimentellen Philosophie. Gil-
«Briefe an eine deutsche Prinzessin». Aether und
berts «De Magnete», 1600, Keplers «Astronomia
Elektrizität. Beccarias Untersuchung der atmosphä
Nova», 1609, und Torricellis «Leere», 1643. Kircher,
rischen Elektrizität mittels Raketen. Kants Ansich
Gassendi und Cabeus. Guerickes Vakuumpumpe
ten über die Elektrizität und den Magnetismus,
und Elektrisierkugel, 1650. Boylas elektrische Versu-
1763, sowie seine «Theorie des Himmels».
ehe im Vakuum. Experimente der «Accademia del
Cimento», 1667. Glanvill über Mondreisen und Fern-
sprecher. 6
57 Die Spannung nimmt zu
2
Vergleich der Entwicklung der Elektrisiermaschinen
23 Das Rätsel des leuchtenden mit derjenigen der Dampfmaschinen, 1750-1785.
Priestley, Lichtenberg, Coulomb, Cavendish, Saus
Barometers sure, Tralles, lngen-Housz und Cuthbertson. Elektri
zität in «Nervensaft», Sonnensystem und Wasser
Von Picards Beobachtung, 1675, und J. Bernoullis
Untersuchung, 1701, zu Hauksbees Beweis, 1707, fällen. Versuche mit den Kastraten.
daß das Leuchten des Quecksilberbarometers eine
elektrische Erscheinung ist. Newtons Glaselektrizi-
7
tät und Halleys Erdkugel mit vier magnetischen Po-
len. 65 Die Zeit der Hochspannung
Van Marums Elektrisiermaschine für eine viertel
3 Million Volt, 1785, in Betrieb gesetzt. Teilchen des
Feuers und Teilchen der Elektrizität. Wärme als
29 Die Tragödie in St. Petersburg
Stoff und als Bewegung.
Die Elektrophysik der ersten Hälfte des achtzehnten
Jahrhunderts: Gray, du Fay, Nollet, Desaguliers,
8
Bose, Winkler, Kratzenstein, Doppelmayer, Waitz
und andere. Franklins Beweis der Identität des Blit- 71 Frösche, Faust und
zes mit der Elektrizität. Experimente in Rußland.
Richmanns Tod, 1753. Pfarrer Divischs Blitzableiter. Muskelreize
Elektrizität in China.
Galvanis «thierische Electricität», 1790. Guillotine
und Galvanismus. Aldinis und von Humboldts Ver
4 suche. Goethe als Elektriker. «Annalen der Physik».
Das Ende des achtzehnten Jahrhunderts.
43 Das Jahr der großen
Erschütterung
Erfindung des elektrischen Energiespeichers - der
leydener Flasche, 1745: Musschenbroek oder von
Kleist? Versuche mit Kondensatorentladung: Nollet,
Winkler, Wilcke, Gralath und Krüger.
6
9 13
77 Der Brief aus Corno und 117 Die Aufgabe aus
seine Folgen den philosophischen
Voltas Entdeckung der elektrochemischen Energie Erquickstunden
quelle, 1800. Die Vorgänger: J. G. Sulzerund J. Rob
inson. Der Halbleiter-Begriff. Die zweite Phase des Die Idee des magnetischen Telegraphen aus dem
«Galvanismus». Napoleon und Elektrizität. J. W. Rit Jahre 1636. Der elektrische Telegraph des acht
ter und Davy. Petrows Experimente in St. Paters zehnten Jahrhunderts: Salva und de Sage. Soem
burg, 1802. merings elektrochemischer Telegraph, 1800. Baron
Schilling, Gauss, Weber, Steinheil, Wheatstone und
Siemens. Sieg des Telegraphen von Morse, 1844.
10 Die Ausbreitung der Telegraphie in der Weit. Elek
trische Sprengstoff-Zündung. Ruhmkorffs Induk
87 Über Flamme, Seife und tionsapparat, 1851. Marx, Engels und Elektrophysik
in der Zeit von 1850 bis 1880.
andere Halbleiter
Einfluß der elektrischen Polarität auf die Elektrizi
14
tätsleitung in Gasen und Flüssigkeiten. Die Frage
nach der Gleichheit des «Galvanismus» mit der
135 Von der galvanischen Musik
Elektrizität. Ermans Entdeckung der «Unipolaren
Leiter», 1802. G. S. Ohm, sein Gesetz, und Halblei- zum sprechenden Telephon
ter.
