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Slavko Boksan - Nikola Tesla und sein Werk

• NIKOLA TESLA UND SEIN WERK UND

DIE ENTWICKLUNG DER ELEKTROTECHNIK, DER HOCHFREQUENZ- UND HOCHSPANNUNGSTECHNIK UND DER RADIOTECHNIK VON V

DIPL.-ING. SLAVKO BOKSAN

MIT EINEM GELEITWORT VON

PROF. DR. F. KIEBITZ

MIT 79 ABBILDUNGEN IM TEXT

• T LEIPZIG - WIEN - NEW YORK DEUTSCHER VERLAG FÜR JUGEND UND VOLK ABTEILUNG FÜR WISSENSCHAFT UND TECHNIK V E R L A G S N U M M E R 826

CO PY R IG H T 1932 B Y DEU TSCH ER VER LAG FÜR JU G EN D UN D V O LK GESELLSCHA FT M . B. H . VJ ENNA I. BU R G R IN G 9

ALLE RECH TE, IN SBESO N D ER E DA S D E R Ü BER - SETZU N G lN FREM D E SPR A CH EN , V O R B EH A LTEN

EINB A N D ZEI CH NU N G V O N PR O F. HER B ER T SC H TM K O W JTZ

• PRINTED lN A USTRJA

BUCHDRUCKEREI CARL GEROLD'S SOHN, WIEN Vill. HAMERLINGPLATZ io Zum Geleit. Nikola Teslas Weltruhm beruht auf den Erfindungen, die er im letzten Jahrzehnt des vergangenen b Jahrhunderts bzemacht hat. Sie • liegen d 1 auf elektrotechnischem Gebiet im besonderen auf dem Gebiet er ang- samen und der hochfreque~ten Wechselströme, und sind aus ei~er re!ch gesegneten Forscherarbeit hervorgegangen. Seitdem hat s1e:h eine mächtige und vielseitige Wechselstromindustrie entwickelt, die noch heute im Wachsen begriffen ist. Teslas Name wird aber im Zusammen- hang mit dieser Industrie immer seltener genannt, obgleich es nicht unbekannt ist, daß er am Ausbau der Grundlagen der Elektrotechnik hervorragend beteiligt ist. Sein Landsmann S. Boksan hat in dem vorliegenden Buche eine Fülle von interessantem Originalmaterial über Teslas Lebensarbeit zu- sammengestellt und im Rahmen der Gesamtentwicklung der Elektro- technik historisch kritisch besprochen, so daß das Buch willkommene Gelegenheit bietet, in das Schaffen eines genialen Pioniers der Elektro- technik anregenden Einblick zu nehmen. Nicht selten ist die Frage laut geworden, warum Tesla bei der moder- nen kommerziellen Auswertung der Elektrotechnik nicht die Rolle spielt, die man nach seinen unbestrittenen erfinderischen Großtaten erwarten sollte; je nach ihrer Einstellung urteilen die Fachleute verschieden über die Enttäuschungen, die Tesla nicht erspart geblieben sind. Für mich liegt es nahe, für das Gebiet der drahtlosen Telegraphie auf die mannig- faltigen Wandlungen hinzuweisen, die unsere Anschauungen im Laufe der Zeit durchgemacht haben. Schon die Auffassung der Hertzschen Wellen hat sich geändert, und zwar in einem Sinne, der für die Würdi- gung von Teslas Verdiensten um die drahtlose Telegraphie nicht günstig gewesen ist. Ursprünglich nannte man Hertzsche Wellen nur solche Wellen, wie sie Hertz selbst benutzt hatte, also Wellen, die ungefähr 1 m lang waren. Von diesen unterscheiden sich die langen Wellen der drahtlosen Tele- graphie in mancher Hinsicht. Sie breiten sich nicht so geradlinig aus wie die eigentlichen Hertzschen Wellen und spielen sich auch nicht im freien Raume ab, sondern an der Oberfläche der Erde. Ob die Beschrei- bung der drahtlosen Energieübertragung mit Hertzschen Wellen möglich ist, war darum zunächst zum mindesten problematisch; und es ist wahr- scheinlich, daß Tesla gar nicht verstanden worden wäre, wenn er in den neunziger Jahren seine Ergebnisse durch Hertzsche Wellen erklärt hätte. Erst um die Jahrhundertwende. gelang Max Abraham der Nachweis, daß die Wellen, die ein geerdeter, hochfrequent erregter Sendedraht ausstrahlt, mit denselben Gleichungen berechnet werden können wie die eigentlichen Hertzschen Wellen; nur zwei Einschränkungen sind dabei zu machen: Erstens darf die Erde keinen elektrischen Widerstand auf- weisen, und zweitens muß sie eben sein. Obgleich diese Bedingungen * IV in der Wirklichkeit nur zum Teil erfüllt sind, hat man seitdem die Wellen der drahtlosen Telegraphie mit Hertzschen Wellen identifiziert; ja, die drahtlosen Wellen werden sogar gelegentlich mit Lichtwellen verwechselt. Marconi hatte ursprünglich mit den kurzen Hertzschen Wellen ge- arbeitet, die ein Righischer Oszillator a_usstrahlt. Als er nach dem Vor- gang von Tesla zum Gebrauch langer Wellen überging, durfte er unbe- denklich seine Ausbreitung,svorgänge als Hertzsche Wellen bezeichnen, und damit war erst das richtige Gewand für die drahtlose Telegraphie gefunden. • Die vorliegende Beschreibung von Teslas Wirken und Schaffen dürfte z~h~r~iche Anregunge~ für teden bieten1 der über die weitgehend spe- z1al1~1er~e Alltagsarbeit der Elel~trotechmk hinaus den allgemeinen Fort- schritt 1m Auge hat, rund damit möge sie nicht nur der historischen Gerechtigkeit, sondern auch der weiteren Förderung der Elektrotechnik dienen.

Berlin-Steglitz, 5. März 1932. Franz K i e b i t z. Vorwort. Den verflossenen vier Jahrzehnten haben auf dem Gebiete der Elektro- technik das Drehstromsystem, die Drehstromkra,ftübertrag,ung und der Induktionsmotor das Gepräge gegeben. Unzählige Überlandzentralen sind in dieser Zeit in der ganzen Welt errichtet worden, viele Millionen von Pferdestärken wurden bis jetzt aus Wasserkräften gewonnen und immer mächtiger breitet sich die Entwicklung in dieser Richtung aus. Elektrische Energieübertragung auf große Entfernungen ist in kurzer Zeit ein mächtiger Faktor der Elektrlzdtätswirtscha.lt sowie der moder- nen Technik und der heutigen Zivilisation geworden. Die Grundlage für diese Entwicklung 'ist im Jahre 1882, also vor rund fünfzig Jahren, von Nikola Tesla durch seine Entdeckung des Drehfeldes gelegt worden. Auf dieser epochalen Entdeckung fußend, hat Tesla selbst in einer über zehn Jahre währenden zähen Forscherarbeit zahlreiche Einzelerfindun- gen und Entdeckungen gemacht, die, mit seinen Entdeckungen auf dem Gebiete der Hochspannungstechnik zusammen in mehr als vierzig Pa- tenten niedergelegt, die Grundlagen für das große Gebäude der heutigen Starkstromtechnik geschaffen haben. Anschließend an diese seine Arbeiten hat Tesla 1890 seine Hoch- frequenzgeneratoren und 1891 seine Hochfrequenztransformatoren entwickelt, aus denen er in weiteren Jahren die Grundlagen der Hochfrequenztechnik und der Hochfrequenzforschungen geschaffen hat. Sein berühmter Vortrag im Columbia College vor dem American Institute of Electrical Engineers vom 20. Mai 1891 war von wissenschaftlichen Versuchen begleitet, die sowohl für die Physik als auch für die Elektrotechnik die Eröffnung eines neuen, ungemein fruchtbaren Forschungsgebietes bedeuteten. Diesem Vortrag folgte 1892, also vor rund vierzig Jahren, der zweite Vortrag in London und Paris vor der Royal Institution, vor der Institution of Electrical En- gineers und vor der Societe International des Electriciens und der Societe Francaise de Physique. Im Jahre 1893 hielt Tesla vor dem Franklin Institute in Philadelphia und vor der National Electric Light Association in St. Louis einen dritten Vortrag, dem in späteren Jahren neue folgten. Alle diese Vorträge sind von epochaler Bedeutung. Sie waren sowohl für die Wissenschaft als auch für die Technik eine Offenbarung. Neue wissenschaftliche Begriffe, neue technische Mittel und ungeheure Ent- wicklungsmöglichkeiten waren in ihnen enthalten und der Welt ge- geben. Hochfrequenzströme, der Tesl.atransformator, Teslaströme, Hochfrequenzoszillatoren, gekoppelte Schwingungskreise, auf ~esona1;1z abgestimmte Schwingungskreise, die Grundlagen der Raidlotec~_ink nebst Antenne und Erdleitung, die Anwendung der Hochfrequenzstrome in der Elektromedizin, für Ozon-, Luftstickstoff- und Stahlerzeugung, für ökonomische Lichterzeugung und für mehrfache andere Zwecke, VI

und viele weitere wissenschaftliche Gedanken waren in diesen Vor- trägen ausführlich besprochen und experimentell erhärtet. Diesen Vorträgen folgten wiederum mehr als vierzig gru:1-dlegen_d e Patente auf den Gebieten der Hochfrequenz- und der Radiotechnik, welche verschiedenste in den Vorträgen angedeutete und auch neue Gedanken und Ideen in technisch und praktisch realisierbare Formen umwandelten. Dieser genialen Piionierarbeit des großen Forschers und Entdeckers ist bis jetzt weder in der Wissenschaft noch in der Technik diejenige Anerkennung zuteil geworden, die ihr gebührt. Die Tatsache, daß heuer das fünfzigste Jahr sich vollendet, seit Tesla das Drehfeld ent- deckt hat, und daß nunmehr genau vierzig Jahre vergangen sind, seit Tesla in seinem Vortrag vor der Royal Institution in London eine aus- führliche Darstellung seiner Hochfrequenzforschungen geg·eben und die Grundlagen der Radiotechnik gelegt hat, haben dem Verfasser einen besonderen Anlaß geboten, in diesem Buch dasjeruige aus den wissen- schaftlichen Forschungen 'T eslas vorzubringen und im Rahmen der Ent- wicklung der Elektrotechnik, der Hochfrequenz- und Hochspannungs- technik und der Radiotechnik historisch-kritiisch zu beleuchten, was er für die Entwicklung· dieser Gebiete als grundlegend und bahnbrechend ansieht. Dem Verfasser war es nicht möglich, auf alle Dokumente und Einzel- heiten ausführlich einzugehen, und muß daher diesbezüglich auf die im Buche angegebenen Originalarbeiten verwiesen werden. Das Buch soll ja auch nicht eine Dokumentensammlung darstellen, sondern es ist mit dem innigen Wunsche geschrieben, daß es ihm gelingen möge, dem Wel'ke Teslas im Lichte des heutigen Standes der Elektrizitätswissen- schaft und der Technik endlich diejenige Anerkennung zu verschaffen, die ihm dank seiner Bedeutung zukommt. Aus diesem Grunde hat der Verfasser an zahlreichen Stellen in Dis- kussionen seinen Standpunkt offen ausgesprochen und hegt die Über- zeugung, daß er dadurch der objektiven Kritik genügend Anlaß bietet, um manche seit langem vielseitig eingebürgerte unrichtige Ansicht richtigzustellen und dadurch der Wahrheit zum Sieg zu verhelfen. Namentlich bezieht sich das auf die Hochfreqenz- und Radiotechnik. In der Fachliteratur wird dem Teslatransformator und den Teslaströmen ein viel zu enger Begriff und Anwendungsbereich eingeräumt. Tatsache ist jedoch, daß Tesla alle Systeme der gekoppelten Schwino-ungskrei.se ges_~haffen, das Problem der Abstimmung mehrerer Schwin;ungskreise gelost und a~~e Method_en der Erzeugung der Hochfrequenzschwingun- gen und -ströme praktisch gegeben hat. Ebenso ist es Tatsache daß Tesla. bereits 1892 für die _drahtlose Telegraphie die Antenne und die Erdlm~ung erfu~d_en und die Gru:1dlagen der Radiotechnik gelegt hat, d_aß er auch bereits 1897 nach zielbewußter Arbeit von sechs Jahren eil?- vollkommenes System ~er abgestimmten drahtlosen Telegraphie mit semen gekoppelten Schwmgungskreisen, seinen Rotationsoszillatoren als Erzeugern von schwachgedwrnpften und ungedämpften Schwingun- VII gen und mit seinen über hundert Meter langen Wellen praktisch ge- geben hat. Beweise für alles dies sind im Buche reichlich zu finden. Aber selbst auf dem Gebiete der Drehstromtechnik sind Teslas Lei- stungen in der Fachliteratur nicht genügend anerkannt. Aus diesem Grunde ist im Buche auch die große Pionierarbeit, die Tesla auf diesem Gebiete geleistet hat, ausführlich behandelt worden. * Herrn Prof. Dr. F. Kiebitz ist der Verfasser zu besonderem Dank ver- pflichtet, da er der Bitte des Verfassers, ein Geleitwort für das Buch zu schreiben, bereitwilligst entsprochen und ihm einige wertvolle Rat- schläge gegeben hat. Ferner ist der Verfasser z.u großem Dank verpflichtet seinem Bruder, Herrn Dr. Milos Boksan, Rechtsanwalt in Novi-Sad (Jugoslavien), der seinerzeit anläßlich der Vorarbeiten und der komplizierten Material- beschaffung in den Patentämtern und Bibliotheken Berlins, Wiens und Londons finanzielle Opfer gebracht und somit das Erscheinen des vor- liegenden Buches ermöglicht hat. Ebenso dankt der Verfasser seinem Freund, Herrn Dr. Guido Di- maczek in Wien, für die sorgfältig durchgeführte Korrektur des Buches und dem Direktor des Verlages, Herrn Walther Wiedling in Wden, für die wertvolle Unterstützung, die er dem Verfasser bei der Herausgabe des Buches zuteil werden ließ. Beograd, im März 1932. Slavko B o k s a n. Inhaltsverzeichnis. Seite Einleitung. Notwendigkeit historisch-kritischer Betrachtung XIII

I. Teil. l. Abschnitt. E n t w i c k I u n g d er EI e k t rote c h n i k. Erstes K a pi t e J. Epoche des galvanischen Stromes . 1

Galvani und Volta. 2. Oersteds Entdeckung. 3. Leistungen Amperes

und Ohms. Z w e i t es Kap i t e 1. Faradays Epoche der Induktion . . . 4 l. Faraday und sein Werk. 2. Erste Versuche, Dynamomaschinen zu bauen. Dr i t t es Kapitel. Epoche des Gleichstrome,s . 7

Siemens und Wilde. 2. Siemensches Dynamoprinzip. 3. Pacinottd und

Gramms. 4. Elektrische Beleuchtungs- und Kraftübertragnngsanlagen: Jablochkoff, Hefner-Alteneck und Edison. Versuche von Deprez. V i e r t es Kap i t e 1. Teslas Epoche des Drehstroms und der Drehstrom- Kraftübertragung l2

Teslas Entdeckungen und Patente . . . . . . . . . . 12

a) Elektrische Kraftübertragung. b) Elektromagnetischer Motor. Dreh- strom-Asynchronmotor. c) Drehstrom-Synchronmotor und Kraftüber- tragung mit ibm. d) Elektromagnetischer Motor. Kurzschluß- und Schleifringmotor. e) Transformation und Verteilung der elektrischen Energie. f) System der elektrischen Verteilung. Stern-Stern-Schaltung, Gleichstrom-Drehstromgenerator. g) Asynchrongenerator. h) Drehstrom- Kraftübertragung mit Multipolarmaschinen. i) Regulator für Drehstrom- motoren. Drehtransformator. j) Einphasen-Wechselstrommotoren und Kraftübertragung mit ihnen.

Die Weltausstellung in Chikago und die Hydrozentrale an den Niagara-

fällen . . . . . . . . . . . 45

Kraftübertragung Lauffen-Frankfurt a. M. . . 46
Teslas Patente und Townsends Patententscheidung 47
Aragos Rotation . . . . . . . . . . . . . 54
Teslas Vortrag vor dem Institut amerikanischer Elektroingenieure.

Standpunkt B. A. Behrends und A. du Bois-Reymonds . 54

Ferraris und andere Erfinder und Tesla . . . . . . . 56
Teslas Kampf um sein Drehstromsystem. Professor C. F. Scott über

Teslas epochale Leistung 66

II. Abschnitt. E n t w i c k l u n g cl e r H o c h f r e q u e n z- u n d H o c h s p a n n u n g s- t e c h n i k. Fünftes Kap i t e L Erforschung der Natur der Funkenentladungen . . 74

Erfindung des Kondensators. 2. Henrys und Helmholtz' Ansichten.
Lord Kelvins Theorie. 4. Feddersens Experimente.

S e c h s t e s K a p i t e I. 'I'eslas Hochfrequenzforschungen und Entdeckungen 80 A. Hochfrequenzmaschinen und Experimente mit denselben . . . . 80 a) Erste Experimente mit Hochfrequenzmaschinen. b) Entwicklung der Hochfrequenzmaschinen 81 X

Seite B. Te,slas Hochfrequenzoszillatoren und Schwingungssysteme . . a) l'esi,« Grnndpotente 462.418 "nd 454.622 aua dem Jah.-e 189t. H~eh· 89o frequenzströme, Telastransformatoren . • . b) ~'eslaströme h oder Teslaschwingungen ·und. di~ Gru~dpr.obleme bei 9 E 1 rer • rzeugung . . . . . . . . . . . . . • · 4

~rzeugung . von . schwachgedämpften und ungedämpften . T~Sl'.a- 9

st_romen (Teslaschwmgunge1;1) hoher Leistung und Wirtschaftlichkeit: Loschfunke. Hochfrequenzhchtbogen. Rotationsoszillator. 2. Re~_o nanz geko~p~lter Sch~ingungskreise. 3. Lose Koppelung. Versta~~ kung der freien Scbwmgungen. 4. Vakuumröhre als Erzeuger vo Hochfrequenzschwingungen. C. Zusammenfassung und Diskuss-ion 144 Siebentes K a pi tel. Teslas Hochspannungsforschungen . . 148 Achtes Kapitel. Anwendungen der Teslaströme (Schwingungen) in dei: 152 Technik . . . . . . . . . . . . . . . . l. Teslas Hochfrequenzforschungen und die Entwicklung der Glübl3:mpe.

Stromführung und Energieübertragung durch eine Leitung. Fernleitdu~~

mit erhöhter Selbstinduktion. Pupinspulen. 3. Teslaströme in der Ra technik. Druclesund Feststellungen. 10

Anwendung der Teslaströme für Ozon-,

Luftstickstoff- Stahlerzeugung. Ne u n t e s K a p i t e l. Teslaströme in der Medizin . . 161

Teslas Entdeckungen in den Jahren 1890 und 1891 . . .

161

Der Vortrag vor dem Kongreß für Elektromedizin in Buffalo 1898 · : 163
Tesla und die Röntgenstrahlen . . . . . . . . .

. 1.79 Zehntes Kap i t e 1. 'I'eslas wissenschaftliche Vorträge und Ansichten un~ 181 ihre Bedeutung . . . . • • · · ·

Engineering, Tirnes, ETZ. und .Professor Kiebitz über Teslas Vorträge 181

und Forschungen . . • • • · · : · · : 185 2 Teslas Ansichten über Elektrizität und Materie • · · .· • K~äfte 189

'I'eslas Gedanken über Licht, Äther, Atome und elektrostat1sc 10 • • 3

4: Teslas Gedanken und die heutige Wissenschaft 1 19

Abschnitt

E n t w i c k l u n g d e r R a d i o t e c h n i k. I 8 E f t e K a p i t e ]. Hertz als Vorläufer der Radiotechnik. Forschungen von. Maxwell 1 Hertz und Branly • · · · · · · .· · · ·h ngeu- 198 M x 'ells Theorie. 2. Hertzscbe Experimente. 3. Branlys Untersuc u z w .ö I fa t we 8 Kap i t e 1. Teslas Radioforsch_ungen von 1891-1897. S ~ haffung . . 204 der abgestimmten drahtlosen Telegraphie . . . • . 4

Der Grundplan de~ Radio~echnik. Die Vakuumröhre als Detektor · 211

. 20 2 Teslas Radioexpenmente m den Jahren 1893-1897 . . 11

. • z eh t es Kap i t e 1. Teslas Grundpatente 645.57 6 un d 649: 621Girar-

vom D ' '. \septembec 1897, Vier Reso,rnn,st,omkrniso in de, Radiotechnik. . . 217 deaus Feststellungen · · · t nt V i e r zehnte ,s Kap i t e 1. D ra h t l ose • erns euerung; 6l3.809 vom 1. Juh 1898 • • · ·F · t· · · Teslas Grundpa e . 226 Fun .. f z e n · 8 t n t e Kapitel. Teslaa Radioforschungen in den Jahren 1899 und 1900 • · · · · . 236 236 ~:. ~~;f;:w;~~~:rti:~~t!us. det„ zeit d~r Kolo~ad~-E;perime~te : 240 XI Seite a) Empfangsmethoden und Apparate: Kontaktdetektoren für Gleich- richtung der Wellen. Tikker und Tonrad. Wellenverstärkung. Mehrfache Wellen. b) Teslas Patent 787.412 vom 16. Mai 1900. Drahtlose Über- tragung der elektrischen Energie auf gröl~te Entfernungen mit langen Wellen. c) Teslas Patent l,U9.732 vom 18. Januar 1902. Apparate für drahtlose elektrische Energieübertragung.

Zitate aus „Tbe Century Magazine" vom Juni l900. Teslas Rund-

funkprojekt . 261 S e c h z e b n t es Kap i t e 1. Tesla und andere Pioniere der Radiotechnik 273

Marconi und seine Leistung . . . . 273
Professor Braun und seine Leistung· . . 284
Poulsen und Wien . . . . . . . . 287
Fessenden, Alexanderson und Goldscbmidt . . 288
Slaby und Graf Arco . 289

Si e b z eh n t e s K a P i t e 1. Radioliteratur und Tesla. Scblußbetracbtungen 292

II. Teil. Ac b t zehntes Kapitel. Teslas Leben und Schaffen . 301 Anhang : Liste der Teslaschen Patente in Amerika . 341 Namenregister. . 343

Alle im Text kursiv gesetzten Stellen stammen vom Verfasser. Berichtigungen :

Seite 77. Anstatt: V 4 L - CW• soll stehen:

halten. 4CL2 v~ 4CL2 Seite 98 (Ende des dritten Absatzes). Statt: festzuhalten" soll stehen: festzu- EINLEITUNG. Notwendigkeit historisch-kritischer Betrachtung. Die heutige Elektrotechnik, die Hochfrequenz- und Ho~hspannungs- technik und die Radiotechnik gelten als angewandte Wissenschaften der reinen Physik, die sich in den letzten Jahrzehnten zu gr~ßen selb- ständigen wissenschaftlichen Gebieten entwickelt haben. Be1 genauer Betrachtung ersehen wir leicht, daß sie von bestimmten grundlegenden physikalischen Gesetzen und Prinzipien beherrscht werden, ohne deren Erkenntnis ihre Grundlagen und ihre großartige Entwicklung unmög- lich wären. Parallel mit ihrer Entwicklung ist auch die Entwicklung der wissenschaftlichen Einsicht in das Wesen der Elektrizität gegang·en, und wir sind heute zu der allgemeinen Erkenntnis gelangt, daß die Elektrizität die letzten Grundlagen der Materie charakterisiert. Wir wissen heute, daß die Elektrizität in der Wissenschaft die führende Rolle spielt, aber auch die ganze moderne Technik ist von der Elektrizität beherrscht. Sowohl die Starkstrom- und Schwachstrom- als auch die Radiotechnik umfassen gewaltige Gebiete der Gesamt- technik und sind durch umfassende wissenschaftliche Entdeckungen entstanden. Sie haben in ihrer Entwicklung die ganze Maschinentech- nik mitgerissen und zur heutigen Vollkommenheit gebracht. Die Stark- stromtechnik und die Drehstromkraftübertragung haben in der Elek- trizitätswirtschaft heute einen jährlichen Kraftverbrauch von rund einer Viertelbillion Kilowattstunden ermöglicht. Das ist ungefähr die- jenige Leistung, die heute in einem Jahr in allen elektrischen Zentralen und sonstigen Kraftwerken der Erde zusammen erzeugt wird. Diese gewaltige Arbeitsleistung, die der Welt ein Jahr lang fast alle Be- dürfnisse an Licht und Kraft zu decken ermöglicht, wird auf großem Umwege aus Kohle, Rohöl und aus Wasserkräften gewonnen. Große Kraftstationen und Überlandzentralen umspannen heute alle Kultur- länder und geben uns einen Begriff davon, welche geistige und mate- r_ielle Entwicklung die Elektrotechnik ermöglicht hat, was in wesent- lich kleinerem Umfange auch von der Radiotechnik gesagt werden kann. Um zu diesen Resultaten zu kommen, mußten wissenschaftliche ~ntersuchungen und Entdeckungen mit technischen Erfindungen Hand m Hand gehen; denn die Prinzipien und Gesetze, die die Strom- und Wellenerzeugung umfassen und regeln, sind Sache der Physik bzw. der Elektrizitätswissenschaft, während die Technik das große Gebiet der Erfindung und Konstruktion der geeignetsten Maschinen und Ap:parate umfaßt, mit welchen die praktische Anwendung der physi- kalischen Prinzipien und Gesetze am besten verwirklicht werden kann. _Aufibe,iden Gebieten bedurfte man der Leistungen genialer Männer, welche die Grundlagen derselben geschaffen ha:ben. Unsere Pflicht ist es daher, derjenigen Männer zu gedenken, die uns in den letzten 150 Jahren in ~chwerer geistiger Arbeit zu den heutigen Resultaten geführt haben, und ~e,de:?1 sein Verdienst, welches ihm dank seinen Leistungen gebührt, ob- Jektiv anzuerkennen; denn nicht immer ist das bis jetzt geschehen. XIV

Geschichtliche Betrachtungen sind aber in der N aturwiss~ns~haft und Technik auch deshalb erforderlich, weil die Leistungen auf diesen Gebieten höchste Geistestaten sind zu denen nur die auserlesensten Köpfe der Menschheit befähigt sind - und das Studium der Kämpfe dieser Geister, der Natur ihre Geheimnisse abzuringen, ist ein lehr- reiches und anregendes, weil es uns diese Kämpfe miterleben läß~ und wir auf historischem Wege viel tiefer in die Probleme eindringen können als durch die sonst üblichen Methoden. Daß dadurch auch mancher Irrtum eingesehen und manches Unrecht beseitigt werden kann, zeigen viele Beispiele. In der Fachliteratur. finden wir sehr oft die irrige Auffassung ver- treten, daß z. B. die Erfindung der Glühlampe, des Telephons, des Mikrophons, der drahtlosen Telegraphie und vieler anderer großen Erfindungen eher denjenigen zugeschrieben wird, die die Erfindung technisch vervollkommnet oder industriell verwertet haben, als den- jenigen, die sie wirklich gemacht haben. Der Fall Philipp Reis. Ein sehr lehrreiche~ Beispiel in dieser Beziehung ist die Erfindung des Telephons und Mikrophons. Philipp Reis hatte seine große Erfin- dung bereits im Jahre 1861 gemacht und zwei Jahre später auf der Naturforscherversammlung in Stettin vorgeführt. Reis war mit seinen Apparaten imstande, sowohl Töne und Melodien als auch - obzwar noch unvollkommen - Worte wiederzugeben und war somit seiner Zeit weit vorausgeeilt. Die allgemeine Annahme, daß 15 Jahre später Bell und Hughes dieselbe Erfindung unabhängig von Reis gemacht haben weil die Erfindung von Reis in Vergessenheit geraten wäre, ist nicht 'berechtigt und ändert an den Prioritätsrechten von Reis gar nichts. Eine Erfindung ist nicht deshalb bedeutender, weil der Er- finder auch das Glück hatte, sie industriell zu verwerten. Und selbst wenn man annimmt, daß Be~l und_ Hughes wirklich unabhängige Er- finder sind, darf man auch mcht einen Moment daran denken sie vor Philipp Reis zu s~tzen, ~essei:i ~Tö~e um so höher zu bewerten' ist, weil ihm allein unstreitbar die Originalität gebührt, u. zw. zu einer Zeit, als nicht nur Laien, sondern auch Gelehrte zur Aufnahme seiner Ideen unreif waren; denn es ist bekannt, daß Poggendorf eine wissenschaft- liche Abhandlung von Reis über das Telephon nicht drucken lassen wollte, weil ihm die Erfindung unmöglich erschien.