Von Morlands «Sprachrohr», 1670, über Chladnis
«Telephon», 1802, bis zu Pages «galvanischer Mu
11 sik», 1837, und Petrinas musikalisches Instrument,
1852. Reis' Telephonapparat aus dem Jahre 1861.
93 Zufall oder nicht Zufall, Zehn Telephonerfinder im Jahre 1876-A. G. Beils
Sieg. Anfang der «Elektrotechnik», 1879. Der Ur
das ist die Frage
sprung von «My fair Lady».
Hochseekapitäne und Philosophen über den Zusam-
menhang zwischen Elektrizität und Magnetismus.
15
Der jahrhundertelange Weg zum Oerstedsehen
153
Elektro-Magnetismus, 1820. Arago, de Ia Rive und Es werde Licht und
Ampere. Die ersten zwanzig Jahre des neunzehnten
Jahrhunderts: Dampfschiff- und Ballonluftfahrten, saubere Luft
Straßenbeleuchtung und die Frage, ob sich im Erd-
inneren ein Planet befindet und ob die Fabriken Elektrisches Licht im achtzehnten Jahrhundert. Die
nicht schädlich sind. Hegel und Magnetismus. Lichtbogenlampen - die erste Generation der elek
trischen Beleuchtung. Jablotschkows elektrische
«Kerze», 1876. Edisons Vakuum-Glühlampe, 1878,
12 und der Prioritätsstreit. Glühlampenindustrie, 1880.
Die elektrische Beleuchtung des königlichen Hof
101 Es dreht sich doch und Nationaltheaters in München und das Problem
der Luftverschmutzung.
Peregrinus, 1269, Cyrano de Bergerac, 1642, und
Gullivers Reisen, 1725. Von Rotationsapparaten,
1822, zu den ersten elektromagnetischen Motoren 16
und Generatoren, 1832. Das Gesetz Ohms, 1826. Fa-
167
radays Entdeckung der Induktion im Jahre 1831. Ja- Die Jagd auf das Elektron
cobis «Commutator» und Poggendorfs «lnversor»-
Vorläufer der zukünftigen Stromrichtertechnik. Der J. J. Thomsons «Corpuscule» aus dem Jahre 1897.
erste Elektromotor der Schweiz. Die Wiedergeburt Das «Elektron» von Theophrastus und von Stoney.
der Elektrophysik in Rußland und in Amerika - Lenz Es begann mit den Kathodenstrahlen von Plücker.
und Henry. Ostwaids «Energetik». Brauns Bildschirmröhre und
die Röntgenstrahlen. Lenin und das Elektron.
INHALT 7
17 21
183 Die Formel für das Glück 243 Das elektrische Auge
Die Entwicklungsgeschichte des Energiebegriffs. Boris Rosings <<elektrisches Auge» aus St. Paters
Rankins «Energetik», 1885. R. Mayers <<Energieerhal burg, 1910. «Ikonoskop» von Zworykin, 1923. Die
tungsgesetz», 1842. Kraft- oder Energiewerke? Clau Phototelegraphie von Korn und das Fernsehen von
sius' <<Entropie», 1865. Deprez' Fernübertragung der Nipkow, 1884. Mihalys <<Telehor». Von Selen zur Ka
elektrischen Energie, 1882. Erstes Elektrizitätswerk thodenstrahlenröhre. Alexandersons sprechendes
Deutschlands, 1885. Gleichstrom oder Wechsel Fernsehen, 1931. Die ersten 10 Millionen Fernsehap
strom? Dolivo-Dobrowolskis Drehstrommotor, 1888. parate. Das Fernsehen vom Mond, 1969. Kampelens
Wind-, Sonnen- und Atomenergie. Die Elektrifika Sprechmaschine, 1791, und Edisons Phonograph,
tion in Rußland, 1920. Das erste Kernkraftwerk, 1878.
1954.
22
18
257 Die Quecksilberdampf
199 Rauchlos auf den Schienen
Eiektronik
Die ersten elektrischen Lokomotiven, 1835 - 1850.
Akkumulator von Plante, 1860. Siemens' Lokomo Der Quecksilberlichtbogen von Way und seine tödli
tive, 1879, und Dibbles Trolleybus, 1889. 1891: 250 chen Folgen, 1865. Die Entdeckung der Gleichrich
km/h - Projekt der Schnellbahnen. Von dampf-elek terwirkung im Quecksilberdampf-Jamin, 1882. Sa
trischen zu diesel-elektrischen Lokomotiven. hulka, Hewitt und Schäfer, 1895-1915. Der Lichtbo
gen Frau Ayrtons. Proteus Steinmetz und Graetz.
Diode, Triode, Thyratron und Ignitron: die erste Ge
19 neration der Leistungselektronik.