Der Fall Robert Mayer. Auch bei den rein wissenschaftlichen Entdeckuno-en finden wir viele Fälle, in denen es langer Diskussionen bedurfte u~ die Priorität fest- zulegen. Ein sehr lehrreiches Beispiel hiefür ist' die große Entdeckung des Gesetz~s von der Er!1altung der Energie. . Heute gilt es als e~wiesen, daß dieses große Prinzip, welches im vorigen Jahrhundert eme Umwälzung des wissenschaftlichen Denkern, in den Naturwissenschaften bedingte, vom deutschen Arzt Robert Mayer entdeckt ist, obwohl auch der englische Forscher Joule als un- XV abhängiger Entdecker angesehen wird. Robert Mayer hatte im Jahre 1842 einen Aufsatz Über die Kräfte der unbelebten Natur" veröffent- licht und ließ im J~hre 1845 die Abhandlung über „Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem St~ffw:~ch~el" folgen. Bereits in der ersten Abhandlunz hat Mayer die Aquivalenz der Wärme und Arbeit ausgesprochen ~nd das Äquivalent der Wär~e auf 265 mkg berechnet. Diese Abhandlungen waren mehr theor_et1scher Natur, da es Mayer nicht gelang, seine Folgerungen expenmentell nachzuweisen. Ja, selbst mit der Veröffentlichung der ersten Abhand- lung ging es schwer, denn Poggendorf hatte im Jahre 1841 abgelehnt, die Arbeit in den Annalen der Physik und Chemie abzudrucken, und es gelang Mayer erst im nächsten Jahre, seine Abhandlung in den Annalen der Chemie und Pharmazie von Liebig erscheinen zu lassen. Die Veröffentlichung weckte in der wissenschaftlichen Welt kein Inter- esse und erst, als im nächsten Jahre Joule in England mit seiner Entdeckung vor die Öffentlichkeit kam, wurde man auf Mayers Lei- stungen aufmerksam. Viele Jahre wollte man Mayers Priorität und seine Leistungen in der Wissenschaft nicht anerkennen, so daß es der Intervention namhafter Gelehrten, wie Tyndall und Helmholtz, be- durfte, um der Wahrheit zum Siege zu verhelfen. Die berühmten eng- lischen Gelehrten W. Thomson und P. G. Tait hatten entschieden für Joule Stellung genommen, und erst als Tyndall im Jahre 1862 in London einen Vortrag über Robert Mayer hielt, fing man in der Wissen- schaft an, den Anspruch Mayers auf die Priorität einzusehen. Von größtem Interesse ist die Stellungnahme Helmholtz' zu dieser Frage, die er im Jahre 1868 in einem Brief an P. G. Tait festgelegt hat. Darin heißt es: „Ich muß sagen, daß mir die Entdeckungen von Kirchhoff auf diesem Felde (Radiation und Absorption) als einer der lehrreichsten Fälle in der Geschichte der Wissenschaft erscheinen, aber auch deshalb, weil viele andere Forscher vorher schon dicht am Rande derselben Ent- deckung gewesen waren. Kirchhoffs Vorgänger verhalten sich zu ihm in diesem Felde ungefähr so, wie in bezug auf Erhaltung der Kraft Rob. Mayer, Colding und Seguin zu Joule und W. Thomson. Was nun Robert Mayer betrifft, so kann ich allerdings den Stand- punkt begreifen, den Sie ihm gegenüber eingenommen haben, kann aber doch diese Gelegenheit nicht hingehen lassen, ohne auszusprechen, daß ich nicht ganz derselben Meinung bin. Der Fortschritt der Natur- wissenschaften hängt davon ab, daß aus den vorhandenen Tatsachen immer neue Induktionen gebildet werden und daß dann die Folgerungen dieser Induktionen, soweit sie sich auf neue Tatsachen beziehen, mit der Wirklichkeit durch das Experiment verglichen werden. Über die Notwendigkeit dieses zweiten Geschäftes kann kein Zweifel sein. Es wird auch oft dieser zweite Teil einen großen Aufwand von Arbeit und Scharfsinn kosten und dem, der ihn gut durchführt, zum höchsten Verdienste gerechnet werden. Aber der Ruhm der Erfindung haftet doch an dem, der die neue Idee gefunden hat; die experimentelle Prüfung nachher ist eine viel mechanischere Art der Leistung. Auch XVI

kann man nicht unbedingt verlangen, daß der Erfinder der Idee ver- pflichtet sei, auch den zweiten Teil der Arbeit auszuführen. Damit würden wir den größten Teil der Arbeiten aller mathematischen Physiker verwerfen. Auch W. Thomson hat eine Reihe theoretischer Arbeiten über Carnots Gesetz und dessen Konsequenzen gemacht, ehe er ein einziges Experiment darüber anstellte, und keinem von uns wird es einfallen, deshalb jene Arbeit gering schätzen zu wollen. Robert Mayer war nicht in der Lage, Versuche anstellen zu können; er wurde von den ihm bekannten Physikern zurückg·ewiesen (noch mehrere Jahre später ging· es mir ebenso); er konnte nur schwer Raum für die Veröffentlichung seiner ersten zusammengedrängten Dar- stellung gewinnen. Sie werden wissen, daß er infolge dieser Zurück- weisung zuletzt geisteskrank wurde. Es ist jetzt schwer, sich in den Gedankenkreis jener Zeit zurückzuversetzen und sich klar zu machen, wie absolut neu damals die Sache erschien. Mir scheint, daß auch Joule lange um Anerkennung seiner Entdeckungen kämpfen mußte. Obgleich also niemand leugnen wird, daß Joule viel mehr getan hat als Mayer und daß in der ersten Abhandlung des letzteren viele Ein- zelheiten unklar sind, so glaube ich doch, man müsse Mayer als einen Mann betrachten, der unabhängig und selbständig diesen Gedanken gefunden hat, der den größten neueren Fortschritt der Naturwissen- schaften bedingte; und sein Verdienst wird dadurch nicht geringer, daß gleichzeitig ein anderer in einem anderen Lande und in anderem Wirkungskreise dieselbe Entdeckung gemacht und sie nachher besser durchgeführt hat als er 1)". Dieser klassische Brief Helmholtz' wurde in P. G. Taits Buche ,,Slrntch of Thermodynamics" im Jahre 1.868 abgedruckt und ent- schied die Frage der Priorität Mayers, nachdem Tyndalls Vortrag im Jahre 1.862 die Prioritätsfrage ins Rollen gebracht hatte. Hiemit ist der beste Beweis geliefert, daß es mitunter der Intervention selbst der besten Geister der Wissenschaft bedürfe, um manche falsche An- sicht richtigzustellen. Der Fall Nikola Tesla. Weitere Beispiele sind nicht nötig. Das Vorstehende reicht aus, um unseren Standpunkt zu rechtfertigen, daß es im Interesse der Wahrheit liege, die historisch-kritische Methode einzuschlagen. Wir haben diese Methode auf die zahlreichen Entdeckungen und Erfindungen Teslas angewendet und glauben, daß die Beweise, die in diesem Buche über Teslas Arbeiten vorgebracht sind, ihre Wirkung nicht verfehlen werden. Teslas epochale Pionierarbeit auf den Gebieten der Elektrotechnik, ~er Hochfrequenz- und Hochspannungstechnik und der Radiotechnik 1st so groß, so wichtig und bahnbrechend, daß sie sich den kritischen Untersuchungen von selbst aufdrängt. In der heutigen Literatur herrschen darüber ganz falsche Ansichten. Wir wollen darum hier der objektiven und kritischen Geschichtsforschung und der Fachliteratur das notwendige Material liefern, um die umfangreichen Arbeiten 'I'eslas ins richtige Licht zu bringen. ') H. Helmholtz: über die Erhaltung der Kraft (Oswalds Klassiker). I. TEIL.

AB S C H N I T T.

Entwicklung der Elektrotechnik. Wenn wir die Geschichte der Elektrotechnik kritisch betrachten, können wir feststellen, daß ihre allmähliche Entwicklung vier Haupt- epochen umfaßt, deren Hauptträger 0 Galvani Volta, Faraday, Siemens, Gramme und Tesla sind. Diese N amen cha~·akterisieren am stärksten einzelne Epochen, obwohl auch andere Wissenschaftler und Techniker für einzelne Epochen große Verdienste haben. Die erste Epoche ist durch die Entdeckung und Ausnützung des galvanischen Stromes charakterisiert. Dieselbe dauerte zirka 50 Jahre, von 1780-1831. Die zweite Epoche ist charakterisiert durch die große Entdeckung Faradays im Jahre 1831 und kann als Epoche der In- duktion bezeichnet werden. Die dritte beginnt mit dem Jahre 1868, als die erste brauchbare Gleichstrommaschine geschaffen wurde, für deren BaJU Siemens, Wilde, Pacinotti und Gramme Hauptverdienste zu- kommen. Die vierte und wichtigste Epoche beginnt mit dem Jahre

Sie ist die Epoche des Drehstromes und wir wollen sie Teslas

Epoche der Drehstromtechnik nennen, da Tesla in diesem Jahre mit seinen grundlegenden Patenten die Basis der Drehstromtechnik und der Drehstromkraftübertragung geschaffen hat.

Erstes Kapitel. Epoche des galvanischen Stromes.

Galvanl und Volta.

kann man nicht unbedingt verlangen, daß der Erfinder der Idee ver- pflichtet sei auch den zweiten Teil der Arbeit auszuführen. Damit würden wir: den größten Teil der Arbeiten aller mathematischen Physiker verwerfen. Auch W. Thomson hat eine Reihe theoretischer Arbeiten über Carnots Gesetz und dessen Konsequenzen gemacht, ehe er ein einziges Experiment darüber anstellte, und keinem von uns wird es einfallen, deshalb jene Arbeit gering schätzen zu wollen. Robert Mayer war nicht in der Lage, Versuche anstellen zu können; er wurde von den ihm bekannten Physikern zurückgewiesen (noch mehrere Jahre später ging es mir ebenso); er konnte nur schwer Raum für die Veröffentlichung seiner ersten zusammengedrängten Dar- stellung gewinnen. Sie werden wissen, daß er infolge dieser Zurück- weisung zuletzt geisteskrank wurde. Es ist jetzt schwer, sich in den Gedankenkreis jener Zeit zurückzuversetzen und sich klar zu machen, wie absolut neu damals die Sache erschien. Mir scheint, daß auch Joule lange um Anerkennung seiner Entdeckungen kämpfen mußte. Obgleich also niemand leugnen wird, daß Joule viel mehr getan hat als Mayer und daß in der ersten Abhandlung des letzteren viele Ein- zelheiten unklar sind, so glaube ich doch, man müsse Mayer als einen Mann betrachten, der unabhängig und selbständig diesen Gedanken gefunden hat, der den größten neueren Fortschritt der Naturwissen- schaften bedingte; und sein Verdienst wird dadurch nicht geringer, daß gleichzeitig ein anderer in einem anderen Lande und in anderem Wirkungskreise dieselbe Entdeckung gemacht und sie nachher besser durchgeführt hat als er 1)". Dieser klassische Brief Helmholtz' wurde in P. G. Taits Buche ,,Sketch of Thermodynamics" im Jahre 1868 abgedruckt und ent- schied die Frage der Priorität M~yers, nachdem Tyndalls Vortrag im Jahre 1862 die Prioritätsfrage ms Rollen gebracht hatte. Hiemit ist der beste Beweis geliefert, daß es mitunter der Intervention selbst der besten Geister der Wissenschaft bedürfe, um manche falsche An- sicht richtigzustellen. Der Fall Nikola Tesla. Weitere Beispiele sind nicht nötig. Das Vorstehende reicht aus um unseren Standpunkt zu rechtfertigen, daß es im Interesse der Wah~heit liege, die historisch-kritische Methode einzuschlao-en. Wir haben diese Methode auf die zahlreichen E~tdeckungen und Erfindungen Teslas angewendet und glauben, daß die Beweise die in diesem Buche über Teslas Arbeiten vorgebracht sind, ihre Wirk~no- nicht verfehlen werden. Teslas epochale Pionierarbeit auf den Gebi;ten der Elektrotechnik ~er Hochfrequenz- und Hochspannungstechnik: und der Radiotechnil~ 1st so groß, so wichtig und bahnbrechend, daß sie sich den kritischen

Unt~rsuchung~_n von s~lbst aufdr~ngt. In der heutigen Literatur he~1sc~en darüber ganz falsche Ansichten. Wir wollen darum hier der objektiven und kritischen Geschichtsforschuno- und der Fachliteratur ~as ~otw_endig_e Material liefern, um die umfangreichen Arbeiten Teslas ms richtige Licht zu bringen. 1 ) H, Helmholtz: über die Erhaltung der Kraft (Oswalds Klassiker). I. TEIL. I. ABSCHNITT. Entwicklung der Elektrotechnik. Wenn wir die Geschichte der Elektrotechnik kritisch betrachten, können wir feststellen, daß ihre allmähliche Entwicklung nier Haupt- epochen umfaßt, deren Hauptträger Galvani, Volta, Faraday, S)_emens, Gramme und Tesla sind. Diese Namen charakterisieren am stark~ten einzelne Epochen, obwohl auch andere Wissenschaftler und Techniker für einzelne Epochen große Verdienste haben. Die erste Epoche ist durch die Entdeckung und Ausnützung des galvanischen Stromes charakterisiert. Dieselbe dauerte zirka 50 Jahre, von 1780-1831. Die zweite Epoche ist charakterisiert durch die große Entdeckung Faradays im Jahre 1831 und kann als Epoche der In- duktion bezeichnet werden. Die dritte beginnt mit dem Jahre 1868, als die erste brauchbare Gleichstrommaschine geschaffen wurde, für deren Bau Siemens, Wilde, Pacinotti und Gramme Hauptverdienste zu- kommen. Die vierte und wichtigste Epoche beginnt mit dem Jahre

Sie ist die Epoche des Drehstromes und wir wollen sie Teslas

Epoche der Drehstromtechnik nennen, da Tesla in diesem Ja~ue mit seinen grundlegenden Patenten die Basis der Drehstromtechmk und der Drehstromkraftübertragung geschaffen hat.

Erstes Kapitel. Epoche des galvanischen Stromes.

Galvanl und Volta.

Im Jahre 1780, also vor rund 150 Jahren kam der italienische Arzt und Physiker Alois Galvani zufällig auf die große Entdeckung, die er erst 11 Jahre später veröffentlichte und die heute unter dem Namen Galvanismus bekannt ist. Die Wissenschaft bat zu Ehren des Ent- deckers dem galvanischen Strom den Namen Galvanis gegeben. Noch vor Galvani war es in der Wissenschaft bekannt, daß gewisse Tiere, die im Wasser leben, die Eigenschaft haben, gewisse elektriscI:ie Phänomene zu offenbaren. Man hatte lange versucht, festzustellen, wonn diese animalische Elektrizität bestände, und auch Galvani hatte diesen Untersuchungen seine Zeit gewidmet. Nach einer Version hatte er bei einer Gelegenheit Froschschenkel präpariert und einen präparierter, Schenkel mit einem Kupferhaken an das eiserne Geländer in seinem Hof gehängt, um den Froschschenkel in der Luft zu trocknen .. Der Wind hatte den Froschschenkel in Bewegung gesetzt, und sooft dieser das eiserne Geländer berührte, zeigten sich beim Froschschenkel starke Boksan, Nikola Tesla. 1 2 Zuckungen. Galvani bemerkte das und schloß daraus, daß atmo- sphärische Elektrizität die Hauptrolle spielte; als er aber das Ex- periment auf einer Metallplatte im Laboratorium ausführte, kam er zu der Überzeugung, daß die Bewegung der Froschschenkel die Folge der animalischen Elektrizität sei und daß die ganze Erscheinung mit der atmosphärischen Elektrizität nichts zu tun habe. Galvani empfand bei seinen Experimenten jedesmal starke Zuckungen, sooft er die Froschschenkel mit einem Metallbügel berührte; die Zuckungen waren stärker wenn die Metallbügel aus zwei verschiedenen Metallen - u. zw. 'aus Eisen und Kupfer oder aus Kupfer und Silber - gemacht wurden. Galvani glaubte aber trotzdem lange Zeit, daß der gebogene Stab weiter nichts als den Leiter für den elektrischen Strom bedeute, während die Stromquelle in dem Froschschenkel zu suchen sei. Zu dieser Meinung kam er hauptsächlich deshalb, weil auch dann Zuckun- gen vorkamen, wenn der Bügel aus nur einem einzigen Metall herge- stellt war. Daß Zuckungen wesentlich stärker waren, wenn der Bügel aus zwei Metallen bestand, hatte er nicht beachtet und so blieb er bei seiner Auffassung, daß die Quelle der Elektrizität in den Frosch- schenkeln liege. Volta, zu der Zeit Professor der Physik in Pavia, untersuchte nach- her Galvanis Entdeckung und kam bald zur Erkenntnis, daß die Strom- quelle im Kontakt versc~iedener Metalle zu_ suchen_ sei. Er ~-achte eine zanze Reihe von Experimenten, welche diese Memung stutzten. In ~inem Experiment benützte er ein Gold- und ein Silberstück, und als er die beiden Münzen, die mit einem Draht verbunden waren, an die Zunge legte, fühlte er Bitterkeit in _der Zunge; als er eine Mün~e auf die Schläfe und die andere auf die Zunge legte, nahm er L1chter- scheinunzen wahr. Ihm war es klar, daß der Kontakt zweier Metalle einen Sti~m verursachte, der ni?ht nur die Eigenschaft hatte, Zuckungen hervorzurufen, sondern auch die Nerven anzuregen. Volta setzte seine Experimente mit einem Elektr?skop fort und stellte auch fest, daß man die Stromwirkung wesent_hch verstärken könne, wenn man eine ,ranze Reihe solcher Elemente bildet und sie hintereinander in eine Säule :chaltet. Auf diese Weise ~ntstand die Voltasäule, welche aus mehreren übereinander gelegten Zink- und Kupferplatten bestand zwischen denen nasse Lappen oder !1asse_s Papier eingelegt waren. Volta baute viele große Säulen und erhielt ziemlich starken Strom. Auf diese Weise entdeckte Volta eine neue Quelle der elektrischen Energie: den elek- trischen Strom - und bald erzeugte man überall in Laboratorien den _elektrische_n Strom_ aus Voltasäulen ~zw. aus galvanischen Elementen. Der auf diese WeISe erzeugte elektnsche Strom ist Gleichstrom weil er immer in gleicher Richtung fließt. ' Mit galvanischem Strom f_ührte man namentlich zu Anfang des vori- ~en Jahrhunderts_ umfangreiche Experimente aus, weil nämlich Volta 1m Jahre 1800 seme Entdeckung genau beschrieb und die Schrift der Royal Insti~ution nach ~ondon _schickte. Noch im selben Jahre gelang es den englischen \füem~kern Nicholson und Carlisle, mit galvanischem Strom das Wasser m seme Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu 3

zersetzen, wodurch sie die Fundamente der Elektrochemie legten. Von allen Seiten kamen Volta Anerkennungen zu, er wurde zum Mitglied der Royal Institution in London und vieler anderer wissenschaftlicher Institutionen gewählt. Im nächsten Jahre wurde er von Napoleon nach Paris eingeladen, um dort am physikalischen Institut seine Experimente zu wiederholen. Bei dieser Gelegenheit erhielt er von Napoleon die goldene Medaille für wissenschaftliche Verdienste. . Durch diese Leistung hat sich Volta zweifellos ein großes Verdienst für die erste Epoche der Elektrotechnik erworben; denn obwohl die Hauptentdeckung, die sich sehr fruchtbar gezeigt hatte, nicht von ihm stammt, müssen wir die weiteren Entdeckungen als ausschließliche Leistung Voltas betrachten und seine Verdienste um so höher ein- schätzen, weil die Erfolge nicht durch Zufall, sondern durch ziel- bewußte Arbeit erreicht wurden.

Oersteds Entdeckung.

In den nächsten Jahrzehnten haben Physiker und Chemiker weitere Experimente mit dem galvanischen Strom angestellt. Die wichtigsten Entdeckungen vor 1820 lagen vorwiegend auf elektro-chemischem Gebiet. Hervorragendes wurde von den großen Chemikern Davy und BerzeLius geleistet. Davy und andere stellten auch auf dem Gebiet der Stromwärme große Versuche an. So erzeugte Davy bereits 1812 den ersten elektrischen Lichtbogen, der später in der Technik für Licht- und Wärmeerzeugung stark ausgebaut und ausgenutzt wurde. Im Jahre 1820 gelang es aber dem berühmten dänischen Physiker Christian Oersted, die Aufmerksamkeit der Wissenschaft auf ganz neue Erscheinungen des elektrischen Stromes zu lenken. Man vermutete in Kreisen der Wissenschaft schon lange, daß eine Verwandtschaft zwischen elektrischen und magnetischen Erscheinungen bestehen müsse, es wollte aber niemand gelingen, die Verbindung zwischen der Elektri- zität und dem Magnetismus experimentell herzustellen. Auch Oersted, der damals Professor der Physik an der Universität in Kopenhagen war, versuchte zuerst lange vergeblich, die Verbindung zwischen der Elektrizität und dem Magnetismus nachzuweisen. Er führte mit seinen Assistenten eine ganze Reihe von Experimenten mit galvanischen Ele- menten aus, konstruierte verschiedene Apparate, die aus Voltasäulen, aus langge;streckten Kupferleitern und aus Magnetnadeln bestanden, es gelang ihm aber nicht, eine Bewegung der Magnetnadel durch elektrischen Strom zustande zu bringen. Oersted war als Experimen- tator ziemlich ungeschickt, denn er stellte die Nadel immer senkrecht zum Draht, durch den der Strom ging. Eines Tages kam ihm aber der geniale Gedanke, die Magnetnadel parallel zum Draht zu stellen, und als er den Strom durch den Draht durchließ bemerkte er zur größten Ilberraschung, daß die Magnetnadel in Bewegung versetzt wurde. Als er die Stromrichtung änderte, bewegte sich die Nadel in entgegengesetzter Richtung. Auf diese Weise kam Oersted zu seiner Entdeckung, die in der Wissenschaft größtes Aufsehen erregte. 1* 4

Leistungen Amperes und Ohms.

Die Entdeckung Oersteds veranlaßte die Physiker zu weiteren Experimenten, da man _auf dem ne~en Gebiet_e große _Entdeckungen er- hoffte. Oersted selbst ~iederholte seme Expei:imente, mde1!1 er zwischen den Stromleiter und die Magnet1_1adel verschiedene Materien, und zwar L er•t er. u nd Nichtleiter, · namentlich Metalle, Glas, Wasser, Harz usw stellte; der Erfolg war immer d ers~ lb e. D"1e N a d ~ l reagierte . . :mmer, so-., bald der galvanische St~om erschien, ~anz _ gleich, ob zwischen der Nadel und dem Strom Luftode~· Gegenstande v_orhanden w~ren. Oersted versuchte auch umgekehrt _ dm eh Magnete auf den elektnschen · h Strom einzuwirken bzw. durch Bewegung der Magnete elektnsc en Strom zu zeugen aber ohne Resultat. Neben Oersted stellten auch andere be- ~~hmte Physiker, namentlich Ampere, Versuche an, mit der Absicht durch Be-wegung des Magnets in einem Leiter elekrischen Strom z1,{ erzeugen; es wollte aber nicht gel_ingen: Ampere set~te _sein~ Unter- suchuno-en auf dem von Oersted eingeleiteten neuen Gebiete fort und entdeckte in kurzer Zeit seine berühmte Schwimmregel und ferner die Tatsache wie zwei elektrische Ströme aufeinander einwirken: daß Ströme gleicher Richtung einander anziehen und Ströme enta-eo-en- gesetzter Richtung einander _abstoßen. Ei~ige. J ~h!·e später ka~ tuch Ohm zu großen Resultaten rn bezug auf Le1tfalngkeit verschiedener Metalle. Er stellte im Jahre 1826 das bekannte Ohmsche Gesetz auf, welches die Spannung, den Widerstand und die Stromstärke eines Stromkreises im Verhältnis zueinander regelt. Der Bewegung des Stromes setzt jeder Leiter einen Widerstand entgegen, welcher mit der Länge des Leiters direkt und mit dem Querschnit~ desselben indirekt proportional ist, und der Spannungsverlust, der bei der Bewegung des Stromes durch den Leiter entsteht, ist gleich dem Widerstand des Leiters multipliziert mit der Stromstärke. Ohm untersuchte spezifische Widerstände verschiedener Materien und stellte fest, daß sich die- selben in bezug auf Leitfäh_i~lrnit vers_chieden verha!ten, so daß jedes Metall einen anderen . spezifischen "\Yiderstand besitzt. Durch diese wichtige Entdeckung sind der Technik Grundlagen für genaue Berech- nungen gegeben. Die \Yissensch3:ft h:-i,t in Anbetracht d_er V~rdienste von Ampere und Ohm die __ Stromemhe~t Ampere un~ d1~ W~derstandseinheit Ohm ge- nannt,. wahrend ..,zu Ehren Voltas die E:mhe~t der Spannung Volt ge- nannt 1st. Dem Entdecker Oersted aber 1st die Wissenschaft die äußere · Anerkennung schuldig geblieben, denn seine Verdienste sind bis jetzt äußerlich nicht gekennzeichnet.

Zweites Kapitel. Faradays Epoche der Induktion.

Faraday und sein Werk.

Die Vorarbeit Oersteds hat nach elf Jahren in der großen Entdeckung Faradays reiche Früchte getragen. Im Jahre 1831 gelang nämlich 5

Faraday die Entdeckung der Induktion, nach welcher Oersted und andere Physiker vergeblich gesucht hatten. Wir können das Verhältnis zwischen Oersted und Faraday am besten vergleichen mit dem Verhält- nis von Galvani und Volta, obwohl Oersteds Verdienste höher als jene Galvanis anzusetzen sind; denn er kam zu seiner Entdeckung nicht durch Zufall, sondern durch jahrelange zielbewußte Arbeit. Mit Faraday beginnt eigentlich die zweite Epoche der Elektrotechnik, die Epoche der Induktion, welche sich nicht nur für die weitere Ent- wicklung der Elektrotechnik, sondern auch für die weitere Entwick- lung der Physik als ungemein fruchtbar erwies. Faraday ist aber nicht nur zu der Entdeckung der Induktion und der Induktionserscheinungen a-elangt, sondern es sind ihm auch Gesetze der Elektrolyse zu verdanken. Außerdem fixi~rte er die Grundideen der elektromagnetischen Felder, auf welchen die Maxwellsche Theorie des Lichtes basiert. Durch seine jahrzehntelang fortgesetzte wissenschaftliche Arbeit hat Faraday neue Forschungsgebiete geschaffen und sowohl in der Wissenschaft als auch in der Elektrotechnik neuen großen Resultaten die Wege gebahnt. Darum wird Faraday als einer der größten Geister in der Geschichte der Wissenschaft und als eines der größten Genies überhaupt betrachtet. Faraday fing in ganz kleinen Verhältnissen an. Als Sohn eines kleinen Schmieds hat~e er in der Volksschule kaum die notwendigsten Ele- mentarkenntms~e erworben und mußte bald das Buchbindergewerbe erlernen, um einen Lebensberuf zu haben. Bei dieser Beschäftigung konnte er z_~ar s~hr _wen~~ verdienen, hatte aber Gelegenheit, ver- schiedene Buc~er m die _Rande zu bekommen, die er in seiner freien 7,eit unaufhörlich las. Sem Talent für Naturwissenschaften brachte ihn bald dazu, von erspartem Gelde chemische und physikalische Experi- mente anzustellen, und als er neunzehn Jahre alt wurde, besuchte er Abendkurse in den Fachschulen, um seine Kenntnisse in den Natur- wissenschaften zu erweitern. Im Jahre 1811, in seinem zwanzigsten Lebensjahre, hatte er Gelegenheit, die berühmten Vorträge des großen Chemikers Davy zu hören, welcher damals Professor an der Royal In- stitution in London war. Faraday schrieb jeden Vortrag Davys genau auf und überraschte eines Tages Davy mit seinen Aufzeichnungen. Als Davy seine eigenen Vorträge, die der junge Faraday aufgeschrieben hatte, durchsah, war er erstaunt und erkannte sogleich, daß in Faraday ein großes Talent für die Naturwissenschaften schlummerte, und be- stellte ihn zum Assistenten in der Royal Institution. Seit 1813 befand sich Faraday in der Royal Institution, deren Laboratorien ihm für seine Forschungen die beste Gelegenheit boten. Im Jahre 1816, im Alter vorf 25 Jahren, begann er bereits in der Philosophischen Gesellschaft in London Vorträge zu halten, behielt aber seine Stelle als Assistent Davys in der Royal Institution nach wie vor bei. Als Oersted 1820 seine Entdeckung bekanntgab, wiederholte Faraday dieselben Experimente und versuchte durch den elektrischen Strom auch die Rotation der Magnetnadel hervorzubringen, was ihm im näch- sten Jahre auch gelang. Auch sein Ziel war, experimentell nachzuweisen, daß durch magnetische Kräfte elektrischer Strom erzeugt werden kann; 6 obwohl er in den nächsten Jahren immer neue Versuche anstellte, kam er nicht vorwärts. Erst nach zehnjähriger Experimentierarbeit verfiel er auf die geniale Idee, einen Ring aus Weicheisen herzustellen und ihn mit zwei Drahtspulen auszustatten. Eine Spule war mit einer gal- vanischen Batterie und die zweite mit einem Galvanometer verbunden. Diese Anordnung brachte das große Resultat. Sobald er den galvani- schen Strom in einer Spule einschaltete, zeigte das Galvanometer Aus- schläge. Der Strom einer Spule induzierte in der anderen neuen Strom, u. zw. sooft Faraday die Batterie ein- und ausschaltete. Weitere Ex- perimente brachten das Resultat, daß es möglich war, auch durch bloße Annäherung und Entfernung eines Magnetes zu und von einer Draht- spule und umgekehrt in der Spule Strom zu erzeugen. Das Galvano- meter lieferte den unzweifelhaften Beweis dafür. Auch in anderer Weise ausgeführte Experimente ergaben ähnliche Resultate. Durch diese Experimente wurden die wichtigen Erscheinungen der Induktion entdeckt, eine neue Stromquelle wurde geschaffen. Der neue Strom wird, da er seine Richtung wechselt, Wechselstrom genannt. Die Veröffentlichung dieser Entdeckung im Jahre 1831 fand in der Wissen- schaft verständlichen Anklang, weil jeder namhafte Physiker seit Jahren in derselben Richtung forschte. Faraday begnügte sich nicht mit seinen Entdeckungen, er versuchte vielmehr noch eine Art elektrische Maschine zu bauen, was ihm zum Teil auch gelang. Obwohl die erste elektrische Maschine Faradays noch ganz primitiv war, verfehlte _sie den E_indruc~c auf _Tech~iker und Physi- ker nicht. Sie bestand aus emer Kupferscheibe, die zwischen den Polen eines Magnetes rotierte, und war dem ~xperin:ent Aragos aus dem Jahre 1825 nachgemacht, welcher durch eme rotierende Kupferscheibe die Magnetnadel in Rotation brachte. Faraday ~-ermutete in diesem Experiment Aragos . das Au/trete~ von. Iuduktionsströmnn in der Scheibe und als er eme Kupferscheibe zwischen den Polen eines kräfti- aen Magnetes rotieren ließ, erhielt er in der Scheibe den Strom den er durch Schleifdrähte an der Achse dem Rande der Scheibe ab'nehmen konnte.

Erste Versuche, Dynamomaschinen zu bauen.

In den nächsten Jahrzehnten wurden viele Versuche unternommen Dynamomaschinen zur Stromerzeugung herzustellen. So sind viel~ primitive. M?delle entstanden, welche unter den Namen Pixii Dal Negro, ~itclue, Saxton_, Clarke, Stöhrer, Petrina, Poggendorf u. ~- be- kannt ~md. Alle Anstrengungen der genannten Erfinder führten nicht dazu, eme brauchbare Dynamomaschine herzustellen wohl aber zu der Er~ndung d_es K~mmutat_ors, wodurch ~an in den St~nd gesetzt wurde, auf der ~asis ~er Induktwnswirkung nicht nur Wechselströme, sondern auch Gle1~hstrome zu erzeugen. Physiker und Techniker widmeten sich d~m Stu~mm_ d_es ~~oblems der _Dynamomaschine, und endlich schlugen viele Erfmder richtige Bahnen ein, welche zu reichen Resultaten führten. 7

Drittes Kapitel. Epoche des Gleichstromes.

Siemens und Wilde.

Mitte des vorigen Jahrhunderts ausgeführte Dynamomaschinen hatten zwei große Mängel: einerseits war man nicht imstande, genügend kräftige magnetische Felder zu erzeugen, um dadurch starke Ströme und brauchbare Spannungen zu bekommen, und anderseits war der erzeugte Gleichstrom eigentlich kein Gleichstrom, sondern ein gleich- gerichteter pulsierender Wechselstrom mit wachsender und fallender Spannung und Stromstärke. Erst dem genialen deutschen Erfinder Werner von Siemens gelang es im Jahre 1856, eine Maschine mit starkem magnetischen Felde zu konstruieren, indem er den sogenannten Zylinderinduktor erfand, der es ermöglichte, Induktionsspulen des Induktors so anzuordnen, daß die Drahtwindungen in unmittelbarer Nähe der Magnete rotieren und so der starken induzierenden Wirkung der Magnete ausgesetzt werden konn- ten. Der Anker von Siemens bestand aus einem Eisenkern, dessen Querschnitt auf zwei entgegengesetzten Seiten starke Einschnitte auf- wies. Der Anker war in der Längsrichtung mit isoliertem Kupferdraht so umwickelt, daß die Windungen mit dem Eisenkern zusammen zylin- drische Form erhielten. Der Induktor rotierte zwischen den Polen einer Reihe paralleler Hufeisenmrugnete und die Drehunz desselben wurde mit einem Handrad besorgt. Der erzeugte Wechselstrom wurde mit einem zweiteiligen Kommutator in pulsierenden Gleichstrom ver- wandelt. Diese Maschine von Siemens war zwar keine richtige Dy- namomaschine, bedeutete aber einen wichtigen Fortschritt gegenüber den früheren Ausführungen. Ungefähr acht Jahre später, 1864, erzielte der englische Professor Henry Wilde in Manchester einen weiteren be- deutenden Erfolg, indem er an Stelle der permanenten Magnete Elektro- magnete verwendete, wobei er sich auf die von Sinsteden bereits im Jahre 1851 aufgestellte Theorie stützte, gemäß welcher man die im Induktor durch Einwirkung permanenter Magnete indizierten Gleich- ströme zur Erregung von Elektromagneten in einer zweiten Maschine benutzen konnte, um möglichst starke Induktionsströme zu erhalten. Die erste Maschine mit permanenten Magneten diente also bei den Wildeschen Maschinen als Erregermaschine, um in den Elekromagneten der Hauptmaschine starkes magnetisches Feld für die Stromerzeugung zu gewinnnen. Wilde konstruierte auf diesem Prinzip mit dem Siemens- sehen Zylinderinduktor starke Maschinen, welche durch Dampfmaschi- nen angetrieben wurden, und war so imstande, starke Ströme zu er- zeugen. Er brachte es mit diesem Prinzip so weit, daß er drei Induktoren in einer Maschine vereinigte, wobei der Strom des ersten Induktors Elektromagnete des zweiten und der Strom des zweiten Elektromagnete des dritten erregte. Auf diese Weise erreichte Wilde so starke Ströme, daß er imstande war, starke Bogenlampen einzuschalten. Trotzde~1 Wilde einen bedeutenden Fortschritt erzielte, der überall größtes Auf- 8

sehen erregte, bedeutete auch seine Maschine nichts Vollkommenes, denn der erzeugte Gleichstrom war in seiner Stärke infolge der Er- hitzung der Eisenmassen stark geschwächt und die Höhe der Spannung sowie die Stromstärke waren starken Schwankungen ausgesetzt. Ein weiterer Nachteil war, daß man zur Erregung der Elektromagnete einen besonderen Strom brauchte, so daß die Maschine mindestens zwei In- duktoren bedingte. Dieser letzte Mangel wurde durch die große Entdeckung des Siemens- sehen dynamoelektrischen Prinzips beseitigt.

Siemenssches Dynamoprinzip.

Obwohl der Däne Sjoren Hjorth sowie Varley und Whaetstone un- abhängig voneinander und fast zu gleicher Zeit mit Werner von Siemens zu dieser Entdeckung gekommen sind, gebührt doch das größte Verdienst für die praktische Anwendung dieser Entdeckung Werner von Siemens, weil er die Bedeutung seiner Entdeckung in voller Tiefe erfaßt und alle Schwierigkeiten, die der praktischen Anwendung irrt W ece standen, mit Erfolg überwunden hat. Das dynamoelektrische Prinzip von Siemens besagt folgendes: Jedes Eisen wird magnetisch, wenn man es mit Drahtwindungen umwickelt und durch dieselben Gleichstrom durchläßt. Setzt der Strom aus, so behält das Eisen etwas remanenten Magnetismus zurück. Der remanente Magnetismus reicht immer au~, um bei der_ Inbetriebsetzung einer Ma- schine mit nur elektromagnetischen Polen 1m Induktor ganz schwache Ströme zu erzeugen. Führt man diese Ströme durch die Spulen der Elektromagnete herum, so wird die Stromerzeugung unter dem _Einflul~ des verstärkten Feldes immer stärker, so daß man dadurch die Mörr. lichkeit hat ohne Erregermaschine und ohne permanente Magnete ;u arbeiten. D~r schwache remanente Magnetismus des Eisenkerns der Elektromagnete leitet also die Wi~·kung ein. Durch fortwährende Ver- stärkung dieser Wirkung erhält eme Dynamomaschine nach dynamo. elektrischem Prinzip solche Ströme, als wenn die Erregung der Elektro- magnete durch besondere. Erre~ermaschine?- erfolgen würde. Siemens hat die große Bedeutun~ dies~r ~ntdeck1:ng m seiner Abhandlung „Über Umwandlung der Arbeitskraft m elektnschen Strom ohne Anwendung permanenter Magnete" deutlich hervorgehoben, wie das aus folgenden Worten der Abhandlung hervorgeht: ,,Der Technik sind gegenwärtig· Mittel gegeben, elektrische Ströme von unbegrenzter Stärke auf billige und bequeme Weise überall zu erzeugen, wo Arbeitskraft disponibel ist. Diese Tatsache wird auf mehreren Gebieten derselben von wesent- licher Bedeutung werden." Das Dynamoprinzip wurde von Siemens im Jahre 1866 bekannt- ge,geben _und seit der Zeit_hat die Entwicklung des Dynamobaues rasche Fortschntte gemacht. Siemens baute selbst verschiedene Maschinen mit seinem Zylinderinduktor, indem er zur Hervorbringung großer Stromstärken viele Drahtspulen im Induktor miteinander parallel schaltete; doch hatten alle diese Maschinen noch immer den großen 9 Nach teil, daß man keine gleichmäßigen und hohen Spannungen erzielen konnte, weil der Kommutator aus lediglich zwei voneinander isolierten Segmenten bestand und infolge des Kommutatorfeuers hohe Spannungen nicht zuließ. Auch war die Gleichmäßigkeit der Stromstärke infolge- dessen und infolge starker Erwärmung der massiven Eisenkerne nicht möglich.

Pacinotti und Gramme,

Eine in dieser Richtung wirklich brauchbare Dynamomaschine hatte indessen der italienische Physiker Pacinotti schon im Jahre 1860 er- funden. Sie wurde vier Jahre später in einem italienischen Journal „ll nuovo Cimento" mit ausführlicher Beschreibung der Theorie und mit Abbildungen veröffentlicht. Die grundlegende Erfindung Pacinottis, welche Gleichstrommaschinen wesentlich höherer Spannung bei gleich- mäßiger Stromstärke zu bauen ermöglicht, besteht in der Erfindung der gleichmäßigen Verteilung der Spulen an einem Ringanker, welche Spulen nicht an zwei Segmente des Kommutators, sondern an mehrere ebenfalls ringförmig ang·eordnete und voneinander isolierte Segmente angeschlossen werden, so daß durch Hintereinanderschaltung der Spulen und Segmente hohe und gleichmäßige Spannung erzielt werden kann. Diese bedeutende Erfindung von Pacinotti ist aber sowohl in wissenschaftlichen als auch in technischen Kreisen unbeachtet ge- blieben. Erst im Jahre 1868 kam der Belgier Gramme zu derselben Er- findung, u. ~w. ganz unabhängig von Pacinotti, da er von der Erfindung desselben nichts wußte. Gramme ist es endlich gelungen, die erste brauchbare Gleichstrom- maschine herzustellen. Gramme benutzte dabei auch das Siemenssche dynamoe~ektrisSl:e P1:inzip und baute at~ßerden~. seinen Rin~anker n\cht aus massivem Eisenring, sondern aus einem Bundel unteremander iso- lierter Eisendrähte. Gramme war als Modellschreiner mit dem Bau von Modellen für elektrische Apparate bei . der französischen Gesellschaft „L'Alliance" beschäftigt und kam aus eigener Kraft auf die große Idee, eine Dynamo- maschine mit Ringanker zu konstruieren, die sowohl für Beleuchtungs- zwecke als auch für Motorantriebe geeignet wäre. Im jahrelangen Ex- perimentieren vervollkommnete er seine Maschinen konstruktiv in so hohem Maße, daß die von ihm gebauten Maschinen sowohl als Dynamos wie auch als Elektromotoren für ansehnliche Spannungen und Leistun- gen gebaut werden konnten. Diese Maschinen mit Ringanker sind nach ihrem Erfinder Grammesche Maschinen genannt worden. Diese Grammesche Leistung bewirkte, daß in allen führenden Staaten Europas und in Amerika bald namhafte Industrien für den Bau von Dynamomaschinen_ und Elektromotoren erstanden, mit dem Ziele, ihre Kräfte für elektrische Beleuchtung und für elektrische Arbeitsüber- tragung auszunutzen. Im Jahre 1873 erfand Hefner-Alteneck den Trommelanker, welcher dem Ringanker gegenüber große Vorteile auf- wies, wodurch der Dynamoindustrie neuer Impuls gegeben wurde. 10

Elektrische Beleuchtungs- und Kraftübertragungsanlagen: Jablochkoff,

Hefner-Alteneck und Edison. V e r s u c h e v o n D e p r e z. Der schnellen Entwicklung der Dynamomaschine folgte ebenso schnell die Entwicklung der elektrischen Beleuchtung. Die erste brauchbare Bogenlampe war die Kerze des russischen Er- finders J ablochkofI im Jahre 1876, welcher als erster die Teilung des elektrischen Lichtes ermöglichte. Vor J ablochkoff konnte man ~ur~h eine Dynamomaschine nur eine einzige Bogenlampe speisen, weil die Hintereinanderschaltung mehrerer Lampen infolge Abbrennens der Kohlen in irgendeiner Lampe unmöglich war. Jablochkoffs Kerze er- möglichte sowohl die Reihen- als auch die Parallelschaltung mehrerer Lampen und veranlaßte die Entwicklung der Beleuchtungstechnik. . Hefner-Alteneck, der Erfinder des Trommelankers, erfand 1878 d~e erste Differentiallampe und gab auch hier einen starken Anstoß für die weitere Entwicklung des Beleuchtungswesens; denn nunmehr war die Bogenlampe derart vollkommen ausgebildet, daß ihre Anwendung für die Beleuchtung öffentlicher Plätze und für Straßen- und Fabrik- beleuchtung schnell folgte; zur Beleuchtung kleinerer Räume eignete sich aber die Bogenlampe nicht. Für sie brauchte man kleine Glühlampen, und als 1879-1880 Lane- Fox, Swan und Edison nach hervorragender Vorarbeit von Göbel und anderen Erfindern die Glühlampe vervollkommneten, praktisch aus- bildeten und industriell einführten, ging man überall dazu über, in schnellem Tempo elektrische Zentralen für Licht- und Kraftzwecke zu bauen. Edison war der erste, dem die Ausbildung eines praktischen Systems der Glühlampenbeleuchtungsanlage gelang. Bereits im Mai 1880 richtete er auf dem Dampfer „Columbia" eine größere Beleuchtungsanlage ein und 1881 folgte auf der Pariser Ausstellung eme Anlage mit 1000 Glüh- lampen. Edison war auch der erste, der das Dreileitersystem einführte und 1882 das erste Elektrizitätswerk in New York erbaute. Für dieses und später nachgefolgte Elektrizitätswerke wurde ausschließlich Gleichstrom verwendet, da man Wechselstrom trotz seiner wesentlichen Vorteile der Spannungstransformation für Kraftzwecke nicht benutzen konnte. Der große Vorteil des Gleichstromes, daß man bei ihm Dynamos in derselben Konstruktion auch für Elektromotoren verwenden konnte, war beim Wechselstrom nicht gegeben, außer bei erzieltem Synchronis- mus zwischen der Dynamomaschine und dem Elektromotor, was in der Praxis wegen der Belastungsänderungen unmöglich war. Obwohl Edison für die Entwicklung der Glühlampe, der Gleichstromdynamomaschine, des Gleichstrombeleuchtungssystems und für den Bau von Elektrizitäts- werken hervorragende Pionierarbeit geleistet hat, haben seine For- schungen weniger wissenschaftlichen als praktischen Wert. Er bewegte sich in den von anderen bereits gewiesenen Bahnen und war groß in der Industrialisierung· eigener und fremder Erfindungen. Große Ent- deckungen sind ihm aber nicht gelungen, und so ist es verständlicl~, daß er dem Problem der Kraftübertragung wenig· Aufmerksamkeit 11

schenkte und für seine Lösung nichts beitragen konnte, obwohl seine Lösung auch für die weitere Entwicklung der Elektrizitätwirtschaft, der Elektroindustrie und der Glühlampe von fundamentaler Bedeu- tung war. . Die Frage der Kraftübertragung bedingt zentrierte Krafterzeugung, Fortführung der elektrischen Energie auf weite Entfernungen mit se~~r hohen Spannungen und brauchbare und praktische Elektromotoren fur die Energieumwandlung. Der bekannte französische Ingenieur Marcel Deprez sprach bereits im Jahre 1880 den Gedanken aus, daß fü~- Kraft- übertragungen hohe Spannung erforderlich sei. Deprez hatte seme A;1- sichten auf Grund theoretischer Überlegungen und Berechnungei~ m wissenschaftlichen Kreisen intensiv vertreten und dahin formuliert, daß für die Kraftübertragung Wechselstrom ungeeignet wäre, we_il Elektromotoren für Wechselstrom nicht gebaut werden können, daß die Zukunft dem Gleichstrom gehöre und daß daher Gleichstrommaschinen für hohe Spannung zu bauen sind. Seiner Ansicht schlossen sich bald alle führenden Elektrotechniker an, obwohl die englischen Erfinder Gaulard und Gibbs bereits im Jahre 1882 und die ungarischen, Deri, Zipernowsky und Blathi, im Jahre 1884 die Transformatoren technisch so weit ausgebildet hatten, daß man sie auch für mehrere tausend Volt auf sicherer technischer Grundlage bauen konnte. Deprez führte ;111it Gleich~trom mehrere Kraftübertragungen aus, um die Brauchbarkeit des Glewhstroms für diese Zwecke nachzuweisen. Die erste Kraftübertragung wurde von ihm im Jahre 1882 bei München _ gelegentli<-:h d~r Münchener_ elektrotechnischen Ausstellung - aus- o-eführt, wobei es ihm gelang, ennge Pferdekräfte auf 50 km Entfernung ~it 25% Nutzeffekt zu übertragen. Die verwendete Spannung betrug 1300 Volt. Obwohl das erzielte Resultat sehr schlecht war, bemühte sich Deprez auch weiter in derselben Richtung und machte in den nächsten Jahren große Anstrengungen, um Gleichstromdynamos und Elektro- motoren für hohe Spannungen zu bauen. Im Jahre 1886 gelang es ihm, mit fünf hintereinander geschalteten Dynamomaschinen von je 1000 Volt bei Paris auf eine Entfernung von 15 km mit einem Wirkungsgrad von 50% 116 PS zu übertragen. Obwohl der Erfolg, vom heutigen Stand- punkt aus betrachtet, auch hier gering war, weil bei einer verhältnis- mäßig kurzen Strecke und kleinen Leistung 50% der Gesamtenergie in Leitungen und Maschinen verlorengingen, war das Resultat damals überraschend und erstattete Deprez damals darüber der Akademie der Wissenschaften in Paris einen besonderen Bericht. Ein Jahr später wurde in der Schweiz eine Kraftübertragung bei Kriegstetten und Solothurn auf 8 km Entfernung ausgeführt, wobei zwei kleine Wasser- turbodynamos von je 900 Volt, insgesamt also 1800 Volt, eine Gesamt- leistung von 31 PS an zwei in Solothurn aufgestellte und hintereinan- dergeschaltete Elektromotoren übertrugen. Der erzielte Nutzeffekt be- trug rund 75 % , so daß lediglich ein Viertel der Gesamtenergie in Leitungen und Maschinen verlorenging. Auch dieses Resultat muß heute als sehr gering angesehen werden, denn sowohl die erzielte Ent- fornung als auch die übertragene Leistung bedeuten keinen wesent- 12 liehen Schritt für die Lösung der gr?ßen F_'rage der Kraft~bertragung; zur damaligen Zeit aber wurde der Erfolg m all:n Fachkreisen als her- vorragend angesehen und trug viel zur Be_fest1g~ng der Depr~zsc_hen Ansicht bei, daß Kraftübertragungen nur mit Gleichstrom verwukhcht werden können. - G l d Gibh z· Obwohl viele Elektriker, namen_t 1 1c 11" au ar , 1 s, 1pernowsky, Deri, Blathy, l\forday, Leblanc, d~hcK lrn fit~obmston und Bradlehy, bemüht en den Wechselstrom für 1e . ra u er ragung zu ne men und :i~uchbare Wechselstrommotoren_ zu erfinden1 schluge_n alle Versuche fehl. Die Zukunft schien dem Gle1chstrorr_i gesichert .. Die Industrie und auch die durch dieselbe _geförderte w1~senscha~tliche Untersuchung wandten sich ganz dem Gleichstrom zu mit dem Z~ele, das Problem der Kommutation, das sich dem Bau sehr gr?ßer Ma_schmen hoher S~annung in den Weg stellte, z~ lösen, um auf diese WeISe z1:1 hohen Le1~tungen der Gleichstrommaschmen und -motoren und zu großen Kraftuberti-a,. gungen zu gelangen. . . . Inmitten aller dieser Arbeiten wurden aber m Amerika die Grund- lagen für die Drehstromtechnik _in e_inigen grundlegenden Patenten fest- gelegt, welche die letzte und wichtigste Epoche der Elektrotechnik in- augurierten. Viertes Kapitel. Teslas Epoche des Drehstroms und der Drehstrom-Kraftübertragung.