213 Der Aufstieg und Fall des
23
Elektromobils
267 Die ungleichen Brüder
Der erste elektromagnetische Wagen- 1835. Wag
ners Fiasko. Elektrischer Omnibus im Jahre 1883. Transistor und Thyristor
Elektromobile für den türkischen Sultan und den
deutschen Kaiser. Elektrische Taxis, Krankenwagen, Die Vorläufer des Transistors: Lilienfeld, 1925, und
Feuerwehrwagen, Polizeiwagen und Leichenwagen. Pohl, 1938. Das historische Jahr 1948: Brattain, Bar
100 km/h mit dem Elektromobil - im Jahre 1899. deen und Shockley. 1957: Sputnik und Thyristor. In
Mondauto. Elektrische U-Boote und Luftschiffe, tegrierte Schaltung, 1958. Computer: von Pascal
1882. zum ENIAC.
20 279 Nachwort
225 Drahtlos über den Atlantik
281
Von Huygens Lichtwellen-Theorie, 1678, und Her- Literaturhinweise
schels lnfrarotstrahlen, 1800, zu Maxwells dynami-
Quellen
scher Theorie des elektromagnetischen Feldes,
Sammelwerke
1864. Die Entdeckung der elektromagnetischen
Historische Arbeiten
Wellen von Hertz, 1886. Die Entwicklungsge-
Antike
schichte der elektrischen, drahtgebundenen Oszilla-
Biographien
tionen: Helmholtz, 1847, W. Thomson, 1853, Fedder-
Zeitschriften
sen, 1857. Das System Marconis, 1895, setzt sich
durch, aber war nicht Popoff der wahre Radio-Erfin- 291
der? Professor Slaby, Luftschiffe und S. M. Kaiser, Personenregister
1897. Dezember 1901 - erste Morse-Signale über
dem Atlantik. Fessendans Radiotelephon. Die Ent-
deckung der lonospähre, 1902. Detektoren aus
293
Halbleiter und Triode. Radioastronomie und Radar. Ortsnamenregister
Elektromagnetische Wellen als Waffe, 1898. Nukle-
arer elektromagnetischer Puls, 1962.
295 Sachregister
9
Vorwort
Die Rolle, die die Elektrizität in unserer techni diger Form den knapp vierhundert Jahre langen
schen Zivilisation spielt, ist einmalig. Der elektri Weg von den ersten elektro-physikalischen Experi
sche Strom wurde einerseits zu einem der wichtig menten einiger begeisteter Amateur-Forscher bis
sten Energieträger, andererseits aber auch zu ei zu der heutigen modernen Elektrotechnik und Elek
nem der bedeutendsten lnformationsüberträger. tronik zu beschreiben. Das Ziel des Autors ist es,
Man findet in unserer Gesellschaft kaum einen Be dem Leser, sei er Fachmann oder engagierter Laie,
reich, wo die Elektrizität nicht vertreten ist. ein historisches Handbuch zur Verfügung zu stel
Ohne elektrischen Strom könnten nicht nur Eisen len, in welchem er sich über die genaue Entwick
und Straßenbahnen nicht verkehren, sondern es lungsgeschichte der Elektrizität leicht informieren
käme auch zu einem totalen Stillstand aller Auto kann. Ohne einen fundierten Rückblick auf die Ver
mobile und Flugzeuge. Ohne die elektrische Ver gangenheit ist es kaum möglich, eine richtige Zu
sorgung fährt kein Traktor, kein Skilift und kein kunftsstrategie auszuarbeiten - das gilt für die
Krankenwagen. Ein Ausfall der elektrischen Ver Energieversorgung genauso wie für alle anderen
sorgung würde nicht nur dazu führen, daß die Bereiche unseres Gesellschaftslebens.
Kühlschränke nicht kühlen und die Waschmaschi Das vorliegende Werk ist {dank der hervorragen
nen nicht waschen, sondern auch die Wasserpum den Unterstützung der Bibliothek der Firma Brown
pen könnten kein Wasser mehr befördern. Ohne Boveri, Baden, Schweiz) vorwiegend auf Original
Elektrizität gibt es nicht nur kein Licht und kein quellen, Büchern und Zeitschriften aufgebaut. Ne
Fernsehen, sondern auch kein Telefon und keinen ben den mehr oder weniger allgemein bekannten
Radioapparat. historischen Tatsachen, die die überwiegende
Unser Lebensstandard hängt in großem Maße von Mehrzahl der Geschichtsbücher beinhalten, wer
der Elektrizität ab. Einen Zusammenbruch der Elek den hier auch einige neue Themen behandelt. So
trizitätsversorgung könnte kein industrialisiertes wird zum Beispiel auch die Rolle in Betracht gezo
Land ohne katastrophale Folgen längere Zeit aus gen, die Philosophen, wie Kant und Scheele, oder
halten. Nur wenige Arbeitsplätze sind von der Elek Dichter, wie Goethe und Armin, bei Entwicklung
trizität wirklich unabhängig. der Elektrophysik gespielt haben. Erstmals wird
Die Elektrizität wurde im letzten Jahrzehnt auch zu auch auf den Beitrag Osteuropas, besonders Ruß
einer gesellschaftspolitischen ~raft. Die Frage lands, zur Entwicklung der Elektrotechnik ausführ
nach der technischen Methode der Elektrizitätser lich hingewiesen. Der Geschichte des Elektromo
zeugung wurde heute zu einer der brennendsten bils wird ein ganzes Kapitel gewidmet. Und es wird
gesellschaftspolitischen Zeitfragen. Darüber hin nicht nur die Entwicklung der Signalelektronik,
aus steht die elektrische Energie auch im Mittel sondern darüber hinaus auch die Entwicklung der
punkt der Alternativen, die man - aus ökologi Leistungselektronik geschichtlich verfolgt.