Teslas Entdeckungen und Patente.

Die Drehstromtechnik basiert auf der Entdeckung des Drehfeldes. Wie wir an späterer Stelle auseinandersetze_n werden, kam Tesla zu der großen Entdeckung des Drehfeldes schon 1m Jahre 1882, nachdem er sich bereits als Student seit dem Jahre 1~78 ununterbr_ochen um die Erfindung eines Wechselstrommotors bemuht hatte. Die ersten E ._ perimente mit dem Drehstrom führte Tesla bereits im Jahre 1883 a ~ zum kommerziellen Erfol~ kam er a~er erst 1887, in welchem Jal~~~ seine Bemühungen so weit vorgeschntten waren, daß er in Amerika sieben grundlegende Patente anmelden konnte, und zwar am 12. Ok- tober 1.887 die Patente 381.968 und 382.280 und im November und Dezember desselben Jahres die weiteren Patente 381.969/70, 382.279 und 382.281/82, welche sich alle auf den patentamtlichen Schutz des In- duktionsmotors, des Drehstromgenerators und Transformators und der Drehstrom-Kraftübertragung bezogen. Diese sieben Patente wurden Tesla sämtlich am 1. Mai 1888 vom Patentamt erteilt. In ihnen ist die Entdeckung des Di:ehfeldes 1:nd _des Drehstroms in Drehstromgenera- toren genau beschrieben sowie die Ausnutzung derselben für den Bau von Drehstrommotoren, u. zw. sowohl von asynchronen als auch von synchronen, für den Bau von Mehrphasentransformatoren und für die Drehstrom-Kraftübertragung. In diesen Patenten ist noch, sowohl beim Zweiphasen- als auch beim Dreiphasenstrom und allgemein beim Mehr- phasenstrom, für jede Spule je eine Hin- und Rückleitung benutzt worden, so daß das Zweiphasensystem mit vier und das Dreiphasen- 13 system mit sechs Leitungen versehen war. Teslas Untersuchungen zeigten aber, daß man alle Rückleitungen zu einer einzigen verbinden und daß man in Spezialfällen auch diese Leitung entbehren kann, so daß auch das Dreiphasensystem nicht mehr als drei Leitungen braucht. Diese Entdeckungen sind am 10. und 24. April 1888 zum Patentschutz angemeldet, welcher Tesla in den Patenten 390.413/14 erteilt ist. Den erwähnten Patenten folgten noch im selben Jahr sowie in den darauf- folgenden 32 weitere Patente, welche sich auf verschiedene Konstruk- tionen und Erfindungen für das Mehrphasensystem und für Einphase~- Induktionsmotoren und Einphasen-Kraftübertragungen bezogen. Mit diesen insgesamt 41 Patenten auf dem Gebiete des Drehstroms, welche Tesla in Amerika erteilt wurden, ist das große Gebiet des Drehstroms beherrscht. Eine große Summe erfinderischen Könnens und eine gewal- tige Arbeitsleistung sind in diesen Patenten niedergelegt, wodurch eine ungeahnte Entwicklung· der neuen Epoche des Drehstroms herbeigeführt wurde. Im zweiten Teil werden wir ausführlich den Weg schildern, wie Tesla zu diesen Entdeckungen gekommen ist; hier wollen wir aber durch Wiedergabe einiger Patente und durch verschiedene Zitate festlegen, wie umfangreich Tesla die praktische Ausnutzung seiner Erfindungen behandelte. In den Grundpatenten 382.280 und 381.968 beschreibt Tesla ausführ- lich die Erzeugung des Drehfeldes mit den Mehrphasenströmen eines Mehrphasenstrom-Generators und betont, daß das Problem der elektri- schen Umwandlung und der Übertragung der Energie einige Forderun- gen umfaßt, welch~ zu . erfüllen frühere Maschinen und Systeme nicht imstande waren. Seme Erfin~ung ermöglicht ökonomische Umwandlung und Übertragung der elektnsch~n Energie, weil durch sie zuverlässige und einfache Apparate ermöglicht werden, welche die Anwendung hoher Spannungen zulassen und dadurch eine sehr ökonomische Lösung des Kraftübertragungsproblems gewährleisten. Nachstehende Wieder- gabe dieser beiden Patente zeigt die Problemstellung, seine Lösung und den Umfang des Patentschutzes.

a) EI e kt r i s c h e Kraft ü b ertrag u n g. Patent 382.280 vom 12. Oktober 1887 / 1. Mai 1888. Die Hauptteile des Patentes lauten: ,,Die praktische Lösung des Problems der elektrischen Umwandlung· und der Übertragung der mechanischen Energie umfaßt einige Forde- rungen, welche die Apparate und Systeme, die bis jetzt im Gebrauch waren, nicht zu vollführen vermochten. Solche Lösung verlangt in erster Linie Gleichmäßigkeit der Motorgeschwindigkeit, unabhängig von seiner Belastung innerhalb der normalen Arbeitsgrenzen. Ander- seits ist es notwendig, um größere Ökonomie der Umwandlung, als es bis jetzt möglich war, zu erzielen, billigere, zuverlässigere und ein- fachere Apparate zu konstruieren, u. zw. solche, bei welchen jede Ge- fahr bei der Anwendung der Hochspannungströme ausgeschaltet werden kann, was für ökonomische Kraftübertragung erforderlich ist. 14 Meine vorliegende Erfindung stellt eine neue Meth~de,_ ein ne1;1es System für Kraftübertragung mit Elektrizität dar, wobei v_rnle ~eutige Schwierigkeiten überwunden sind und große Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit gesichert ist. . . . Bei der Ausführung meiner Erfindung gebrauche ich ei_nen Mo~?1, der zwei oder mehrere unabhängige energieliefernde Kreise entl~_alt, durch welche ich in der hier beschriebenen Weise Wechselstrome schicke und mit denselben progressive Verschiebung der ma~netischen oder der Kraftlinien hervorbringe, die in Übereinstimmung mit der gut bekannten Theorie die Arbeit des Motors leisten. Es ist klar, daß geeignete progressive Verschiebung der Kraftlinien ausgenutzt werden kann, um die Bewegung oder Rotation jedes der Elemente des Motors, der Armatur oder der Feldmagnete hervor- zubringen, und daß der Motor keinen Kommutator braucht, wenn die Ströme, die durch verschiedene Stromkreise des Motors geschickt werden, die geeignete Richtung haben; um aber alle heute üblichen Kommutatorapparate zu vermeiden, verbinde ich die Motorstromkreise direkt mit denen eines geeigneten Wechselstromgenerators. Die prak- tischen Resultate eines solchen Systems, seine ökonomischen Vorteile und seine Konstruktion und Arbeitsweise will ich nachstehend unter Hinweis auf beiliegende Diagramme und Zeichnungen beschreiben. Die Eia. 1-8 und 1 a-8 a stellen die Diagramme dar, in denen das Prinzip der Wirkung meiner Erfindung dargestellt ist. Die übrigen Figuren zeigen Ansichten der Apparate in verschieden~n Formen, durch welche die Erfindung verwirklicht werden kann, und ich beschreibe sie der Reihe nach. Die Fig. 9 zeigt schematisch einen Motor, einen Generator und die Verbindungsstromkreise in Übereinstimmung mit meiner Erfindung. M i~t der M?tor und G der Gene~~tor,_ von welchem aus der Motor angetrieben wird. Der Motor enthalt einen Ring R vorzugsweise aus dü_1_:men, isolierten Eisen~ingen oder Ringplatten ge~ b~ut,. um fü~ di~ An~erung d~_r ~ag_netischen V ~~hältnisse so emp- fang~ich_ zu sein, wie es Irg~nd möglich 1st. Dersel~e 1st mit vier Spulen aus isoliertem Draht umwickelt, welche symmetrisch angeordnet und mit C C C' C' bezeichnet sind. Die entgegengesetzten Spulen sind so ver- bunden, um paarweise_ zu arbeiten u1:d um f~·eie Pole an entgegen- gesetzten Stellen des Ringes hervorzubringen. Vier freie Enden sind mit d~n Kontakten T T T' T', wie angegeben, verbunden. In der Nähe des R:mges, vorzugsweise innerhalb desselben, befindet sich auf einer Achse eme Magnetscheibe von zylindrischer Form mit zwei Segmenten wie angegeben. Die Scheibe ist so montiert daß sie sich im Rino-~ frei drehen kann. Der _G ener3:tor _G von gewöhnlicher Type enthält Feld- mag~ete N _S und e_m e zylindrische Armatur A, die mit zwei Spulen B B' um~ickelt 1st. F_rei_e E_nden jeder Wicklung werden durch den Schaft a' gefuhrt und mit isolierten Kontaktringen b b b' b' entsprechend ver- bunden. Kollektoren oder Bürsten gleiten an jedem Ring und bilden s~ den ~ontak_t, dur?h welchen der Strom von einem und zu einem Rmg ge!uhrt. wird. Diese Kontakte sind mit den Kontakten des Motors durch die Leitungen L L' verbunden, wie das im Diagramm gezeigt ist. 15 No Moclel.) 4 Sheets-Sheet 1. N. TESLA. ELEOTRICAL TRANSMISSION OF POWER. No. 382,280. Patented May 1, 1888.

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Fig.2

Fig.3 Fig.J"

Fig.4

Fig.5

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a R Fi:1.8 Fig.8"' c -~ c C'

WITNESSES INVENron. 1.\.\-\.S~ ~ 7.u.fp.._, ~~,4~· -- BY ~(""""'. &l;:,,"H/a.ye . Fig. 1-8 und 1 a-8a. _

ATTORNEYS. // 16

Dadurch werden zwei komplette Stromkreise gebildet, wovon der eine, sagen wir, die Spulen B des Generators und C C des Motors und der andere die übrigen Spulen B' und C' C' des Generators und des Motors enthält. Es erübrigt jetzt, die Arbeitsweis_e des Systems zu erl~lären? zu welchem Zwecke auf die Diagramme Fig. 1-8 und 1 a-8 a hmgewiesen wird in denen die verschiedenen Phasen, durch welche die Spulen des Generators während des Betriebes hindurchgehen, und die entsprechen- den resultierenden magnetischen Änderungen, die im Motor hervor- gerufen werden, angegeben sind. Das Drehen der Armatur des Gene- rators zwischen den Feldmag·neten NS erzeugt in den Spulen B B' Wechselströme, deren Intensität und Richtung den bekannten Ge- setzen gehorchen. In der Position der Spulen gemäß Fig. 1 ist in der Spule B praktisch kein Strom vorhanden, während die Spule B' zur selben Zeit das Maximum des Stromes hergibt, und mit den in der Fig. ~ angegebenen Mitteln schließt der Stromkreis dieser Spule auch die Spulen C C de~ Motors g;e~äß Fig. 1 a._ Bei geeigneter Verbindung ist, " das Resultat die Magnetisierung 1 des Rmges R, während sich die Pole auf de!· Linie N ~ befin~en ). Wür~e man _in derselben Weise die Spule ß und die SJ?ule C verbinden, so wm:den die letzten beim Durchgang des S~romes cl~e Pole unter rechten_i. Wmkel zu der Linie N s der Fig. 1 ~\ bilden. Hieraus folgt: ":'enn d~e. Gene_rat~)rspulen ein Achtel der Um- drehung machen und die Position wie m der Fig. 2 angeo-eben er- reichen, werden beide Spulenpaare C und C' mit Strom gespeist und arbeiten ins?weit g·egeneinande~·, als die Pole eine_ :1-ndere Lage be- kommen. Die Lage der Pole w~rd aus den magnetts1e:enden Kräften_ der Spulen resultieren, d. ?·: die Pole wandern am Rmg entlang bi zu einer Position welche einem Achtel der Umdrehung der Gener t s armatur entspricht. . ' a or- In der Fig. 3 hat die Armatur des Generators ein Viertel d . U drehung ausgeführt. D er S trorn 1s. t m . d_er S pu 1 e B M ax1mum · undet. dm-, Spule B' Null, 'Yeil die. let~~e ~pule m neutraler Position liegt~n Pole auf dem Rmge R m F 1g. 3 a werden dementsprechend in . n!~ Position vers~hoben, die_ unter. 90° zur Anfa~gslage liegt. Ich hab!1~~ derselben Weise au~h die Bedmgungen gezeigt, welche für jedes der folgenden Achtel emer. Umdrehung bestehen, und der einfache Hin- weis auf die Figuren reicht aus, um deren Bedeutung zu erklären. Die Fig. 4 und 4 a zeigen die Bedingungen, welche bestehen wenn die Generatorarmatur "/s der Umdrehung gemacht hat. Hie~· sind beide Spulen Stromerzeuger, die Spule B' hat jetzt aber das entgegen- gesetzte Feld erreicht, erzeugt jetzt einen Strom entgegengesetzter Richtung und hat entgegengesetzte magnetisierende Wirkung. Infolge- dessen sind die resultierenden Pole auf der Linie NS, wie gezeigt. In der Fig. 5 ist eine halbe Umdrehung der Generatorarmatur voll bracht und die resultierenden magnetischen Bedingungen auf dem Ring; sind in Fig. 5 a gezeigt. In dieser Phase ist die Spule B in neutraler 1 ) Bemerkung des Autors: In den Fig. 1 a-8 a ist der Südpol S nicht ersieht- licb. Er liegt gegenüber N. 17 Position während die Spule B' den Maximalstrom von derselben Rich- tung er;eugt wie _in Fig. 4. ?ie Pole wer~en bis zur Hälfte des Ring·es verschoben. In Fig. 6 hat die Armatur eme ~/8-Umdrehung vollbracht. In dieser Position entwickelt die Spule B' schwächeren Strom, aber derselben Richtung wie vordem. Die Spule B anderseits erreicht das entgegengesetzte Feld und erzeugt einen Strom entgegen~e?etzter Richtung. Die resultierenden Pole werden demnach auf der Laue N S der Fia. 6 a sein oder mit anderen Worten: die Pole werden auf der Periph;rie des Ringes um 5/8 des Umfanges verschoben. Die E ig. 7 und 7 a zeigen in derselben Weise die Phasen des Generators und des Ringe~ bei 3/4 einer Umdrehung, und die Fia. 8 und 8 a zeigen die Phasen bei •/ 8 der Umdrehung der Generatorarmatur. Diese Figuren kann man leicht aus dem vorhergehenden verstehen. Wenn eine vollständige Umdrehung vollzozen ist, kommt man zu derselben Situation wie bei~ Beginn der Umdrehung; dieselbe Aktion wird in der nächsten und m folgenden Umdrehungen wiederholt und _ allgemein gesprochen: jede Umdrehung der Generatorarmatur er- zeugt die entsprechende Verschiebung der Pole oder der Kraftlinien entlang des Ringes. Ich nutze diesen Effekt aus, um die Rotation eines Körpers oder emer Armatur auf verschiedene Weise hervorzurufen z. B. indem ich d3:s hier _beschriebene Prinzip auf die Apparatur dei'. Pig. 9 anw~nde. Die Sc!1eib~ D ~-at die Tendenz, diejenige Position an- zunehmen, m wel?her sie die großte Anzahl der Magnetlinien umfaßt, sie wird in Rotat10n versetzt und der Bewegung der Linien oder der Punkte der größten Anziehungskraft folgen. · Die Scheibe D in der Fig. 9 ist an entgegengesetzten Seiten abze- schnitten. Ich habe aber _gefunden, daß das für die Hervorbringt~ng der Rotation nicht wesentlich ist; denn eine runde Scheibe, wie das mit Strichlinien angedeutet ist, wurde ebenfalls in Rotation gesetzt. Diese Erscheinung schreibe ich zu einer gewissen Innerz oder Resistenz des Metalls gegen zu, schnelle Verschiebung der Kraftlinien durch eben dieses Metall; das Resultat ist ein die Drehung hervorbringender be- ständiger Ta_ngentiald~·uck auf ~er Scheibe. Dies sc~eint von der _Tat- sache bestätigt zu sein, daß eme runde Stahlscheibe besser rotierte als eine aus weiche!Il Eisen, weil die erste der Verschiebung der Magnet- linien größeren Widerstand entgegensetzt. Um andere Formen von Apparaten, mit welchen ich meine Erfindung verwirklichte, zu zeigen, will ich die restlichen Figuren und Zeich- nunzeu beschreiben. Fig. 10 stellt eine Seitenansicht und einen Teil des Vertikalschnittes des Motors dar. Die Fig. 12 zeigt die Ansicht desselben Motors von oben mit einem Schnitt der Feldmagnete und ein Verbindungsdiagramm. Die Fig. 11 ist eine Seitenansicht des Generators mit Schnitt der Feld- magnete. Diese Motorform kann an Stelle der vorigen genommen werden. D ist ein zylindrischer oder Tromrnelarmaturkörper, welcher aus ver- schiedenen Gründen möglichst stark unterteilt sein soll, um der Zir- kulation der Induktionsströme vorzubeugen. Der Körper ist in der ß ok il an, Nikola Tosl:t. 2 18 (No Model.) 4 Sheets-Shee't 2. N. TESLA. ELECTRO MAGNETlC MOTOR. No. 381,968. Pat entud May l, 1888.

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ATTORNUS. Fig. 9-12. 19 Längsrichtung mit zwei Spulen E und E' umwickelt, deren Enden mit isolierten Kontaktringen a a a' a' verbunden sind. Die Ringe werden vom Schaft a, auf welchem die Armatur montiert ist, getragen. Die Armatur ist so angeordnet, daß sie in einem eisernen Gehäuse R rotieren kann, welches die Feldmagnete oder andere Elemente des Motors ersetzt. Dieses Gehäuse wird vorzugsweise mit einer Öffnung r hergestellt. Es kann aber auch voll sein, wie das die Strichlinien zeigen, und in diesem Falle soll es vorzugsweise aus Stahl bestehen. Es ist ferner aus begreiflichen Gründen erwünscht, daß das Gehäuse ähnlich aufgeteilt werde wie die Armatur. Als Generator zum An- trieb dieses Motors kann der Apparat der Fig. 11 benutzt werden. Derselbe besitzt eine Ringarmatur A, umwickelt von vier Spulen FF F' F', von welchen die entgegengesetzten in Serie verbunden sind, so daß vier freie Enden übrigbleiben, die mit isolierten Kontaktringen b b b' b' verbunden werden. Der Ring ist in geeigneter Weise auf dem Schaft a' zwischen den Polen N S montiert. Die Kontaktringe von jedem Paar der Generatorspulen sind mit denen des Motors verbunden, u. zw. mit Hilfe der Kontaktbürsten und mit zwei Leiterpaaren L L und L' L', wie das in der Figur gezeigt ist. Aus der Betrachtung der früheren Figuren wird es klar, daß die Rotation des Generatorringes in den Spulen F F' Ströme erzeugt, welche, in die Motorspulen übertragen, in dem Körper derselben magne- tische Pole erzeugen, die ständig um den Körper herum verschoben oder herumgedreht werden. Dieser Effekt ruft infolge der Anziehungs- kraft zwischen dem Gehäuse und den Armaturpolen die Rotation der Armatur hervor. Da aber die Spulen in diesem Falle relativ zum Ge- häuse oder zu den Feldmagneten bewegt werden, so drehen sie sich in entgegengesetzter Richtung zur progressiven Verschiebung der Pole. Es sind noch viele andere Anordnungen der Spulen des Generators und des Motors möglich und es kann eine größere Anzahl von Strom- kreisen genommen werden, wie das die beiden nächsten Figuren nach- weisen. Die Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung des Motors und des Generators, welche gemäß meiner Erfindung verbunden und ko~- struiert sind. Die Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht des Generators mit Feldmagneten im Schnitt. Das Feld des Motors M wird durch sechs Magnetpole G' G' erze~gt, welche an einem Ring oder Gehäuse H angebracht sind. Dieselben sind mit isolierten Spulen umwickelt, welche einander entgegengeset~t zu Paaren verbunden sind, so daß jedes Paar entgegengesetzte Pole bildet. Dies liefert sechs freie Enden, die mit Kontakten T T T' T' T" T" ve_r- bunden sind. Die Armatur, die zwischen den Polen rotiert, ist em Zylinder oder eine Scheibe D aus Schmiedeeisen, montiert auf dem Schaft a. Zwei Segmente derselben sind abgeschnitten. Der Generato1: für diesen Motor hat in diesem Falle eine Armatur A, die mit drei Spulen K K' K" in Abständen von 60° bewickelt ist. Isolierte Kontak~- ringe e e e' e' e" e" verbinden die Spulenenden. Die Ringe sind mit denen des Motors in geeigneter Weise durch Kollektorbürsten und sechs 2* 20

(No Model.) 4 Sbeets-Sbeet 3. N. TESLA. ELEOTRIOAL TRANSMISSION OF POWER. No. 382,280. Patented May l, 1888.

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~ &IM .~ 6'/7 o/ ATTOFINETS. Fig. 13-16. 2f Leitungen verbunden und bilden drei unabhängige Stromkreise. Die Anderungen der Stromstärke und Stromrichtung, durch diese Strom- kreise übertragen, verursachen durch die Spulen des Motors eine stetige progressive Verschiebung der resultierenden Anziehunzskraft welche die Pole G' in der Armatur D erzeugen, und setzen die Armatm'. demzufolge in schnelle Rotation. Besondere Vorteile dieser Anordnung bestehen darin, daß man ein konzentrierteres und stärkeres Feld er- zeugen kann. Die Anwendung dieses Prinzips zu Systemen, welche allgemein vielfache Stromkreise enthalten, ist aus diesen Apparaten leicht verständlich. Die Fig. 15 ist eine schematische Darstellung der modifizierten Dis- position meiner Erfindung. Die Fig. 16 stellt einen Horizontalschnitt des Motors dar. In diesem Falle ist eine Scheibe D aus magnetischem Metall, vorzugsweise an entgegengesetzten Seiten abgeschnitten wie die gestrichelte Linie der Figur zeigt, montiert, so daß sie inne'rhalb zweier stationärer Spulen N' N" frei rotieren kann. Die Spulen sind unter rechtem Winkel zueinander angebracht; sie sind auf einem Gehäuse 0 aus Iosliermaterial gewickelt und die Enden sind mit fixen Kontakten 1' T T' T' verbunden. ;Der Generator G repräsentiert diejenigen Wechsel- strommaschincn, in· welchen der induzierte Teil unbeweglich ist. Derselbe besteht aus drehbaren permanenten oder Elektromagneten A und vier unabhängigen unbeweglichen Magneten PPP' P', mit Spulen umwickelt, die von der entgegengesetzten Richtung miteinander in Serie verbunden sind, deren Enden an die Kontakte t t t' t' befestigt sind. Von diesen Kontakten gehen -die Ströme zu den Kontakten des Motors. Die Arbeitsweise ist dieselbe wie in den früheren Fällen; die Ströme, welche durch die Spulen des Motors gehen, setzen die Scheibe D in Drehung. Diese Methode der Verwirklichung meiner Erfindung hat den Vorteil, daß in dem System alle Schleifkontakte fortfallen. Bei den oben beschriebenen Motoren ist nur ein Element - u. zw. entweder Armatur oder die Feldmagnete - mit Spulen versehen. Es bleibt übrig zu zeigen, wie beide Elemente mit Spulen gewickelt werden können. Deshalb wird auf die Figuren l 7, 18 und 19 hin- gewiesen. Die Fig. l 7 zeigt die Seitenansicht eines solchen Motors. D!e Fig. 18 bringt die Seitenansicht eines Generators mit F_eldma~neten 111 Schnitt und die Fig. 19 ist das Schema der Stromkre1s:'erbmd1;1-ngen. Nach Fig. l 7 bestehen die Feldmagnete des Motors ~us emem _:8,mg R, vorzugsweise aus dünnen isolierten Eisenblechei!, mit 8 Polstucken G und entsprechenden Einschnitten, in welchen vier Spulenpaarc V ge- wickelt sind. Die entgegengesetzten Polpaare sind in Serie geschaltet und die freien Enden zu vier Kontakten w geführt; bei der Verbindung sind dieselben Vorschriften zu beachten wie früher. Eine Armatur D mit zwei Spulen E E', die zueinander unter rechtem Winkel liegen, ist so montiert, daß sie sich innerhalb der Feldmagnete drehen kann. Die Enden der Armaturspulen sind mit zwei Paaren von Kontaktringen d d d' d' verbunden. Der Generator für diesen Motor kann irgendein Generator sein, welcher die erforderlichen Ströme liefert. Im vor- liegenden Falle besteht er aus einem Feldmagneten N S und einer Ar- 22

(No Mo(lel.) 4 Bheet~-Bbeet 4. N TESLA. ELECTRICA[i TRANSMISSION OF POWER. No. 382,280. Patented May 1, 1888.