schen Gründen - als zukünftigen Ersatz für das Öl Die Geschichte der Elektrizität zeigt, daß man kei
sucht. nen «Entdecker der Steckdose», keinen «Entdek
Das vorliegende Buch versucht, in kurzer und bün- ker des Kraftwerkes», «Entdecker des Fernsehens»
10
oder «Entdecker des Computers» wirklich bestim Hinter der heute für uns zu einer Selbstverständ
men kann. Die Entwicklung lief stufenweise nach lichkeit gewordenen elektrischen Steckdose steckt
oben, und auch die größten Forscher waren im nicht nur ein großes Kraftwerk, sondern auch eine
stande, nur ein paar Stufen nach vorne zu schrei große Geschichte. Wenn wir heute aus der ge
ten und nicht direkt nach oben zu springen. Hinter wöhnlichen Steckdose Energie von abertausend
jedem technisch reifen Produkt der heutigen Elek Watt-Stunden problemlos schöpfen können, dann
trotechnik und Elektronik steht eine unüberseh verdanken wir dies nur der schöpferischen Ener
bare Reihe von unbekannten, längst vergessenen gie, der in der Vergangenheit zur Lösung ganz un
Erfindern, die aus Neugier, Begeisterung oder Ehr gewöhnlicher Probleme abertausende von Stun
geiz unzählige Stunden ihres Lebens den entspre den geopfert wurden. Auch die Steckdosen sind
chenden Problemen geopfert haben. Neben Frank nicht vom Himmel gefallen, und aus der <Eiectrici
lin, Volta, Siemens oder Edison waren auch Di tät> wurde nicht über Nacht die <Elektrizität>.
visch, Sulzer, Erman und Jablotschkow damals da
bei.
11
1
••
Die Uberwindung der Angst vor der
Leere
Als das sechzehnte Jahrhundert zu Ende ging, da gesehen hatte. Er hat nicht, wie es drei Jahrzehnte
ahnte kaum einer der fünfhundert Millionen Men später Galilei tat, widerrufen, aber er konnte für
schen, die die Erdkugel damals bewohnten, daß seine Vorstellungen auch keine Beweise bringen.
die Welt an der Schwelle einer völlig neuen Epo Die Unendlichkeit des Weltalls blieb, genauso wie
che stand. Und das neue Jahrhundert schien die Bewohnbarkeit der anderen Weltkörper, nur
zuerst auch ganz normal zu beginnen. Auf dem eine unbegründete und, aus der Sicht der damals
Campo di Fiore in Rom wurde, ohne daß das Ereig
nis große Aufregung in der Öffentlichkeit verur
sachte, gleich am Anfang des Jahres 1600 ein ket
G V I L I E L MI G I L·
zerischer Mönch auf dem Scheiterhaufen bei le
bendigem Leibe verbrannt. Giordano Bruno, der B E R T I C 0 L C E S T R E N·
Autor des Büchleins «Vom Unendlichen, dem All S I S, ME 0 I C I L 0 ND I-
und den Weitem> mußte sterben, da seine Ideen NE N SIS,
auf eine unkonventionelle Art das Jahrtausende
alte, vertraute Weltbild zu zerstören drohten. D E M A G N E T E, M A G N E T 1-
Bruno war nicht der einzige, der die damalige Welt CISQ.VE CORPORIBVS, ET OE MAG-
no magnete cellure: Phyfiologia noua,
mit anderen Augen als die traditionelle Philosophie
pl11rimir & arg11mtntir, & expe~
rill>entis demon!lrau,
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EXCVDEßAT Pnllvs SHollTANNO
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W. Gilbert: «De Magnete)), 1600