F,g 17

Pi9. 18

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WITNESSE8; 1).\\.i~. ~,!~- ,V - ..

Fig. 17-19. 23 matur A mit zwei Spulen unter rechtem Winkel, deren Enden zu vier Kontaktringen b b b' b' führen, die auf der Achse befestigt sind. Die Stromkreisverbindungen zwischen den Generator- und Motorschleif- ringen sind durch Bürsten und Leitungen hergestellt, wie das schon früher angegeben wurde. Um die Feldmagnete des Motors stark zu erregen, sind die Verbindungen mit Armaturspulen so hergestellt, daß die Punkte der größten Anziehungskraft oder der größten Dichtigkeit der magnetischen Kraftlinien auf der Armatur in einer Richtung ver- schoben werden, während dieselben in den Feldmagneten in entgegen- gesetzter Richtung wandern. In anderer Beziehung ist die Operation des Motors identisch mit den früheren Fällen. Das Resultat dieser An - ordnung ist die Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit. In den Fig. 17 und 19 z. B. sind die Enden jedes Feldspulensatzes mit den Leitungen, die zu den beiden Armaturspulen führen, in der Weise verbunden, daß die Feldspulen entgegengesetzte Pole bilden, die den Polen der Armatur vorauseilen. In den Zeichnungen sind die Feldspulen im Nebenschluß zu den Armaturspulen geschaltet, sie können aber auch in Serie oder in unabhängigen Stromkreisen geschaltet sein. Es ist klar, daß das- selbe Prinzip auf verschiedene typische Formen des hier beschriebenen Motors angewendet werden kann. Nachdem ich nun die Natur meiner Erfindung und verschiedene Wege, auf welchen sie verwirklicht wurde oder werden kann, be- schrieben habe, will ich auf gewisse Einzelheiten aufmerksam machen, welche die Anwendung der Erfindung bietet, und auch auf ihre Vorteile. In meinem Motor nach der Fig. 9 z. B. wird man beobachten, daß die Scheibe D die Tendenz hat, fortwährend den Punkten der größten Anziehungskraft zu folgen, und da diese Punkte rund um den Ring herum für jede Umdrehung der Generatorarmatur einmal herumge- schoben werden, so folgt, daß die Bewegung der ScheibeD mit der der Armatur A synchron sein wird. Bei praktischen Vorführungen habe ich gefunden, daß dasselbe auch bei anderen Formen zutrifft, in welchen eine Umdrehung der Generatorarmatur Verschiebung der Motorpole um 360° hervorruft. In der speziellen Modifikation der Fig. 15 oder 'an- deren ähnlichen Anordnungen beträgt die Anzahl der Wechselstrom- impulse, welche eine Umdrehung der Generatorarmatur hervorbringt, doppelt soviel als im vorhergehenden Falle und die Pole des Motors werden während einer Umdrehung der Generatorarmatur zweimal herumgedreht. Die Geschwindigkeit des Motors wird demnach doppelt so groß sein als die des Generators. Dasselbe Resultat läßt sich auch nach der Anordung der Fig. 17 erreichen, wo die Pole der beiden Elemente in entgegengesetzter Richtung verschoben werden. Betrachten wir die Anordnung der Fig ..9, so wird es klar - da die Anziehungskraft an der Scheibe D am größten ist, wenn sie in ge- eigneter relativer Position zu den im Ringe _R entwick:elten Polen liegt, d. h. wenn ihre Enden oder Pole denen des Ringes unmittelbar folgen-, daß die Geschwindigkeit des Motors für alle Belastungen innerhalb der normalen Arbeitsgrenzen praktisch konstant ist. 24

Es ist klar, daß die Geschwindigkeit niemals höher sein kann als die, welche der Generator bestimmt, und daß innerhalb gewisser Grenzen die Geschwindigkeit des Motors auch von der Stromstärke unab- hängig ist. Aus obiger Besch_reibung ersieht man leicht: inwieweit ~~e ':nf~-r~e; rungen eines praktischen Systems der elektrischen Kraftub_e1 tragv l„ durch meine Erfindung verwirklicht sind. Ich sichere zuerst eine gleich- mäßige Geschwindigkeit bei allen Belastungen innerhalb der norrna len Arbeitsgrenzen ohne Benutzung eines Hilfaregulators ; zweitens besteht Synchronismus zwischen Motor und Gener:tor; drittens ist ~urch direkte Wirkung des Stromes große Leistungsfähigkeit gewährleis~et, da weder beim Motor noch beim Generator Kommutatoren erforderlich sind; gesichert sind ferner 'viertens Einfachheit und Billigkeit der r~echanischen Konstruktion; fünftens einfache Handhabung und Regu- lierung und sechstens Verminderung der Gefahr der Verletzung von Personen und Apparaten.

b kDiese Motoren können unter den Bedinzunsren t:> t:> ' die in der Technil; • • t e annt sind, in Serie oder in Parallelschaltung und auch kombiniert arbeiten. Mir ist es bekannt, daß es nichts Neues bedeutet, die Drehung des Motors durch aussetzende Verschiebuncr der Pole eines seiner Elemei: te he~:vorzubringen. Man hat das getan durch Verwendung von B_atte~-i~- str~men bzw. von Gleichströmen anderer Quelle, welche man mit Hilfe geeigneter n:iechanischer Apparate umkehrte, so daß sie durch S~_ulen des_ Mot_ors m entgegengesetzter Richtung gingen. In so~chen Fal~~n bl~_ibt die Spannung des Stromes dieselbe und nur seine Richtung wn d geandert. Gemäß meiner Erfinduncr werden indessen richtige Wechsel- ströme verwendet und meine Erfir~duncr besteht in der Entdeckung der Methode der Ausnutzung solcher StrÖ!~e. J?er Unterschie_d zwischen diesen zwei Systemen und die Vort_eile ~emes Systems sind klar. Bei Erzeugung eines Wechselstromes ~1mfaßt Jeder Impuls desselben das Fallen und Steigen der Spannung, m dem Mo~or werden genau dieselben Bedingungen wie beim Generator her- voigebracht und durch solche Ströme und durch konsequente Erzeugung der nd re,sul~ier_en~en Pole wird die Verschiebung der Pole gl~ichmäßi~ u kontmmerhch, nicht aber aussetzend. Außerdem sind die prakti- s,cl:en t Schwi~_rigk~iten bei der Unterbrechung oder Umkehrung des S rnmes ~-etrachtlI?her Stärke derart, daß keine Apparate hergestellt ~erden konn_en, mit welchen sich die Kraftübertragung durch Umkeh- 1 ung des Gleichstromes ökonomisch und praktisch erzielen läßt.

Ich _verlange den Patentschutz: für die hier beschriebene Methode der elektnsc~en Kraftübertragung, welche in der Erzeugung kontinuierlicher progressiver Verschiebung der Pole eines oder beider Elemente ( der Armatur und der Feldmagnete) des Motors durch Entwicklung der Wechse_Is_tröme in unabhängigen Stromkreisen besteht, in denen die Magnetisierungsspulen des einen oder beider Elemente eingeschlossen sind, wie das hier erklärt wurde." 25 b) EI e kt r o mag n et i s c b er Motor. Patent 381.968 vom 12. Oktober 1887 / 1. Mai 1888. Drehstrom.Asynchronmotor. Das Patent 381.968 ist eine Trennung des vorigen Patentes der elek- trischen Kraftübertragung 382.280 und hat denselben Text wie dieses, nur bezieht sich der Text in erster Linie auf den Motor selbst und ist folgender Passus neu, weshalb wir ihn im Wortlaut wiedergeben: „Die Mittel und Apparate, um das Prinzip auszunutzen, können in viel größerem Ausmaße variiert werden, als ich hier anzugeben vermag. Ich betrachte aber als innerhalb meiner Erfindung liegend und wünsche durch das Patent allgemein zu schützen den Motor, der zwei oder meh- rere unabhängige Stromkreise enthält, durch welche Arbeitsströme auf die hier beschriebene Weise geschickt werden. Mit dem Wort .unab- hängig' meine ich nicht, daß die Stromkreise notwendigerweise von- einander isoliert sein müssen, denn in gewissen Fällen kann zwischen denselben elektrische Verbindung bestehen, um die Aktion des Motors zu regulieren oder zu modifizieren, ohne daß dadurch notwendigerweise eine neue hievon verschiedene Aktion erzeugt wird. Ich verlange folgenden Patentschutz:

Die Kombination eines Motors, welcher getrennte oder unabhängige

Stromkreise an der Armatur oder an Feldmagneten oder an beiden hat, mit einem Wechselstromgenerator, welcher induzierte Stromkreise hat, die unabhängig voneinander mit entsprechenden Stromkreisen des Motors verbunden sind, wobei die Rotation des Generators in dem Motor progressive Verschiebung der Pole erzeugt, wie das hier beschrieben.

In einem System der elektrischen Kraftübertragung die Kombination

eines mit zwei oder mehreren unabhängigen magnetisierenden Spulen ausgestatteten Motors und eines Wechselstromgenerators, welcher den Motorspulen entsprechende induzierte Spulen hat, mit Stromkreisen, welche die Motor- und Generatorspulen derart direkt verbinden, daß die im Generator erzeugten Ströme durch entsprechende Motorspulen gehen und dort eine progressive Verschiebung der Pole des Motors hervorbringen, wie hier angegeben ist.

Die Kombination eines Motors, welcher Feldmagnete aus Ring-

blechen oder Ringen hat und eine zylindrische oder äquivalente Ar~atur und unabhängige Spulen auf Feldmaznet oder Armatur oder auf beiden, mit einem Wechselstromgenerator, .;elcher ents~rechende unabhängig_e Wicklungen hat, und mit Stromkreisen, welche die Gen~ratorspulen mit entsprechenden Motorspulen derart verbinden, daß dm Drehung des Generators eine progressive Verschiebung der Pole des Motors hervor- bringt, wie das hier angegeben ist. . .

In einem System der elektrischen Kraftübertragu_ng die K?mbma-

tion folgender Mittel, d. h.: ein Motor, besteh~nd aus emer Schei_b~ _ _od~r ihrem Äquivalent, montiert innerhalb eines Rmges oder der kre1sfo~m1- gen Feldmagnete, welche mit magnetisierenden Spulen ver.sehen s1~d, die in einander gegenüberliegenden Paaren oder Gruppen mit. unab?an- gigen Kontakten verbunden sind; ein Generator, welcher induzierte Spulen oder Spulengruppen in gleicher Zahl zu den Motorspnlenpaaren 26 d -gruppen hat, und Stromkreise, welche die Enden der Spulen de~ ~e~erators mit denen des Motors verbinden, u. zw. in der Weise, da-111 die Drehung de~ Generators un_d die_ entspreche_nde Erze~gung de~ Wechselstromes m den Stromkreisen eme progressive Verschiebung det Pole des Motors hervorbringen, wie das hier beschrieben wurde." c) Dr e h s t r o m - S Y n c h r o n m o t o r und K r a f t übe r trag u n g mit ihm. Patente 381.969 und 382.281 vom 30. November 1887 / l. Mai 1888. In den Grundpatenten 381.969 und 382.281 beschreibt Tesla dol) Drehstrom-Synchronmot?r, welcher mit Gleichstrom erregt wird, uoQ. die Kraftübertragun~ mit demselben. Die wichtigsten Zitate aus dem Patent 381.969 lauten: „In einer Anmeldung vom 12. Oktober 1887 habe ich eine neue F0r?1 von elektromagnetischen Motoren gezeigt und beschrieben, welche WI~ folgt arbeiten: J?er Motor ist mit Wicklungen versehen, die en~wedet im Stator oder _im Rotor oder in beiden angebracht sind und mit ent- sprechenden Wick~ungen un~ Stromkreisen eines Wechselstrom~~ne!i- tors verbunden sind, wobei die einzelnen Wicklungen unabhangig!:l Stromkreise darstellen. Da~ Resultat ist, daß Ströme in einander e_nt- gegengesetzte Spulen geschickt werden und im Motor eine progres~lv'!:l Verschiebung oder Drehung der macrnetischen Pole verwirklicht wird. Diese Drehung ru~t im Anker eine Rotation in entgegengesetzter Ricll- tung hervor. Da die Pole der Armatur der Drehung derselben entgege~l- gesetzt rotieren, so ist es klar, daß bei der Norm~lgeschwindigkeit 1\l ? Pole der Armatur eine fixe Stellung gegenüber den Feldmagnete~ e1!l~ nehmen, und demzufolge werden die Feldmagnete mit magnetischot Induktion energisiert, wobei zwei bestimmte Pole, einer in [edem Polstück, hervorgerufen werden. Bei der Inbetriebsetzung des Mot~rs, solange die Geschwindigkeit der Armatur verhältnismäßig klein _1s~, sind die Polstücke der schnellen Umkehrung der magnetischen.Polarität ausgesetzt;. wächst a1?er die Geschwindigkeit, so werden diese Uiil~ kehrungen immer wemger und verschwinden wenn mit dem Generat01 Synchronismus erreicht ist. Tritt das ein s~ werden die Feldmagnete oder die Polstücke des Motors ein Magnet,' nur aber durch Induktion · · · Ich habe gefunden, daß man große Vorteile erzielen kann, wenn man die Magnetpole mit Spulen versieht und durch dieselben Gleichstrom schickt, wodurch ein ständiges Feld erhalten wird und in dieser Eigen- tümlichkeit besteht meine jetzige Erfindung. Der Motor besteht aus_ zw~i oder mehreren _unabhängigen Spulen, welche an 'geeigneten zyhn?fl- schen oder äqmvalenten Armaturkörpern angebracht wurden; diese letzteren zerfallen in voneinander isolierte magnetische Teile. Der Generator, welcher den Motor betreibt kann von derselben Konstruk- tion ~ein. Die A}üion des Generators e~zeugt in der Motorarmatur pro- gressive Verschiebung der Pole und ruft eine Drehung der Armatur hervor, die in entgegengesetzter Richtung der Drehung der Pole er- folgt. Wenn durch die Feldspulen Gleichstrom geschickt wird, so d&ß die Magnete stark energisiert werden, so wächst die Drehkraft der 27 Gleichstromenergie proportional. Eine Charakteristik dieses Motors ist, daß seine Drehrichtung durch Änderung der Richtung des Feldstromes nicht geändert wird, weil die Drehrichtung nicht von der Polarität des Feldes abhängt, sondern nur von der Drehrichtung des Drehfeldes in der Armatur. Um die Drehrichtung zu ändern, müssen die Verbin- dungen der Armaturkreise umgekehrt werden. Ich habe gefun~en, daß der Motor nicht angeht, wenn seine Feldmagnete durch Gleichstrom stark erregt werden und wenn die Armaturwicklungen mit Generator- stromkreisen verbunden sind, während der Generator bereits eine ge- wisse Geschwindigkeit hat. Ist aber das Feld nur wenig magnetisiert, so wird der Motor angehen und seine Normalgeschwindigkeit erreichen. Zu diesem Zweck soll man den Feldstromkreis offen lassen oder ihn be- fähigen, nur wenig Strom durchzulassen, bis der Motor seine Normal- geschwindigkeit voll oder wenigstens annähernd erreicht hat. Ich habe weiter gefunden, daß in dem Fall, als sowohl der Motor wie auch der Generator mit starkem Feld erregt sind, der Motor anläuft, wenn der Generator mit dem Motor gleichzeitig in Bewegung gesetzt wird, und die Geschwindigkeit des Motors wächst im Synchronismus mit dem Generator. Motoren dieser Konstruktion und nach diesem Prinzip ge- baut, behalten absolut dieselbe Geschwindigkeit bei allen Belastungen innerhalb der normalen Arbeitsgrenzen. Ich habe in der Praxis beob- achtet, daß durch Überlastung des ·Motors die Geschwindigkeit des Generators beeinflußt wird, und wenn die Kraft des Generators nicht allzu groß ist, so verringert sich seine Geschwindigkeit im Synchronis- mus mit der des ~oto~s. Bei anderen Anmeldungen habe ich gezeigt, daß die Konstrukt10n dieser und ähnlicher Motoren verschieden gewählt werden kann. Es kann z. B. die Armatur unbeweglich und das Feld beweglich angeordnet werden; diese Motorform ist sehr billig, einfach und zuverlässig, erfordert für ihre Arbeit einfache Generatoren und bei geeigneter Konstruktion wird hoher Wirkungsgrad erreicht." ... ,,Ich verlange den Schutz der Kombination eines Motors mit unab- hängigen Armaturstromkreisen und eines Wechselstromgenerators mit entsprechenden induzierten Stromkreisen, die mit denen des Motors verbunden sind und progressive Verschiebung der Pole auf der Motor- armatur hervorrufen, und einer Gleichstromquelle, welche das Feld des Motors erregt." Der Patentschutz vom Patent 382.281 lautet: „Die hier beschriebene Methode der Kraftübertragung mit einem Elektromotor, welche in beständiger und progressiver Verschiebung der Pole eines der Elemente des Motors durch Wechselströme besteht, während die Magnetisierung des anderen Elements durch Gleichstrom erfolgt." d) EI e kt r o magnetischer Motor. Patent 382.279 vom 30. November 1887 / 1. Mai 1888. Kurzschluß- und Sr.hleifringmotor. In diesem Patent beschreibt Tesla den Drehstrommotor, welcher entweder im Stator oder im Anker mit kurzgeschlossenen Wicklungen versehen ist. Diese Ausführung ist heute unter dem Namen „Kurzschluß- 28

(No Model:) 2 Sheete-Bbeet. ·1. N. TESLA. ELEOTRO MAGNETIO MOTOR. No. 382,279. Patented May 1, 1888.

,W/TNE88ES: tNVENTOR, ~ 7-:. <i°' L ' ~ ~ /J~ov ~ /3.,~-,.· ~----~4, ATTORN!YS. Fig. 20 und 21. 29

motor" bekannt· da Tesla aber allgemein von Stromkreisen des Anken; spricht und in den Hauptpatenten auch Motoren mit Schleifringen an der Ankerwelle beschrieben hat so ist unter diesem Patent nicht nur der Motor mit Kurzschlußanker' sondern auch der Schleifringmotor zu verstehen. Aus diesem Patent w~llen wir folg·ende Worte Teslas zitieren: In meinen früheren Anmeldungen habe ich einen Plan beschrieben, um" einen Motor durch progressive Verschiebung der Pole, der A · rma- tur oder des Stators oder beider, zu betr ib n. Di Dr nung des Rotors erfolgt durch Anziehunz des Dr hf ld am Mot r. I h hab aber entdeckt, daß große Vorteile seslchert werden könn · n, m~n in diesen: System das Drehfeld dazu ausnutzt, um in g chlo n :111 Wicklungen eines Eleme~lts Ströme zu induzieren, o daß di D1· hune als ~esultat der Reaktion dieser trörne o·eo-i;m das Dr hfelcl r• scheint ... . ~m die~ ~atur der Erfi~dung vo~l zu erklären, verweise i •h auf b ,t- h_ebende Zeichnungen .. F1g. 20 zeigt in Seitenansicht die Arbeitsteile e-~~e~ Mot~rs < ~iach i:iemer . Erfindung und im Schnitt den Generator Iüt _ihn .. Die Fig. 21 _ist honzontaler Schnitt des Motors und die Strom- kreise Fo sindM schematisch des t · S •t angegeben. . Die Fig • 22 is· t d"1e mo dif · •te i rz ier . rm O ors m er enansicht und Fig. 23 ist ein Horizontalschnitt dieses Motors . . . <

II~ ~ig. 20 und 21 _ste~lt A einen Ringkörper aus weichem Eisen vor. l~mmiert oder aus isolierten Sektio1;1en zusammengesetzt, so daß 1: fur sch~elle ~nd_erungen des M_agnetismus empfindlich ist. Der Ring- körper 1st Smtlt vk ier _Sp~len bewickelt, wovon die entgegenge etz.ten in denselben rom · reis eingeschlossen und die freien End n von jedem Paar an die Kontakte t t' angeschlos · n sind. In dies m rinaförmia n Feldmagnet ist ein Zylinder oder eine Scheibe D angebracht, in Lao-"' rn drehbar angeordnet und mit zwei Spulen E E' von i oliertem Draht unter einem rechten Winkel zueinander bewickelt; die End n sind miteinander verbunden, so daß jede Spule einen getrennten geschlos- senen Kreis bildet. Der ringförmige Feldmagnet wird ständig magne- tisiert so daß an entgegengesetzten Punkten des Ringes zwei freie Pole gebildet werden. Wenn man Vorkehrungen treffen würde, daß der Feldma()'net um den Anker herum rotiert, so hätte man den Fall eines O'ewöh~lichen Magnetgenerators und in den creschlossen n Spulen des A~lzers würden Ströme erzeugt werden. Die Ström würd n am stärksten in der Nähe der Punkte sein, wo die Kraftlinien am di h• testen sind, und sie würden danach trachten, maaneti ehe Pole in der Scheibe D unter rechtem Winkel zu denen im rineförmleen F' ld- magnet A zu bilden. Als Re ultat der bekannten Reaktion dte er Pola- ritäten ist eine mehr oder weniger kräftig Tend nz de Anl er in derselben Richtung zu rotieren wie das Maanetfeld. Wenn ander 'eits der ringförmige Feldmagnet A unbeweglich wäre und eine Masn t- pole durch geeignete Wechselströme in den pulen C C' proo-re iv ~er~choben würden, so erhielte m~m äh~liche R sultat , weil diese Str?me das Drehfeld und letzteres wieder 111 den geschlos enen Strom- kreisen der Armatur Ströme erzeugen würde; d:1s Resultat wäre dit1 30 (No Model.)' 2 Sheets-Sheet 2. N. TESLA. ,ELEOTRO MAGNETIO MOTOR. No. 382,279.. Patented May 1, 1888.

11~10'-~~=="iffl~TOR,

hdc,-ea_ [}Ja_,, ~- ~ v4'ATTORNEY~. Fig. 22 und 23. 31 Rotation des Ankers D in der Richtung des Drehfeldes. Da in den Spulen E E' die Ströme immer in derselben Weise induziert werden, so folgen die Pole des Ankers stetig den Polen des ~agnetf~l_des und es wird wenigstens theoretisch immer dieselbe relative Position au~- rechterhalten. Das Resultat ist eine gleichmäßige und perfekte Arbeit des Apparates ... Dasselbe Prinzip kann auf Motoren verschiedener Konstruktion an- gewendet werden und in den Fig. 22 und 23 sind modifizierte Formen angegeben. , Hier sind die Spulen am Rotor D in Form von Kupferplatten E_ E ausgebildet und diese Platten können einen oder mehrere una?häng1g~ Stromkreise auf dem Rotor bilden. In den Zeichnungen sind zwei solche Kreise E E' gezeigt, die voneinander isoliert sind. Es ist auch von Vorteil, diese Platten in der Längsrichtung zu spalten, um Wirbel- ströme und Energieverluste zu vermeiden. Wie die Apparate arbeiten, ist leicht verständlich ... Der spezielle Vorteil der Konstruktion der Fig. 22 und 23 ist, daß ein kräftiges und konzentriertes Feld gewonnen und starke Rotations- tendenz der Armatur gesichert wird ... Wenn diese Motoren nicht belastet, sondern frei laufen, so ist die Rotation der Armatur nahezu in Synchronismus mit der Rotation des Drehfeldes und unter diesen Umständen wird in den Spulen E E' sehr schwacher Strom induziert; wenn aber Belastung eintritt, so wird die Geschwindigkeit verringert, die Ströme in den Spulen werden ver- o-rößert und die Drehkraft wird proportional gesteigert. t, Das Prinzip dieser Erfindung kann selbstverständlich vielfach modi-

fiziert angewendet werden, was aus der gegebenen Beschreibung und den Konstruktionen ohne weiteres folgt. Die Armaturspulen oder solche, in denen Ströme induziert werden, können z. B. unbeweglich sein und der Wechselstrom vom Generator kann durch geeignete Schleifkontakte in den Rotor geführt werden. Ich kann auch in den Motoren, in denen sowohl die Feldmagnete als auch die Armatur mit unabhängigen Stromkreisen versehen sind wie ich das in einer frühe- ren Anmeldung beschrieben habe, die' Armaturstromkreise kurz- schließen und die jetz~ge Erfindung so ausnutzen, um ein größeres Anzugsmoment zu entwickeln ... Ein Vorteil und eine charakteristische Eigenschaft dieser Motoren ist ihre Fähigkeit, daß die Drehrichtung sofort umgekehrt werden kann, sobald der Strom eines Stromkreises aus dem Generator umgekehrt wird. Das folgt aus der Betrachtung der Arbeitsbedingungen. Nehmen wir an, daß die Armatur in einer bestimmten Richtung unter dem Ein- fluß des Drehfeldes rotiert, so wird die Umkehrung der Richtung des Drehfeldes die Rotation der Armatur umkehren und das kann leicht erreicht werden, wenn einer der induzierenden Stromkreise seine Pole umtauscht. Wenn man berücksichtigt, daß die Energie einer Dynamo- maschine nahezu der dritten Potenz der Geschwindigkeit proportional ist, so ist es klar, daß bei der Umkehrung der Drehrichtung starke Kräfte entwickelt werden. Hinzu kommt noch, daß der Widerstand 32 h stark reduziert wird, so des ~otors im Moment der Uml~el~rung. se r 11 Stromkreise gehen ... daß viel stärkere Ströme durch die !nduzieren~~ h ihre Einfachheit Zu- Diese Motoren haben viele Vorteile, nam_en ic d Arbeit und lei~hte verlässigkeit, Ökonomie in der K~nstruktwn u_n noch im Motor Korn: gefahrlose Bedienung. Da weder im Generator r· r perfekte Aktion mutatoren erforderlich sind, so ist das System u fähig und mit sehr wenig Verlusten verbunden · · · Ich verlange _den_ Schu~z: . . . hän izen induzieren-

der Kombination mit emem Motor mit ~nab . g 0Wechselstrom-

den und geschlossenen induzierten Stromkreisen, em~s 11 welche mit generators mit entsprechenden induzierten Stromkrrse ;ind wie d i den induzierenden Stromkreisen des Motors verbun en ' as hier angegeben; .. · e 11 s 1

eines Elektromotors dessen Feldmagnete mit unabhangig pu en

un d d essen Armatur mit . ' unabhängigen .. . gesc 11 1 osse ,nen ..Spulen versehen h . sind, in Verbindung mit einer Qieue der Wechselstrome, we 1 c e r,rut Feldspulen des Motors verbunden werden und in denselben progressive Verschiebung der Pole der Feldmao-nete erzeugen, wie _angegebbl ~_n; . · 3 . eines M otors mit • ringförmigem • .. . 0 Fel d magne t , mit una . 1ano-10"en A O 0 SJ?ulen bewickelt und eine ~ylindrische oder sche~benfö~mi~e . rQ matur mit geschlossenen Spulen bewickelt in Kombinat10n mit eme~ uelle cl~r W eQhselströme, welche mit Feldmagnetspulen verbunden smd. un~ ehe progressive . Verschiebunzb oder Drehung des Magnetfeldes hervor. ru f en, wie angegeben." e) T r a ns f o r m a t i· o n und V e r t e .i l u n z d er e 1 e k t r i s c h e n E n e r g i e. Patente 381.970 und 382.282 vom 23.,,,Dezember 1887 / 1. Mai 1888· . In diesen Grundpatenten sind Systeme und Metho~en der Trans- ~~rm~t10n ~nd der Verteilung des Drehstromes be~_chn~ben und ~us- f~lhrhch Mittel angegeben, wie man Mehrphasenstrome 1~ _D:ehstrom- 1 ransf?rmatoren auf verschiedene Spannungen transfo1_?1ie1 en kann und wie man aus einzelnen Stromkreisen der Sekundarspulen des T!·ansformators den Strom für beliebige Zwecke abzw~i~en kann. Aus diesen Patenten wollen wir folgende Worte Teslas zitiere~: ,,Ich verwende eine Serie von induzierenden und induzi~rte1: Spu- len, "'.elc~~~ i?h vorzugsweise auf einem geschloss_enen zylu~dnschen oder nngform1gen unterteilten Körper aufwickle. Die Spulens~tze wer- d_en entweder neben- oder übereinander aufgewickelt, um. sie unter- e1I,1ander UI,ld mit dem Körper in wirkungsvollste Ve_rbm~ung zu bringen. Die Primär- oder die induzierenden Spulen smd_ m Paare unterte_1lt und s~ untereinander verbunden, daß, während cm Spulen- paar ehe magnet!schen_ Pole des Eisenkörpers an zwei entgegeng_esetz- ten Punkten fixiert, ern anderes _ vorausgesetzt daß nur zwei Pol- paare sind - dasselbe um 90° ablenkt. Im Zusarnmenhang mit dem Transformator wird ein Generator mit entsprechenden Spulenpaaren genommen und werden die Spulenpaare des Transformators mit den entsprechenden des Generators in unabhänz iacn Stromkreisen mit- . einan d er ver b unden . . . Die Form sowohl deso Generators o als auch des 33 Transformators kann modifiziert werden. Alle Modifikationen, die auf anderen Transformatoren anwendbar sind, können in vieler Beziehung auch hier angewendet werden. Namentlich gilt das für die Form des Eisenkörpers, für die relativen Längen und Widerstände der Primär- und Sekundärspulen und ihre Anordnung . . . Ohne mich auf irgend- welche Spezialformen festzulegen, verlange ich den Schutz einer Kom- bination von unabhängigen elektrischen Transmissions-Stromkreisen mit Transformatoren, in denen die Primär- und Sekundärspulen auf zylindrischen oder anderen Eisenkörpern aufgewickelt und die Primär- spulen paarweise mit je einem unabhängigen Stromkreis verbunden sind, und mit We chselstromgeneratoren mit unabhängigen induzierten Armatur-Stromkreisen, die mit den Transmissionsstromkreisen so ver- bunden sind, daß die Wechselströme durch die Primärspulen der Trans- formatoren geleitet werden."

f) S y s t e m d e r e 1 e k tri s c h e n V e r t e i 1 u n g. Stern-Stern-Schaltung, Gleichstrom-Drehstromgenerator. Patente 390.4Hl und 390.414 vom 10. und 23. April/ 2. Oktober 1888. Im ersten Patent ist angegeben, daß beim Mehrphasensystem für alle Stromkreise nur eine Rückleitung benutzt werden kann. Im Patent beißt es unter anderem wie folgt: ,,In den Systemen meiner früheren Anmeldungen sind, wie ich be- schrieben habe, zwei unabhängige Leitungen für jeden der unabhän- gigen Stromkreise, die den Generator mit dem Apparat der Umwand- lung der übertragenen Energie in mechanische Energie oder in elek- trische Ströme anderen Charakters verbinden, genommen; ich habe aber gefunden, daß das nicht immer erforderlich ist und daß zwei oder mehrere Stromkreise eine einzige gemeinschaftliche Rückleitung haben können, wobei Verluste nicht vorkommen oder, falls sie vor- kommen, derart gering sind, daß sie vernachlässigt werden können. Wenn z. B. der Generator zwei unabhängige Spulen oder Spulensätze bat und der Motor ebenso viel, so wird ein Ende jeder Generatorspule mit dem entsprechenden Ende der Motorspule verbunden, während alle übrigen Enden des Generators und des Motors mit einer einzigen Rückleitung verbunden werden. Diese Erfindung ist auf verschiedene Weise für mein System anwendbar und ich verweise diesbezüglich auf die beiliegenden Zeichnungen, in welchen die Fig. 24 einen Generator und einen Motor mit entsprechenden Verbindungen schematisch dar- stellt. Die Fig. 25 zeigt das Diagramm meines Systems, wenn es für den Betrieb von Motoren oder Transformatoren oder von beiden in Parallel- oder Vielfachparallelschaltung benutzt wird, und die Fig. 26 zeigt zwei oder mehrere Motoren oder Konverter in Serienschaltung. Es ist klar, daß für Zwecke dieser Erfindung Motoren oder Transfor- matoren, welche wir mit ,Konverter' bezeichnen wollen, dasselbe be- deuten und daß alle einzeln oder gemeinsam durch dasselbe System oder durch dieselbe Anordnung der Stromkreise betätigt werden können ... 13 ok ii an, Nikola Tesla. 3 34 Wenn der Motor und der Generator je drei unabhängige Stromkreise haben, so wird je ein Ende jedes Stromkreises an eine Leitung an- geschlossen und die übrigen drei Enden erhalten eine gemeinschaft- liche Leitung. Diese Anordnung sichert ähnliche Resultate wie die- jenige, wenn der Generator und der Motor nur zwei unabhängige Stromkreise haben. Wenn solche Maschinen und Motoren verwendet werden, die drei oder mehrere induzierte Stromkreise mit einem gemeinschaftlichen Nullpunkt haben, so werden B drei oder mehrere Enden des C Generators einfach mit drei oder mehreren Enden des Mo- tors verbunden. Diese Erfin- dung ist anwendbar auf Ma- schinen und Motoren ver- schiedener Typen ... Ich verlange den Schutz:

der Korn bination eines

Generators mit unabhängigen D E F induzierten Stromkreisen und eines Motors oder Transfor- mators mit entsprechenden Stromkreisen, wobei je ein Ende derselben mit je einer Leitung verbunden wird, wäh- rend die übrigen Enden durch einen einzigen Leiter ver- bunden werden ; l D' E' F'

eines Systems elektri-

scher Verteilung, wie hier beschrieben, welches in einer h Kombination eines Wechsel- stromgenerators mit mehreren unabhängigen induzierten J Stromkreis~n und eines Elek- k tromotors oder Konverters Fig. 24. mit entsprechenden induzie- renden Stromkreisen mit Lei- tungen be_ste_ht, ~ie je ein Ende der Spulen des Motors oder des Kon- verters mit Je einem Ende jedes Stromkreises des Generators in Serie verbinden, während eine e,inzige Rückleitung die übrigen Enden mit denen des Generators verbindet." Im zweiten Patent wird gezeigt, wie gewöhnliche Gleichstrommaschi- nen für das Drehstromsystem leicht adaptiert werden können und wie sie sowohl als Gle,ichstrom- wie auch als Drehstromgeneratoren benutzt werden können. Der Einankerumformer ist damit gegeben. Außerdem 35 (No Model.) 3 Sheets-Sheet 2. N. TESLA. SYSTEM OF ELECTRICAL DISTRIBUTION. No. 390,413. Patented Oct. 2, 1888.

WITNESSES: INVENTOR .,t.c.?,z~ .AG;,_,.,., tJiJc~ 9 ~ Jl,.._,,c <J )J{,,...,.-f ~!...., . ~~cli~ ATTORNEY~ Fig. 25. 3* 36 . • Patent auch die Sternschaltung genau angegeben. Wir wollen 1st IIIl · · demselben folgendes zitieren: aus 1 f 1·üheren Anmeldungen sind Generatoren beschrieben und Zeich- " n angeführt in welchen die stromerzeugenden Wicklungen un- nungen ' abhängige Wechselströme liefern. Ich habe aber gefunden, daß auch gewöhnliche Gleichstrom- Dynamomaschinen, welche jetzt im Gebrauch sind, leicht und C billig· für mein System adaptiert werden können oder daß sie mit ganz geringer Änderung ihrer Konstruktion sowohl als Gleichstrom- wie auch als Wechselstromgeneratoren aus- genutzt werden können. Der Plan, welchen ich dabei ver- J folge, ist folgender: Auf der Welle eines gegebenen Gene- rators werden entweder an Stelle oder neben dem gewöhnlichen Kommutator so viele Paare von E f isolierten KollektorriI~gen ange- D bracht, als Stromkreise zu bil- den sind. Nun ist es klar daß J bei jeder Dynamomas~hine, [ wenn sie im Betriebe ist, die Ströme in den Spulen bei ihrer Bewegung durch das Feld ver- s?hiedenen Phasen ausgesetzt sind - das will heißen, daß die Ströme bei verschiedenen Stellungen der Spulen bestimmte J Richtungen und Stärken haben f

und in meinen vervollkomm-

neten Motoren und Transfor- matoren ist es notwendig, daß die Ströme der induzierenden Spulen gerade eine Änderung der Stärke und der Richtung Fig. 26. bestimmter Art haben. Dem- zufolge wird die Verbin- dung zwischen den induzierten Spulen der Maschine und den Kontaktringen, von welchen der Strom abgenommen wird, durch die Art der Änderung der Stärke und der Richtung des Stromes bestimmt, welche erforderlich ist, um in den elektrischen Übertragung·sapparaten die gewünschten Resultate zu er- zielen. Das kann in verschiedener Weise hervorgebracht werden, ich 37 führe aber in den Zeichnungen nur drei der bestbekannten Maschinen- typen an, um das Prinzip zu erläutern. Die Fig. 27 ist eine schematische Darstellung der Anwendung der Erfindung auf die bekannte Maschinen- type mit geschlossenem Stromkreis. Die Fig. 28 stellt ein ähnliches Diagramm mit diametral verbundenen Spulen oder - allgemein ge- sprochen - eine offene Maschinentype dar. Die Fig. 29 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Maschinentype, deren Armatur- spulen einen gemeinschaftlichen Punkt haben. Diese Beispiele zeigen das Prinzip der Erfindung. Man sieht daraus, daß es in jedem Fall nur notwendig ist, Kontakt- oder Kollektorringe hinzuzugeben und die

Fig. 27.

Verbindung zwischen ihnen und den entsprechenden Spulen he_rzu- stellen. Die Erfindung kann auch auf andere Typen von Maschinen angewendet werden, z. B. auf solche, bei denen die induzierten Spulen unbeweglich und die Magnete beweglich sind ... Ich verlange den Schutz:

einer Kombination eines Konverters mit unabhängigen induzie-

renden Spulen und einer Gleichstrommaschine mit Zwischenstrom- kreisen, welche an geeigneten Punkten mit den induzierten Strom- kreisen des Generators dauernd verbunden ist, wie das hier ange- geben; . \!'!:\

einer Kombination eines Konverters mit unabhängigen induzie-

renden Stromkreisen mit einem Gleichstromgenerator mit Kollektor- 38 (iNo Model.) 2 Sheets-Sbeet 2. N. TESLA. DYNAMO ELECTRIC MACH!NE. No. 390.414. Patented Oct. 2, 1888.

WITNESSES: INVENTOR ~?a:,;l, .Av:a,,.,,- :1,,.__~. 1.(~~--1 Jz,c:,;417a_ 'Jed'C<.. - 8Y /,} ~C=.~Wa/ ATTORNEY3

Fig. 28 und 2\). 39 ringen, die mit den Armaturspulen, deren Enden mit denen des Kon- verters korrespondieren, verbunden sind, wie das hier angegeben." ~ Asynchrongenerato~ Patent 390.721 vom 28. April/ 9. Oktober 1888. In diesem Patent ist ein Asynchrongenerator beschrieben, in welchem der Stator mit einem Mehrphasenstrom gespeist wird, während der Rotor einen neuen Mehrphasenstrom liefert. Das Patent beschreibt eine Anordnung, in welcher eine Mehrphasenstrom-Erregermaschine in den Statorwicklungen des Generators das Drehfeld von einer bestimmten Umdrehungszahl erzeugt, während der Rotor eine entsprechende An- zahl von Spulenpaaren hat, in denen der neue Mehrphasenstrom er- zeugt und von den Schleifringen den Verbrauchern geliefert wird. Als Verbraucher sind angegeben Drehstrommotoren und Drehstromtrans- formatoren, die den Strom für Beleuchtungszwecke zu verteilen haben. Bei dieser Anordnung ergeben sich folgende Arbeitsverhältnisse, die wir mit Teslas eigenen Worten charakterisieren wollen: " Die Drehung der Errezermaschine t, erzeuzt im Stator des Genera- t, • tors ein Drehfeld, das mit dem Anker der Erregermaschme synchron rotiert. Bei Betrachtung der Arbeitsbedingungen eines solchen Systems findet man, daß sich der Rotor des Generators, wenn er sich frei drehen kann mit derselben Geschwindigkeit drehen wird wie das Drehfeld im Stator, welches von der Erregermaschine erzeugt wird. Wenn man unter solchen Beding~ngen die Spulen des Rotors kurzschließt, so werden in ihnen, wemgstens theoretisch, keine Ströme induziert. Im Betrieb habe ich jedoch geringe Ströme festgestellt, die durch kleine Schwankungen der Intensität des Drehfeldes hervorgerufen werden. Wenn man nun z. B. an die Rotorspulen einen Motor anschließt, so wird sich derselbe nicht drehen, solange die Drehung des Rotors mit der des Erregers oder des Drehfeldes synchron ist. Wird aber die Geschwindigkeit des Rotors auf irgendeine Weise gehemmt, so daß das Drehfeld schneller ist als der Rotor, so werden in seinen Spulen Ströme induziert. Das folgt offenbar daraus, daß die Rotorspulen vom Drehfeld geschnitten werden. Je größer die Geschwindigkeit der Ro- tation des Drehfeldes im Verhältnis zu derjenigen des Ankers ist, um so schneller werden die Ströme im Rotor einander folgen und um so rascher wird sich der Motor drehen, was so lange anhält, bis der Generator - z. B. durch eine Bremse - vollständig angehalten wird, wobei sich dann der Motor, falls richtig konstruiert, mit der Geschwin- digkeit des Drehfeldes des Generators drehen wird .... Die effektive Stärke der Rotorströme ist von der Stärke der Stator- ströme und von der Umdrehungszahl des Drehfeldes abhängig; die Geschwindigkeit des Motors hängt demnach von der relativen Ge- schwindigkeit des Rotors und des Drehfeldes ab. Wenn das Drehfeld 2000mal und der Rotor 800mal in der Zeiteinheit rotiert, so wird der Motor ungefähr 1200 Umdrehungen machen. Durch einen gut aus- balancierten Motor können sehr geringe Geschwindigkeitsuntgrschiede angezeigt werden .... 40 Man denke sich nun auf den Rotor eine Kraft ausgeübt, welche denselben in einer der Drehungsrichtung seiner magnetischen Pole entgegengesetzten Richtui:ig _zu drn~en strebt. In diese-!-11 Falle würde das Resultat analog demjenigen sem, welches durch em~n Generator hervorgebracht würde, dessen Rotor und Feldmagnete m entgegen- zesetzten Richtungen rotiert werden; auf Grund dessen wird der Motor- ~nker sich mit einer Geschwindigkeit drehen, welche gleich der Summe der Geschwindigkeiten des Rotors und der magnetischen Pole des Generators ist, so daß eine verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit des Rotors eine hohe Geschwindigkeit im Motor hervorbringt. Man wird bei diesem System bemerken, daß, wenn man den Wider- stand des äußeren Stromkreises des Rotors vermindert - sei es durch Bremsung der Geschwindigkeit des Motors oder durch Einfügung von Stromverbrauchsapparaten in Parallelschaltung in den sekundären Stromkreis bzw. in die sekundären Stromkreise des Transformators -, die Stärke des Stromes im Rotorstromkreise erheblich zunimmt. Dies rührt von zwei Ursachen her: einmal von den großen Unterschieden in den Geschwindigkeiten des Motors und Generators und sodann von dem Umstande, daß der Apparat der Analogie eines Transformators folgt, insofern als in dem Verhältnis, in welchem der Widerstand des Rotors oder der sekundären Stromkreise vermindert wird, die Stärke der Ströme im Felde oder in den primären Stromkreisen des Generators zunimmt und die Ströme im Rotor entsprechend vergrößert werden. Aus ähnlichen Gründen wachsen die Ströme in den Rotorspulen des Generators sehr schnell, wenn die Geschwindigkeit des Rotors redu- ziert wird, während derselbe in gleicher Richtung läuft wie das Dreh- feld oder umgekehrt ... Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß der Rotor in der Richtung des Drehfeldes, nur schneller, bewegt werden kann und daß in solchem Falle die Geschwindigkeit des Motors gleich der Differenz zwischen beiden Geschwindigkeiten ist. Dieses System hat sowohl in bezug auf Wirtschaftlichkeit und Wir- kungsgrad als auch in praktischer Beziehung große Vorteile bei vielen Anwendungen der elektrischen Umwandlung und Verteilung." h) D r e h s t r o m - K r a f t ü b e r t r a g u n g m i t M u 1 t i p o 1 arm a s c h i n e n. Patent 487.796 vom 15. Mai 1888 / 13. Dezember 1892. In diesem Patent ist diejenige Anordnung beschrieben, in welcher im Kraftwerk ein Drehstromgenerator oder mehrere solche von niedri- ger Tourenzahl aufgestellt werden, die eine große Polzahl haben, so daß an den Verbrauchsstellen Motoren verschiedener Polzahl und ver- schiedener Tourenzahl betrieben werden können. Tesla sagt darüber unter anderem folgendes: „Diese Erfindung ist eine Verbesserung im System der elektrischen Kraftverteilung, in welchem Motoren mit zwei oder mehreren unabhän- gigen induzierenden Stromkreisen verwendet werden. Ich habe bis jetzt für dieses System Generatoren verwendet, in welchen das Ver- hältnis der stromliefernden Wicklungen und der Feldmagnete derart 41 war, daß nur zwei Stromimpulse in jeder Wicklung bei einer Um- drehung der Feldmagnete hervorgebracht wurden. In diesem Falle folgten die verschiedenen Phasen oder Impulse des Stromes in den Stromkreisen derart langsam, daß der Generator mit sehr großer Ge- schwindigkeit rotieren mußte, um beste Resultate zu erzielen. Es i t bekannt, daß Elektromotoren am wirtschaftlichsten bei hohen Geschwin- dizkeiten arbeiten. Da aber die praktische Umdrehungszahl durch m~chanische Bedingungen stark eingeschränkt ist, namentlich bei zroßen Generatoren welche in Betracht kommen, wenn viele Motoren ~on einer Quelle g~speist werden sollen, so habe ich getrachtet, eine zrößere Anzahl von Stromimpulsen bei kleinerer Umdrehungszahl zu ~rreichen als das bei gewöhnlichen Bipolarmaschinen ökonomisch ver- wirklicht' werden kann. Ich adaptiere daher für mein System jede der verschiedenen Typen von multipolaren Wechselstrommaschinen, welche für jede Umdrehung eine bedeutende Anzahl von Stromimpulsen liefern, wobei die Hauptbedingung für mein System ist, daß die Stromph~sen in den unabhängigen induzierten Stromkreisen des Generators nicht koinzidieren, sondern eine genügende Phasendifferenz hervorbringen, um die gewünschten Resultate zu erzielen. Zu diesem Zwecke kann ich abwechselnd je zwei Spulensätze der Armatur so wickeln, daß sie Ströme erzeugen, deren Phasen genügende Differenz zeigen, um eine Drehung des Motors hervorzubringen .... Eine andere Charakteristik meiner Erfindung ist der Plan, den ich für die Ausnutzung de~ Generatoren 1;1-nd Motoren dieser Type erfunden habe, nach welchem em Ge~erator eine Anzahl von Motoren von der- selben oder von ganz verschiedenen Geschwindigkeiten betreiben kann. Ich erreiche das dadur?h, d~ß ich die Motoren mit weniger Polen als den Generator konstruiere, m welchem Falle deren Geschwindigkeit größer sein w~rd al_s die der Generatoren; je geringer die Polzahl ist, desto höher 1st dm Umdrehungszahl. Wenn z. B. ein Generator mit zwei Stromkreisen konstruiert ist, von welchen jeder zwölf Stromum- kehrungen während einer Umdrehung liefert, und wenn man diese Ströme durch unabhängige induzierende Spulen des Motors schickt, welche so angeordnet sind, daß sie ständig zwölf magnetische Pole erzeugen, so werden beide synchron laufen; wenn aber die Motor- spulen nur sec~s Pole entwickeln, so wird sich der bewegliche Teil des Motors zweimal währe1;d einer Umdrehung des Generators drehen; und falls der Motor nur vier Pole hat, so wird seine Umdrehunzszahl 0 dreimal so hoch als die des Generators. . . . Es ist ohne weiteres verständlich, daß die von mir in früheren Paten- ten beschriebenen Transformatoren mit unabhängigen Stromkreisen in Verbindung mit den hier beschriebenen Generatoren verwendet werden können. Ich will hier auch betonen, daß die vollkommenste und har- monischeste Arbeit des Generators und Motors erreicht wird wenn die Anzahl der Pole von jedem derselben eine gerade Zahl ist'. Falls das nicht der Fall ist, so wird eine Unregelmäßigkeit hervorgerufen, welche um so weniger bemerkbar wird, je größer die Anzahl der Pole ist; aber auch dies kann in einem bestimmten Maße durch Spezial- 42 vorkehrungen korrigiert werden .. Aus. dem vorstehenden folgt auch ohne weiteres, daß der Motor mit kleinerer Umdrehungszahl als der Generator laufen wird, wenn die Anzahl der Pole des Motors größer als die des Generators ist." i) Regulator für D r e h s t r o mm o t o r e n. Drehtransformator. Patent 390.820 vom 24. April/ 9. Oktober 1888. Für Regulierung der Drehstrommotoren hat Tesla einen Regulator erfunden welcher im Patent ausführlich beschrieben ist. Aus diesem Patent ~ollen wir folgendes zitieren: Meine Erfindung besteht in den Mitteln, um Geschwindigkeit und K/~ft von Drehstrommotoren zu regulieren. Der Regulator besteht aus einem Konverter oder Transformator, in welchem ein Element gegen- über dem anderen beweglich angeordnet ist, so daß die induktiven Verhältnisse entweder von Hand aus oder automatisch verändert wer- den können, um die Stärke des induzierten Stromes zu verändern. Ich ziehe vor, diesen Apparat so zu konstruieren, daß der induzierte oder sekundäre !eil gegenüber d~m primären dr~hbar ist. ~i~ normale Lage der sekundären Spulen 1st die, m welcher die Magnethmen der Primär- spulen durch dieselben am meisten konzentriert gehen, und in diesem Falle ist die induktive Aktion die stärkste. Durch Drehung oder Be- wegung des beweglichen Teiles in einer oder anderer Richtung werden die induzierten Ströme geringer, bis die Umdrehung um 90° erfolgt ist, in welchem Falle keine Induktion stattfindet. Diesen Regulator benutze ich mit großem Vorteil für mein Drehstromsystem, in welchem ein Stromkreis des Motors direkt an den des Generators und ein anderer durch den Regulator an den Generator angeschlossen wird. Einer der wichtigsten Vorteile dieser Regulierungsmethode ist ihre Wirtschaft- lichkeit. Wenn die induzierte Spule den Maximalstrom erzeugt, so ist der größte Teil der Energie der Primärspule absorbiert. Wenn die induzierte Spule verdreht wird, so reduziert die Selbstinduktion der Primärspule den Energieverbrauch und der Kraftverlust wird ver- mieden .... "

j) Einphasen-Wechselstrommotoren und Kraftübertragung mit ihnen. Um das Problem der Kraftübertragung mit gewöhnlichem Wechsel- strom zu lösen, hat Tesla sehr viele Erfindungen gemacht. Zu diesem Zwecke baut er Motoren mit einer Hilfsphase. Die Hilfsphase wird bei diesen Erfindungen im Motor selbst durch Transformierung, Wider- stände, Selbstinduktionen, Kondensatoren und auch in verschiedener anderer Weise erzeugt. Um auch diese Arbeiten Teslas zu charakterisieren, wollen wir einige Zitate aus den Patenten Teslas anführen. In den Patenten 511.915 und 555.190 vom 15. Mai 1888 / 2. Januar 1894 und 25. Februar 1896 heißt es unter anderem wie folgt: 43 „Meine Erfindung wird in folgender Weise verwirklicht: Anstatt den Wechselstrom verschiedener Phase im Generator zu erzeugen, benutze ich den einfachen Wechselstrom in nur einem Stromkreis des Motors · und mit demselben wird für den anderen Kreis des Motors ein geeig- neter Strom erzeugt. In diesem Falle braucht man für die Fernleitung nur einen Stromkreis, da die zweite Phase im Motor selbst erzeugt wird ... Als Motor benutze ich z. B. einen unterteilten zylindrischen Feld- magnet, in welchem eine geeignete Armatur montiert ist, u. zw. ein Zylinder oder eine Scheibe, bewickelt mit zwei Spulen unter rechtem Winkel, von welchen jede in sich kurzgeschlossen ist. An entgegen- o-esetzten Seiten des Feldmagneten werden zwei Spulen aufgewickelt, die vom Generatorstrom gespeist werden. Über denselben oder dicht neben ihnen wickle ich die Sekundärspulen. Am Feldmagneten wickle ich ferner mitten zwischen den erwähnten Spulen ein anderes Paar, welches ich mit Sekundärspulen verbinde. Das letzte Spulenpaar mache ich aus viel feinerem Draht als die übrigen und mit viel mehr Win- dungen, so daß sie viel stärkere Magnetisierungs- und Verzögerungs- wirkung· haben als die anderen. Wenn die Hauptspulen an den Gene- rator angeschlossen werden, dreht sich die Armatur des Motors. Diese Aktion kann sicherlich durch folgende Theorie erklärt werden: Der Stromimpuls der Leitung bildet beim Durchgang durch die Hauptspulen in zylindrische~1 Feldmagneten Magnetpole in ihrer Mitte. Dieser Impul s_ erzeugt aber m den S_ekundärspulen einen Strom, der im 1

~,eiten induzierenden Spulenpaar fheßt und dort ein Feld erzeuzt das z" sich um 90° geg~nu.. b er .d em ersten verschoben · aufzustellen " sucht. ' Dadurch entsteht ein Drehfeld, welches der kombinierten magnetischen Kraft beider Spul~npaare entspricht. Die Drehung des Feldes erzeugt das Drehmoment 1m Motor und erhält die Armatur in ständiger Ro- tation." 'l'esla beschreibt darauf mehrere Motorkonstruktionen und sagt: . Die Hauptabsicht in der Konstruktion eines solchen Motors ist, ein mö~lichst vollkommenes Verschieben der Punkte der stärksten ma- o·netischen Effekte zu erzielen. Die Anwendung dieses Prinzips ist nicht beschränkt auf die hier gezeigten Spezialmotorformen, denn zu dem- selben Zweck kann jeder meiner Motoren mit zwei Phasen, die ich in früheren Patenten beschrieben habe, verwendet werden. Diese Me- thode der Stromerzeugung in unabhängigen induzierenden Strom- kreisen des Motors selbst kann in verschiedener Weise verwirklicht werden und es ist für die Erfindung nicht wesentlich, welche Konstruk- tion zu diesem Zweck gewählt wird." Aus den Patenten 511.559 und 511.560 vom 8. Dezember 1888 /

Dezember 1893 wollen wir folgenden Passus zitieren:

„Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Mittel, die die beiden induzierenden Ströme durch Ableitung von einer einzigen Quelle er- möglichen. Um das Prinzip dieser meiner Erfindung und die Funktion verschiedener Instrumente dazu zu erklären, nehmen wir an, daß zwei induzierende Stromkreise meines Motors, wie er z. B. im Patent 382.280 44 beschrieben ist, durch Ableitung oder Hintereinanderschaltung mit den Leitern nur eines Stromkreises eines Wechselstromgenerators ver- bunden sind. Wenn beide Kreise gleich und vom selben Widerstand sind so wird keine Rotation zustande kommen, weil der Strom in ihnen dieselbe Phase hat, obwohl er gegenüber dem Strom des äußeren Stromkreises gewisse Verzögerung haben wird. Haben aber die Spulen eines Kreises mehr Windungen oder ist in ihm eine Selbstinduktions- spule eingeschaltet, so wird der Strom in ihm durch erhöhte Selbst- induktion"' eine Phasenverzögerung erleiden. Der notwendige Gmd der Verzögerung kann leicht gesichert werden, so daß der Motor praktisch arbeiten kann. Wenn aber anstatt der Vergrößerung der Selbstinduktion in einem Kreis ein toter Widerstand eingeschaltet wird, so wird seine Selbstinduktion verringert und auch auf diese Weise wird in den beiden Kreisen eine Phasendifferenz erzeugt. Ich nutze diese Vorteile auf ver- schiedene Weise aus. Ich kann in beide Kreise regulierbare Widerstände einschalten und durch Einregulierung des einen oder des anderen kann ich notwendige Phasenunterschiede und auch Änderung der Drehrich- tung hervorrufen. Anstatt dieser kann ich auch veränderliche Selbst- induktionsspulen in beiden Kreisen benutzen. Ich kann auch in einem Kreis regulierbaren Widerstand und in dem anderen regulierbare Selbetiuduktionsspulen _vorsehen. Dieses System h~t sich als sehr prak- tisch gezeigt, wenn die Armatur des Motors mit kurzgeschlossenen Spulen versehen ist, in welchen durch die Feldspulen Ströme indu- ziert werden, wodurch die Anziehungskraft zwischen dem Drehfeld und der Armatur erheblich verstärkt wird. Die Anwendung der Armatur mit geschlossenen Spulen ist ein bedeutender Faktor meiner Erfin- dung. Ich will nun alle diese Eigentümlichkeiten in Einzelheiten be- schreiben, u. zw. unter Berücksichtigung der beiliegenden Zeich- nungen ... " Nachdem Tesla verschiedene Konstruktionen beschrieben hat setzt er fort: ' ,,In der obigen Beschreibung habe ich von Motoren mit zwei indu- zierenden Stromkreisen gesprochen; es ist aber ohneweiters klar daß die Erfindung auch auf Motoren mit mehreren Stromkreisen anwe~dbar ist, wie das Fachleuten leicht verständlich erscheint." Am 18. Februar und 14. März 1889 meldete Tesla seine Patente 401.520 und 405.859 an, in welchen verschiedene Mittel angegeben sind, wie gewöhnliche Synchronmotoren für Einphasenwechselstrom durch einfache Umschaltung als Asynchronmotoren anlaufen und bei er- reichtem Synchronismus als Synchronmotoren arbeiten können. Diese Motoren haben im Stator zwei parallel geschaltete Spulenserien, wobei eine Serie an den Leitungsstromkreis direkt und die andere durch einen Umschalter angeschlossen wird. Dieser Kreis erhält dann Widerstände und Selbstinduktionsspulen, so daß der Motor als Asynchronmotor an- läuft. Bei erzieltem Synchronismus wird auch die zweite Spulenserie an den Linienstromkreis direkt umgeschaltet. In den Patenten 416.191, 416.192 und 418.248 vom 20. Mai 18m) zeigt Tesla verschiedene Einphasenmotoren mit Schleifringanker, bei 45 denen sowohl im Stator als auch im Rotor der Einphasenstrom aus- genutzt wird, mit der Hilfsphase in den beiden Elementen, um starkes Anlaufen zu sichern. Ein weiteres Patent 416.194 vom selben Datum bezieht sich auf eine Erfindung, gemäß welcher in allen seinen Dreh- strommotoren - u. zw. sowohl für mehrere als auch für eine Phase - der beste Wirkungsgrad und stärkste Kraft entwickelt wird, wenn Stator und Rotor sowohl in bezug auf magnetische Eigenschaften wie auch in bezug auf ihre Massen und Kupfergewichte nahezu gleich ge- macht werden. In beiden Elementen sollen demnach nach Möglichkeit a-leiche Amperewindungszahlen angestrebt werden. b Das Patent 455.067 vom 27. Januar 1891 behandelt einen Drehstrom-

motor mit Schleifringanker und Kondensator im Ankerstromkreis und das Patent 464.666 vom 13. Juli 1891 betrifft einen Einphasenmotor mit einem Kondensator im Hilfsphasenkreis des Stators, welcher be- liebige Phasendifferenz zwischen dem Hauptstrom und der Hilfsphase sichert. Das Patent 459.772 vom 6. April 1891 behandelt einen Ein- phasen-Synchronmotor, welcher mit einem kleinen Einphasen-Asyn- chronmotor mit Hilfsphase gekuppelt ist. Der Asynchronmotor mit der Hilfsphase dient dazu, den großen Synchronmotor auf Synchronismus zu bringen; es wird dann durch einen Umschalter der Einphasen- Wechselstrom vom Asynchronmotor auf den Synchronmotor umge- schaltet. Verschiedene andere Patente beziehen sich auf andere Entdeckungen für Erzeugung der Hi~fsphase und_ auf_ viele konstruktive und prak- tische Erfindungen, m denen die hier auseinanderO'esetzten Ent- deckungen und Prinzipien zur Anwendung gelangen. b

Die Weltausstellung in Chikago und die Hydrozentrale an den Niagarafällen.

Alle diese Patente sind von der Firma Westinghouse bereits An- fang 1888 erworben und für den Bau von elektrischen Zentralen und Kraftübertragungsanlagen ausgenutzt worden. Der Erfolg der Firma Westinghouse war durchschlagend, weil die Patente Teslas alle Prin- zipien und Entdeckungen, die für die Entwicklunz der Drehstrom- technik grundlegend sind, umfassen und schützen bund die breiten Fabrikationsrechte erklären. Die erste große Anlage, die Westinghouse mit dem System Teslas ausgeführt hat, war die Anlage auf der Weltausstellung in Chikago im August 1893. Die Firma W estinghouse hatte auf der Ausstellung eine Spezialabteilung für Teslas Drehstromsystem und für seine Drehstrom- Kraftübertragung eingerichtet und in ihr verschiedene Motoren, Trans- formatoren und Generatoren für zwei und drei Phasen ausaestellt. Außerdem wurde auch eine Spezialabteilung eingerichtet, die ver- schiedene Modelle Teslas aus den Jahren von 1882 bis 1892 enthielt und somit die historische Entwicklung der epochalen Arbeit 'I'eslas während dieser zehn Jahre veranschaulichte. Hier waren Modelle für zwei bis sechs Phasen gezeigt und viele Asynchronmotoren und Syn- chronmotoren für eine und mehrere Phasen und speziell für drei Phasen mit nur drei Leitern vorgeführt. Die Konstruktion der Motoren war ganz 46 verschieden: mit bewickeltem und_ unbewi?lrnltem Ifo!or, mit Kurz- schluß- und Schleifringanker und viele Spezialk?nstrukti?nen. . Die ganze Ausstellung wurde mit Strom au\ einer spez!e~l ernchteten Zentrale aus zwölf Zweiphasengeneratoren reslas bellefe_rt und e~ wurden auch Generatoren und Transformatoren für zwei und drei Phasen verwendet. Diese erste öffentliche Vorführung des Teslaschen Mehrphasen- systems auf breiter Basis z~igte seine umfa~sende Verwen?barkeit _f_~L1: alle praktischen Zweck~. Die A~sst~llung_ gibt außerdem einen Begu~ von der ungeheuren Leistung, die Tesla m den 7:ehn Jahren von 1882 bis 1892 für die Begründung der Drehstromtechmk vollbracht hat, und ist im Buche von T. C. Martin ausführlich beschrieben, mit Original- aufnahmen der Maschinen und Apparate. Der erste große Sieg, den Teslas System bei einer großen K.raftüber- trao·ungsanlage davontrug, war die Hydrozentrale an den Niagara- fälkm deren Bau im Jahre 1891 beschlossen wurde, um die Kraft der Niaga'rafälle für Energielieferung an die 40 km entfernte Stadt Buffalo und für andere Verbraucher auszunutzen. Die Gesellschaft , Cataract Construction Company" veranstaltete zu diesem Zwecke ;in inter- nationales Preisausschreiben und e~tschloß sich für das Teslasystem. Ihre Experten, die berühmten Professoren Rowland und Forbes und Dr. Sellers haben sich trotz der Gegenmemung von Lord Kelvin (W. Thomson) und T. A. Edison entsd~ied~n für das Drehstromsystem Teslas eingesetzt; und es wurden bereits im Jahre 1891 bei Westtng- house drei Maschinenaggregate für je 5000 PS bestellt, da zunächst eine Kraftanlage von insgesamt 15.000 PS ausgebaut werden sollte. Die Firma Westinghouse hatte sich z~sammen mit den genannten Experten für das Zweiphasensystem entschieden und so wurden aus bestimmten technischen Gründen drei große Zweiphasen-Dynamomaschinen und eine ganze Anzahl Zweiphasenmotoren in Bau genommen welche alle 1895 fertiggestellt wurden, so daß die Kraftübertragun'o-sanlao·e im Jahre 1896 feierlich in Betrieb gesetzt werden konnte. Seit der Zeit ist diese Zentrale weiter ausgebaut und verfügt heute über 1 Mill. PS, welche mit hoher Spannung auf weite Entfernungen geführt werden.

Kraftübertragung LautTen-Frankfurt a. Main.

In Europa ist der erste Beweis für die Brauchbarkeit des Tesla- sehen Drehstromsystems im Jahre 1891 durch die Kraftübertragungs- anla_ge bei Lauffen geliefert, bei welcher Gelegenheit 200 PS auf eine Entfernung von 175 km übertragen wurden. Um diese Kraftüber- tragung hatten sich die bekannten Ingenieure Oskar von Müller, Dolivo- Dobrowolsky und C. E. L. Brown besondere Verdienste erworben. Die bekannten Firmen Örlikon in der Schweiz und Allgemeine Elektrizi- tätsgesellschaft in Berlin hatten sich zusammengeschlossen, diese Ver- suchskraftübertragung durchzuführen. Da sie in der Fachliteratur eine große Berühmtheit erlangt hat, so wollen wir hier einige technische Daten anführen: Am Flusse Neckar bei Lauffen in der Entfernung von 10 km von 47 der Stadt Heilbronn befindet sich ein Wasserfall von zirka 4 m Gefälle welcher insgesamt 1500 PS zu geben imstande war. Diese Kraft wa1'. zum großen Teil direkt beim Wasserfall in einer Zementfabrik aus- genutzt und es bestand die Absicht, von dieser Kraft 300 PS in einem elektrischen System auszunutzen und die 10 km entfernte Stadt Heil- bronn mit Gleichstrom zu versehen. Anläßlich der Ausstellung· in Frankfurt a. Main und auf Anregung der genannten Ingenieure kam man aber dazu, diese Kraft für Teslas Drehstromsystem versuchsweise auszunutzen, um sie nach Frankfurt zu übertragen und um den Wir- kungsgrad einer solchen Übertragung zu prüfen. In der Hydrozentrale wurde eine Dynamomaschine für Drehstrom 3 X 55 Volt, 1400 Ampere und 40 Perioden aufgestellt. Der Strom wurde zu einem Drehstrom-Trans- formator geführt, in welchem er auf 3 X 8500Volt und 8·6Ampere trans- formiert wurde. Von dort führten drei Kupferleitungen von je 4mm Durch- messer nach Frankfurt, wo in einem zweiten Transformator der Strom für Motorantriebe und Beleuchtungszwecke auf 100 Volt herunter- transformiert wurde. Als Null-Leitung wurde Erde genommen. Genaue Messungen, welche Professor Weber ausführte, ergaben einen Nutz- effekt von 75 % , was bewies, daß in der Dynamomaschine, in beiden Transformatoren und in der Fernleitung von 175 km Länge insgesamt nur 25 % der Gesamtenergie verlorengingen. Das erzielte Resultat war hervorragend und viele Fachleute begriffen erst dann die Bedeutung des Teslaschen Systems. Viele glaubten, daß ein solcher Effekt nicht erreicht werden könnte, weil die Energie nicht nur durch den Ohmschen und induktiv,en, sondern namentlich durch den kapazitiven Wider- stand verlorenginge. Man vertrat den Standpunkt, daß die langen Leitungen als Kondensatoren wirken und große Verluste verursachen würden. Die Länge der Leitungen und die Höhe der Spannung ver- anlaßten viele zu glauben, daß der Nutzeffekt höchstens 50 % betragen könnte. Das Resultat, welches erzielt wurde, widerlegte aber alle diese Befürchtungen und zeigte einwandfrei, daß die pessimistischen Berech- nungen nicht zutrafen. In derselben Anlage mit 25.000 Volt und 25 Pe- rioden ausgeführte Experimente ergaben ebenfalls einen Nutzeffekt von 7 5 % . Diese Kraftübertragung bewies zum erstenmal praktisch in einem <1'rößeren Maßstabe den ungeheuren Wert des Drehstromsystems, und ~on diesem Zeitpunkt an eroberte sich das Drehstromsystem auch in Europa das breite Feld der Elektrotechnik.

Teslas Patente und Townsends Patententscheidung.

Teslas Leistungen auf dem Gebiete der Drehstromtechnik fanden sachlich durch die Versuchsanlage bei Lauffen-Frankfurt a. Main und durch die große Hydrozentrale an den Niagarafällen schnelle und hervorragende Anerkennung. Die Anerkennung in der Fachliteratur war aber nicht entsprechend und steht mit dem hohen wissenschaft- lichen und technischen Wert des zustande gebrachten Werkes in gar keinem Verhältnis. Wir finden sogar sehr oft Teslas Namen in der Fachliteratur mit seinem Werke gar nicht erwähnt und oft wird die 48 Entdeckung des Drehfeldes sogar nur dem italienischen Professor Ferraris zugeschrieben. Alles dies ist begreiflich. Erst nach und nach und zuerst nur den Interessierten ist die ganze Bedeutung der großen Entdeckung und der umfangreichen Erfindungen zum vollen Bewußtsein gekommen; und da Tesla nicht nur verschiedene konstruktive Erfindungen, sondern auch die Grundprinzipien patentiert hatte, ist es begreiflich, welche Feindschaft er hervorrufen mußte. Man konnte Tesla nicht vergessen, daß er auf die ganze Starkstromindustrie Hand gelegt hatte, und als die ganze ungeheure Tragweite seines Werkes allgemein bekannt und erkannt wurde, ging der Kampf sowohl in der Industrie als auch in der Literatur gegen ihn los. Es fanden sich auf einmal viele geistreiche und unabhängige Erfinder und Entdecker. In Amerika hatten sich sogar viele gefunden, welche Teslas Patente, Verdienste und Rechte zu bestreiten und zu schmälern versuchten, und wir wollen hier einen besonders wichtigen und charakteristischen Fall anführen. Der höchste Patentrichter in Washington, Townsend, hatte im Jahre 1900 den Streit wegen der Patente Teslas zu prüfen und zu entscheiden, da die Firma W estinghouse, die Besitzerin der Tesla- sehen Patente, die Firma „New England Granite Company" wegen der Verletzung derselben klagte. Townsend brachte die Entscheidung zu Gunsten der Klägerin und sagt in derselben unter anderem folgendes: . „Die in Frage stehenden Patente beziehen sich auf Übertragung der elektrischen Energie mittels mechanisch erzeugter Wechselströme. Der elektrische Strom in der Dynamomaschine hat den Charakter eines Wechselstromes, d. h. er hat wechselnde Richtung, so daß er auf eine bewegliche Armatur derart wirkt, daß die Wirkung zuerst in einer Richtung erfolgt, worauf die Richtung geändert und die Aktion neu- tralisiert wird. Ein solcher Strom geht ununterbrochen und regelmäßig, ändert sich aber in der Intensität von Null bis zum Maximum, fällt darauf vom Maximum zu Null und setzt diese Variation in entgegen- gesetzter Richtung fort. Die Kurve des Anwachsens und des Fallens seiner Kraft ist eine Wellen- oder Sinuslinie. Jeder mechanisch erzeugte Strom ist ursprünglich und natürlicher- weise ein Wechselstrom. Früher hielt man es für unmöglich, den Strom der Dynamomaschine auszunutzen, bevor derselbe mittels eines Kom- mutators gleichgerichtet wurde, damit er in einer Richtung fließe. Der Kommutator richtet den Strom so, daß er durch die Leiter außerhalb der Maschine in einer Richtung fließt. Wir müssen also sorglich zwischen den Ausdrücken Wechsel- und Gleichstrom unterscheiden. Wechsel- strom wirkt fortwährend in entgegengesetzter Richtung, so wie er er- zeugt ist. Der gleichgerichtete Strom ist indessen so kommutiert, daß er immer in derselben Richtung fließt, und ist bekannt unter dem Namen direkter Strom oder Gleichstrom. Dieser durch Kommutatoren gleich- gerichtete Strom verliert dabei aber gewisse charakteristische Eigen- schaften, welche für bestimmte wichtige Effekte maßgebend sind. 49 Vor Teslas Erfindungen benutzte man für Kraftübertragungen aus- schließlich Gleichstrom. Die Benutzung desselben bei Kraftüber- tragungen war aber aus vielen Gründen beschränkt: unter anderem deshalb, weil man den Gleichstrom in großen Mengen bei genügend hohen Spannungen für lange Entfernungen auf sicherer Basis nicht aus- ausnutzen konnte. Anderseits war es möglich, den Wechselstrom für praktisch unbegrenzt hohe Spannungen zu benutzen, und die Trans- formierung der Spannungen war in Transformatoren ökonomisch möglich. Vor Teslas Erfindungen haben trotzdem schnelle Änderungen der Richtung bei Wechselstrom das Arbeiten der Motoren unmöalich ge- macht, u. zw. sowohl bei der Inbetriebsetzung wie auch bei der Rotation, außer wenn Synchronismus mit Generator erreicht wurde, Aus diesem Grunde war es unmöglich, den Wechselstrom bei Belastungsänderungen zu verwenden. Das Problem, das vor Nikola Tesla stand und das er erfolgreich löste, war, die Schwierigkeiten zu überwinden, die bei Verwendung des Wechselstromes vorkommen, so daß eigene Kraft und ungedämmte Energie des Wechselstromes für unbegrenzte Kraftübertragungen aus- o·enu tzt werden können." 0 Townsend geht hier ausführlich auf Erklärung der Teslaschen Er- findungen ein, zitiert ausführlich seine Patente und seinen Vortrag vor dem amerikanischen Institut der Elektroingenieure und setzt folgen- dermaßen fort: Die Kläger führen die Theorie der Teslaschen Erflndunzon wie " an: , E•s 1st folgt . II "' -: ar, daß durch jeden der beiden Spulensätze des Motors ein Strom fließen muß, der in bezug auf seine Stärke veränder- lich ist, um Verschiebung des Magnetfeldes in einer Richtung und ent- sprechende Drehung der Armatur hervorzubringen. Um gleichmäßige Drehung des Feldes zu erreichen, ist es gerade notwendig, daß der Strom in allen Spulen gleichmäßig in seiner Stärke veränderlich ist, und es muß zwischen denselben ein bestimmtes Verhältnis liegen, so daß die Veränderungen genau den Kraftänderungen der Phasenströme entsprechen. Dieses Prinzip ist die Grundlage der hervorragenden Ent- deckung Teslas, dessen Hauptziel ist Ausnützung der Wechselströme, welche in Wechselstrommaschinen oder Generatoren erzeugt sind, u. zw. zum Zwecke der Herbeiführung solcher Verschiebungen magnetischer Pole oder resultierender Anziehungskräfte auf die Armatur des Motors, daß die Armatur gezwungen wird, sich in entsprechender Richtung zu drehen. Seine breite Erfindung, in einigen Worten ausgedrückt, besteht im Motor mit progressiver Verschiebung magnetischer Pole oder Felder mittels zweier oder mehrerer unabhängiger Phasen verschiedener Wechselströme, ferner in Erzeugung von Phasenströmen in Strom- kreisen, welche unabhängigen Charakter haben, und schließlich in Aufrechterhaltung des Phasenunterschiedes bei solchen Strömen.' Der Standpunkt der Verklagten ist im Grunde folgender: ,Teslas Apparate bestehen kurz gesagt aus einem Ringmagneten mit . e~nem Spulenpaar, welches denselben in einem Diameter zu magneüsiereu B ok s an, Nikola Tesla. 4 50 sucht und mit dem anderen Spulenpaar, welches denselben in einer andei;en Richtung zu magnetisieren_ suc~t, die _ver~ikal zur ersten steht; diese Spulenpaare oder Stromkreise sind mit emem entsprechenden Generator so verbunden, daß durch dieselben Ströme fließen, welche in zwei Spulen erzeugt werden, die zueinander unter rechtem Winkel stehen und im maignetischen Felde zweier Pole gedreht werden." Daraus geht hervor, daß die Kläger in i~rem Anspruch eine breit~ Entdeckung urof'.1-ssen und ebenso eine bre~te E:rfindun~, welche auf dieser basiert. Die Angeklagten betrachten inzwischen die angeführte Entdeckung als eine schon lange bekannte, ebenso geben sie an, daß ihre Anwendung bekannt war und daß seit Aragos Zeiten niemals Platz für eine so breite Erfindung zur Ausnützung der genannten Ent- deckung wäre. Sie sagen, daß der heutige Stand der Technik aus dem früheren unter Einschaltung von Aragos Rotation durch einfache Anwen- dunz des technischenKönnens fähigerElektriker, welche ihrWissen und Kön~en dementsprechend angewendet hatten, wie das die Forderung des Progresses forderte, ergänzend alles durch Erfindungen, welche speziell Beziehung zu Mot~:>ren od~r Generatoren oder ~u Verbindungs- stromkreisen hatten, entwickelt sea, und daher unter kernen Umständen Tesla oder irgendeinem anderen Patentinhaber ~as Recht gebe, den Verkauf von Generatoren oder Motoren durch Eigentum eines alles umfassenden Systems zu verhindern. Die bekannte Rotation Aragos beschreiben die Angeklagten in Iol- zender Weise: ,Aragos Methode, die Rotation in einer Kupferscheibe ~u erzeugen, besteht darin, die Scheibe im Zentrum so aufzuhängen, daß sie horizontal über dem hufeisenförmigen Magnet liegt, welcher in seiner vertikalen Achse gedreht wird. Die Rotation der Scheibe folgt der Rotation des magnetischen Feldes, in welchem die Scheibe aufge- hängt ist, und wir können erwarten, daß, falls eine ähnliche Bewegung des Feldes mit irgend welchen ähnlichen Mitteln hervorgerufen werden kann, das Resultat ähnlich der Bewegung der Scheibe sein wird.' Der Hauptstandpunkt der Verklagten ist, daß es keinen grundsätz- lichen Unterschied im Charakter des Wechselstroms und Gleichstroms gibt und daß die Technik der elektrischen Beleuchtung, wie das aus den erwähnten Antizipationen zu ersehen ist, eine solche analoze Ver- wendung des Gleichstroms gezeigt hat, daß seine Ersetzunt durch Wechselstrom keine Erfindung bedeutet. Die Verklagten glauben ferner, daß das Reversibilitätsprinzip (d. h. die Verwendung des Generators als Motor) in der Technik längst bekannt war, und da die Erfinder der Apparate für elektrische Beleuchtung behaupten, daß durch Reversion dieser Apparate Kraft erzeugt werden kann, so könne man Tesla den Patentschutz für seine Erfindungen nicht gewähren. Das bedeutet, daß dieselben Apparate sowohl als Generatoren oder dynamoelektrische Maschinen, wie auch als Motoren oder elektrodynamische Maschinen verwendet werden können." Die Verklagten beziehen sich auf vier frühere Publikationen, u. zw. auf die Bailys aus dem Jahre 1879, auf Siemenssche Patente aus dem Jahre 1878, auf Deprez' Artikel aus den Jahren 1880-1884 und auf 51 Bradleys Patentanmeldung vom 9. Mai 1887. Townsend zitiert die an- geführten Artikel und Patente und sagt: „Wenn man Brad.leys Patentanmeldung, welche vor der Teslaschen Anmeldung erfolgte, mit dem Patent selbst, welches Bradley nach Er- teilung der Teslaschen Patente erteilt wurde, vergleicht, sieht man, daß in der Anmeldung eine Methode und ein Apparat beschrieben und Zeichnungen eingereicht sind, die bezwecken, die Unannehmlichkeiten eines Zweiphasenstromes durch Kombination desselben in den Ein- phasenstrom mittels eines Transformators zu umgehen, während Bradley diese Beschreibung und Methode im Patent selbst fortließ und Figuren einsetzte, die aber nicht zeigen, daß Bradley auf Teslas Idee kam oder daran dachte, den Gegenstand Teslascher Erfindungen zu schützen, obwohl seine Figuren mit denen Teslas viel Ähnlichkeit haben. Aus diesem Grunde und weiter, weil Bradleys Anmeldung be- schränkt, unklar und unvollständig ist - denn er zeigte nicht, daß er irgendeinen Begriff von Teslas Idee der Ausnützung der progressiven Verschiebung der Magnetpole mittels mehrerer Wechselströme und Stromkreise, welche unabhängigen und bestimmten Phasenunterschied für Motorantriebe sichern, habe - und weil Bradley, selbst wenn er zu dieser Idee auch gekommen war, dieselbe nicht genügend be- schrieben, noch die Arbeitsmethode und das Grundprinzip ausein- andergesetzt hat, nachdem also Tesla der erste war, der das Prinzip entdeckte und verwirklichte, war Bradley nicht sein Vorgänger und kann ihn in seinen Rechten nicht beschränken. Die Angeklagten beziehen sich am meisten auf die Publikationen Marcel Deprez' aus den Jahren 1880-1884, u. zw. mit Recht· denn Deprez bat das Prinzip und die mathematische Darlegung eines' Dreh- fe1des gegeben. . .. Alles jedoch, was Deprez bewiesen hatte, war der Nachweis, daß im Falle der Verdrehung des Feldmagneten gegenüber den Bürsten, oder umgekehrt, am Zeiger einer anderen Maschine dieser Verdrehung swinkel beobachtet werden kann; der Zeiger dreht sich da- 1

bei schneller oder langsamer, je nachdem der Feldmagnet gegenüber den Bürsten schneller oder langsamer verdreht wird, und zeigt immer den neuen Winkel zwischen den Bürsten und dem Magneten. Die einzige praktische Anwendung war die Konstruktion einer neuen elektrischen Bussole. Diese Apparate konnten indessen niemand belehren, daß mit denselben Wechselstrom als Kraftquelle benützt werden kann. Das war nur ein Indikator. Diese Apparate umfaßten nicht die Ausnützung mehrerer Wechselströme verschiedener Phasen als Kraftquelle, welche ein beständiges magnetisches Feld erzeugen. Sie stützten sich nicht auf ständige, bestimmte und progressive Ströme und waren, wie man sieht, genau so wie Bailys Apparate ein Laboratoriumsexperiment. Daß De- prez auf Teslas Idee der Ausnützung der ständigen, bestimmten und progressiven Änderung des Stromes nicht gekommen ist, ist aus seinen Konstatierungen aus dem Jahre 1884 leicht festzustellen. Diese erfolgten nach der Publikation seines Vortrages und nach der Erfindung des Wechselstrom-Beleuchtungssystems von Gaulard und Gibbs, als Deprez einen zweiten Vortrag veröffentlichte, in welchem er dieses System 4* 52 kritisierte und feststellte, eines der größten Hindernisse des Systems wäre daß dasselbe für Kraftübertra,gungen nicht verwendet werden könn~; er fügte hinzu: ,Ich muß weiter bemerken, daß Wechselströme für Kraftübertragung nicht verwendbar sind, sondern lediglich für Be- Jeu chtungszwecke.' Dies zeigt deutlich, wie Professor Silvanus Thompson in seinem Werk über diesen Gegenstand sagt, daß das Theorem von Deprez keine Früchte getragen hat, sondern geometrische Abstraktion geblieben ist. Teslas Erfindungen bestehen in ihren grundlegenden Teilen in der Her- vorbringung eines konstant wirkenden Feldes der magnetischen Linien für Zwecke der Energieerzeugung, hervorbringend zwei oder mehrere verschiedene Phasen des Wechselstromes, übertragend solche Phasen bis zum Motor unter Erhaltung ihres gegenseitigen Verhältnisses und unter Ausnützung derselben als solcher im Motor. Baily beschreibt nicht die Verwendung der Wechselströme verschiedener Phasen. Er be- schreibt lediglich die Erzeugung unterbrochener V ersolüebuno· der Pole durch einen Kommutator und das ist gerade dasjenige, was bTesla verwirft. Weder Siemens nach Bradley beschreiben die Ausnrutzung zetrennter Phasen des Wechselstromes mit Erhaltung ihrer zeaen- ~eitigen Unabhängigkeit im Motor. Deprez beschreibt ein Pai;llelo- gramm der Kräfte und seine . Verwendung f~r . die I°:dikation des Winkels zwischen zwei Stellen der Stromquelle m ngendemem Moment. Er geht nicht auf Betrachtungen der Verwendung der Wechselströme ein, noch verwendet er deren ununterbrochenes und stetiges Moment, noch nutzt er diese Ströme für Kraftübertragung aus und hat auch keine Idee vom Drehfeld für Motorantriebe. Welchen Zustand hatten wir in der Technik im Jahre 1887, als Tesla seine Patente anmeldete? Es vergingen neun Jahre, seit Siemens seine Patente erhielt, die nach Ansicht der Verklagten eine vollständige Darstellung des Geaen- standes der Patente 381.968 und 382.280 sind, auf Grund wel~her tüchtige Elektriker Kraftübertragungen verwirklichen konnten, aus- nutzend das System der erwähnten Patente. Es verging·en acht Jahre, seit Baily und vier Jahre, seit Marcel Deprez Artikel veröffentlichte, die nach Meinung der Verklagten gerade das beschreiben, was die Kläger als Teslas Entdeckung ansehen, und die Theorie derjenigen Apparate erklären, welche aus Zweiphasengeneratoren zur Erzeugung des Zweiphasenstroms für Hervorbringung des Drehfeldes im Motor, ähnlich dem Teslaschen Motor, bestehen. Vor Teslas Erfindungen war der Wechselstrommotor nicht verwendet. Trotzdem großer Bedarf nach ihm vorhanden war, um Kraftübertragung mit Wechselstrom zustande zu bringen, war er nicht erfunden. Stetige und unvergleichliche Entwicklung der Elektrotechnik hat immer stärker auf den Mangel eines Elektromotors gewiesen, der imstande wäre, die Kraftverteilung auf große Entfernung·en zu verwirklichen, und trotz- dem hat man vergebens nach der Lösung des Problems der Anwendung des Wechselstromes für dieses Ziele gesucht. Führende Elektriker waren mit Marcel Deprez, auch nach seiner Erfindung des Indikators, der 53 Meinung, daß Wechselstrom für die Kraftübertragung nicht verwendet werden kann und daß die Zukunft dem Gleichstrom gehört. In solchen Verhältnissen patentierte Tesla seine Erfindungen, ent- wickelte auf diese Weise Methoden und Apparate, welche heute all- gemein unter dem Namen Teslas Polyphasensystem bekannt sind, und führte neue Methoden, neue Mittel und eine neue Terminologie in die Technik ein. Sechs Monate nach seinen Patentanmeldungen hielt Tesla seinen Vortrag vor dem amerikanischen Institut der Elektroingenieure und betonte, daß alle früheren Anstrengungen, Wechselströme auszunutzen, ohne Erfolg waren, daß er ein neues System für Kraftübertragungen erfunden habe, entwickelte seine Theorie und zeigte seine Motoren im Betrieb und keiner der anwesenden Elektriker stellte seine Originalität in Frage oder kritisierte seine Apparate. Die Konstatierungen, welche von Elektrikern bei dem erwähnten Vortrag gemacht waren, waren mit ausführlichen Zitaten aus der zeit- genössischen Literatur dokumentiert und bis zu diesem Prozeß hatte niemand in Frage gestellt, daß Tesla der Originalerfinder des erwähnten Systems und der Mittel für seine praktische Anwendung wäre. Es kann nichts seine Rechte und Verdienste verkleinern. Er brachte bis dahin widerstreibende Ströme, ihren Charakter erhaltend, in Harmonie und schuf mit denselben Energie. Seit den hier erwähnten Patenten Teslas erlebten wir in der Technik eine ganze Revolution, welche die in diesen Patenten beschriebenen Mittel hervorbrachten. Tesla verwendete Wechselstrom um das zu schaffen, was mit Gleichstrom niemals verwirklicht werden konnte er ' . neues, unerwartetes und praktisches Kraftübertragungssystem. schuf ein Die peinliche Prüfung aller Tatsachen führte zu der Überzeugung, daß Tesla eine neue und hervorragende Entdeckung gemacht hat. Ausgezeichnete Elektriker waren sich alle einig, daß infolge Rich- tungs- und Geschwindigkeitsändenung ein Wechselstrommotor un- möglich wäre und daß die Zukunft dem Gleichstrom gehöre. Dem Tesla- sehen Genius war es vorbehalten, die unzähmbaren, ungedämmten und bis dahin gegensätzlichen Elemente der Natur und der Technik zu unterjochen und für die Bewegung unserer Maschinen auszunutzen. Er zeigte, wie man Aragos Spielzeug in Maschinen für Krafterzeugu?g verwandeln kann, er kam zuerst auf die Idee, daß die großen Schwie- rigkeiten der Richtungsänderung und die Widersprüche der Alter- nationen in Rotationen verwandelt werden können, welche Kraft er- zeugen, in die Kraft des rotierenden magnetischen Feldes. Das, was die anderen für uneinnehmbare Barrieren unerträgliche Ströme und kontradiktorische Kräfte ansahen, erfaßte 'er, ihre Richtungen in Har- monie bringend, und nutzte die Kraft der Niagarafälle in praktischen Motoren in weit entfernten Städten aus 1)." Die hier in kurzen Auszügen wiedergegebene Entscheidung des Patentrichters Townsend ist ein historisches Dokument von größter Be- 1) Electrical Review, New York, 19. September 1900, Vol. 37, No. 12. Tbe Teshi Patents. 54 deutung und Tragweite. Sie setzt sich mit allen wichtigsten Vorarbeiten, die in der Literatur mitunter als Vorläufer des Drehstromes angeführt werden zründlich auseinander. Alle spärlichen Versuche vor Tesla liefen da~auf hinaus, durch kommutierten Gleichstrom unterbrochene Polverschiebung bzw. Poldrehung hervorzubringen, um Aragos Rotation auf eine von Arago versehiedeneWeise ,zu erzeugen, und haben mit dem Drehstrom und Drehfeld nichts zu tun.

Aragos Rotation.

Arazo hat sein bekanntes Experiment bereits am 22. November 1824 der Äcademie des Sciences" in Paris in einem mündlichen Vortrag mitcr'~teilt. Das Experiment bestand in folgendem: Er hängte eine Korn- paß~agnetnadel in Ringen von verschiedenem Material auf, brachte sie jedesmal auf 45° des Teilkreises und ließ sie oszillieren, bis der Oszillationswinkel 10° wurde. Dabei zählte er die Oszillationen, die die Nadel in der Zeit ausführte, bis der Winkel von 10° erreicht wurde, und zwar bei Verwendung der Ringe aus Holz, aus dünnem und dickem Kupfer. Im ersten Falle betrug die Zahl der Oszillationen 145, im zweiten 66 und im dritten nur 33. Die Anwesenheit d~r Kupfermasse, dämpfte also die Schwingungen der Nadel. Jede Schwmgung dauerte dieselbe Zeit, die Amplitude war aber kleiner und die Oszillation erlosch schnell, als wenn eine unsichtbare Reibungskraft entgegenwirkte. Araeo sah 0 ein, daß eine solche Kraft wirklich existierte, aber nur solang e eine relative Bewegung zwischen der N aidel und dem Kupferring vorhanden war, und gab dem merkwürdigen Phänomen den Namen „Rotations- magnetismus", Im nächsten Jahre entdeckte er ferner, daß eine Magnet- nadel, die frei über einer rotierenden Kupferscheibe hängt, der Rota- tion der Kupferscheibe folgt, und zwar ganz gleich, ob zwischen der Nadel und der Scheibe Luft oder Glasplatte war. Noch im selben Jahre gelang es den englischen Forschern Babbage und Hersehe!, das um- gekehrte Experiment zustande zu bringen, nämlich die Rotation der Kupferscheibe durch Rotation eines um seine Achse drehbaren starken Hufeisenmagneten. Weder Arago noch Babbage und Hersehe! konnten eine richtige Erklärung für diese Rotation finden, und erst als Faraday die Induktionserscheinungen entdeckte, fand er sie. Er bewies daß in der Kupferscheibe Wirbelströme entstehen, die später den' Namen Foucaultsche Ströme erhielten, weil Foucault ihre Natur ausführlich erforschte. Faraday hatte durch seine Induktionsmaschine, die vielfach als erste Dynamomaschine angesehen wird, den Beweis geliefert, daß es sich beim Experiment von Arago um induzierte Wirbelströme handelt, und alle weiteren Versuche, die Bailyschen inbegriffen, konnten natür- licherweise nicht zur Entdeckung des Drehfeldes führen, denn mit Elektromagneten und kommutiertem Strom kann man kein Drehfeld erzeugen.

Teslas Vortrag vor dem Institut amerikanischer Elektroingenieure.

S t an d p u n k t B. A. B e h r e n d s u n d A. d u B o i s - R e y m o n d s. Ein richtiges Drehfeld durch mechanisch erzeugten Wechselstrom von mehreren Phasen zu erzeugen und seine Kraft auf weiten Ent- 55

fernungen zur Erzeugung mechanischer Energie in den auf dem Dreh- feldprinzip gebauten Wechselstrommotoren zu verwenden, ist demnach eine ganz neue Idee, auf die Tesla allein kam und aus der er auch zu- erst ein vollendetes und die ganze Elektrotechnik revolutionierendes Werk schuf, welches sich trotz größter Gegenaktion der Anhänger des Gleichstromes durchsetzte. Sein Werk gab Tesla außer in seinen Patenten auch der Öffentlich- keit in einem berühmten Vortrag bekannt, den er im amerikanischen Institut der Elektroingenieure am 16. Mai 1888 hielt. Dieser Vortrag war in der Geschichte der Elektrotechnik ein Ereignis und wurde in allen wichtigen Fachzeitschriften der Welt abgedruckt oder im Auszug wiedergegeben. Diesen Vortrag beginnt Tesla bezeichnenderweise mit folgenden Worten: Der Gegenstand, den Ihnen vorzutragen ich gegenwärtig das Ver- gnügen habe, besteht in einem neuen System elektrischer Kraftvertei- lung und Kraftübertragung mittels Wechselströmen, welches System besondere Vorteile, namentlich für Motoren, darbietet und von dem ich überzeugt bin, daß es die Überlegenheit der Verwendung solcher Ströme zur Kraftübertragung ohne weiteres ersichtlich machen und dartun wird, daß viele bisher unerreichbare Resultate sich mit seiner Hilfe erreichen lassen, Resultate, die im praktischen Betriebe solcher Systeme sehr erwünscht sind und mit Gleichströmen nicht verwirklicht werden können." Wir wollen aus dem Vortrag Teslas keine weiteren Zitate bringen, weil sich der genaue Wortlaut im Buche von Th. C. Martin befindet; zur Charaktevisierung desselben wollen wir aber folgende Worte des be- kannten amerikanischen Fachmannes Dr. B. A. Bohrend aus seinem Lehrbuch „The Induktionsmotor" anführen: „Seit dem Erscheinen der Experimentalforschungen Faradays ist in der Elektrizitätswissenschaft noch nie eine große Experimentalwahr- heit so einfach und so klar ausgesprochen wie diese Beschreibung der a"roßen Entdeckung Teslas, der Erzeugung und Ausnutzung des Mehr- phasenwechselstroms. Er ließ nichts übrig für seine Nacheiferer. Sein Vortrag enthält sogar das Gerippe der mathematischen Theorie." Dr. B. A. Behrend hat im Jahre 1907 in einem historischen Überblick Teslas Leistungen auch mit folgenden Worten charakterisiert: „Vor dem Jahre 1887 begegnen wir einer ganzen Reihe begabter Physiker und Ingenieure, die mit der Lösung der Elektrizitätsgeheim- nisse beschäftigt waren, in der Absicht, Maschinen zur Erzeugung elektrischer Energie zu bauen. Große Geister der Physik: Faraday, W. Thomson und Maxwell, haben alles, was die elektrische Induktion anbetrifft, gewußt, haben jedoch keine Sorge um den Bau der Dynamo- maschinen getragen oder waren vielleicht, wenn wir das aussprechen dürfen, nicht imstande, dies zu tun. Da erschien der Ingenieur, vielleicht etwas weniger in die Theorie eingeführt, jedoch mit kreativer Imagina- tion und mit gestaltender Vision ausgerüstet, was wohl die wichti~ste Eigenschaft der Konstruktionsingenieure ausmacht. So haben Maschmen 56 gebaut: Gramme, Deprez, Edison, Elichu Thompson, Siemens und andere, deren Namen aus unserem Gedächtnis zu verschwinden be- ginnen. Alle diese Pioniere waren abe~ viel ungeschickter in der Ma- schinentechnik als in der Elektrotechmk, was um so schwerer zu ver- stehen ist da die Maschinentechnik zur damaligen Zeit sehr stark vor- a-eschritte~ war. Sie alle waren vor zwanzig Jahren mit der Entwick- lung und Vervollkommnung d~r Gleichstrommasc~ine beschäftigt, und während alle glaubten, daß die Zukunft dem Gleichstrom gehöre, er- schien das erstaunliche Werk von Nikola Tesla, welches jede weitere Gedankenkonzentration vom Gleichstrom abwandte und mit einem Schlag dem Wechselstrom und der Kombination desselben, dem Dreh- strom, zuführte 1)." Daß sioh die Fachwelt am Anfang den revolutionierenden Ideen Teslas gegenüber noch skeptisch verhielt, obwohl die Firma Westinghouse mit der Fabrikation und Ausführung von Drehstrommaschinen und -anlaaen bereits Mitte 1888 begonnen hatte, beweist folgende Äußerung des bbe- kannten Fachmannes A. du Bois-Reymond in der E. T. Z. im Juli 1888, Seite 343: „Die Zukunft mag lehren, ob dieses neue System den Kampf ums Dasein gegen die alteingebürgerten aufzunehmen imstande sein wird." Diese Äußerung erfolgte anläßlich des Vortrages Teslas, und Ende desselben Jahres hielt A. du Bois-Reymond selbst einen wissenschaft- lichen Vortrag über Teslas System, aus welchem wir folgendes zitieren wollen: „Der wesentliche Vorteil des Teslaschen Motors besteht wohl zum allergrößten Teil in der verhältnismäßig einfachen Bauart. Man bedarf keines Kommutators und der arbeitübertragende Strom wird nur fest- stehenden Teilen zugeführt. Dieser Vorteil wird aber leider durch eine Schwierigkeit aufgewogen, über welche die W estinghouse-Gesellschaft hinweg_geht. Sie behauptet, 1:1-an br~uc~e nur eine dritte Leitung als Rückleitung anzulegen, um die gewohnhchen Beleuchtungsstromkreise benutzen zu können. Allerdings trifft das zu, aber vor allen Dingen muß in der Zentrale eine besondere Maschine aufgestellt werden, welche zwei gegeneinander zeitlich verschobene Wechselströme erzeugt. Diese Bedenken würden freilich bis zu einem gewissen Grade an Ge- wicht verlieren, wenn eine Zentralanlage von vornherein für das Tesla- System projektiert und eingerichtet würde 2)."

Ferraris und andere Erfinder und Tesla.

Der durchschlagende Erfolg Teslas veranlaßte wohl bald die Fach- welt, Zentralanlagen für das Tesla-System zu projektieren und zu bauen, aber zugleich auch einige andere Erfinder, ihre Ansprüche auf Priorität oder auf unabhängige Erfinderrechte zu erheben. So wurden Bradley, Ferraris, Haselwandler, Wenström, Borel, Dolivo-Dobrowolsky und viele andere bekannt. Behaupten konnte sich in der Fachliteratur ')2 Dr. B. A. Behrend : Western Electrician, 28. September 1907. ) E. T. Z. 18. Dezember 1888. 57 allerdings nur Professor Galilio Ferraris, da er bereits am 18. März 1888 einen Vortrag über das Drehfeldprinzip in der Akademie der Wissen- schaften in Turin hielt, welcher dann Ende 1888 in den Akten der Akademie und auch als Broschüre veröffentlicht und später nach Be- darf herangezogen wurde. Über diese Broschüre und die Ferrarissche Entdeckung des Drehfeldes schreibt die E. T. Z. im Dezember 1888, Seite 568, unter anderem aber folgendes: Ferraris schreibt: Zwei magnetische Felder, die aufeinander senk- re~llt wirken, ergeben als Resultante eine Diagonale. Wenn diese Felder durch Wechselströme erzeugt werden, die keine Phasenverschiebung haben so ist die von der Resultante beschriebene Kurve eine durch den Nullpunkt des Koordinatensystems gehende Gerade. Haben die Ströme Phasenunterschied, so beschreibt die Resultante eine Ellipse um den Nullpunkt, es dreht sich um den Nullpunkt ein Feld. Mittels eines Wechselstromes lassen sich die beiden magnetischen Felder da- durch hervorbringen, daß man denselben durch eine feste Spirale gehen läßt, welche das eine Feld erzeugt, und daß man ihn dann durch die primäre Spule eines Transformators schickt, dessen sekundärer Strom eine andere feste Spirale durchläuft, die das zweite magnetische Feld bildet. Die Herstellung der Phasendifferenz geschieht durch Einschal- tung eines geeigneten Widerstandes mit Selbstinduktion in den sekun- dären Stromkreis. Ebenso kann man die von zwei Transformatoren ge- lieferten sekundären Ströme zur Hervorbringung der beiden magneti- schen Felder benutzen. Ferraris sagt, daß dieses rotierende Feld wie ein rotierender Mao-net zu wirken vermag. Ein hohler kupferner Zylinder dreht sich, sobald durch jede Spirale ein Strom geschickt wird; bei einer Vertauschune der Verbindungen mit der sekundären Spirale ändert sich die Rott tionsrichtung. Ferraris konstruierte einen Motor, indem er den Kupferzylinder auf eine Achse lagerte. Der Zylinder war 18 X 18 cm groß und 4·9 kg schwer. Sowohl aus den über die Arbeitsleistung der Maschine angestellten Ver- suchen als auch aus den theoretischen Erwägungen schien zu folgen, daß dieser Motor für die Praxis ungeeignet ist." Diese Feststellung der E. T. Z. vom Dezember 1888 ist sehr wichtig, weil sie bereits vermuten läßt, daß Ferraris selbst seinen Motor nicht für brauchbar hielt. Da wir jedoch in der Fachliteratur nirgends nähere Angaben über einen solchen Standpunkt von Ferraris selbst finden, so ist es notwendig, sich mit diesem Vortrag näher zu beschäftigen. Der Vortrag wurde am 18. März 1888 gehalten und Ende desselben Jahres veröffentlicht. Im Vortrag selbst sagte aber Ferraris, daß er bereits im Frühjahr 1885 verschiedene Experimente mit einem solchen Motor ge- macht hätte, woraus zu schließen wäre, daß er das Drehfeldprinzip demnach schon Anfang 1885 entdeckt haben sollte. Zu welchen Resul- taten ist demnach Ferraris in diesen vier Jahren gekommen? Um dies zu zeigen, wollen wir aus dem Vortrag, dessen Wortlaut wir der Zeitschrift „The Electrician" vom 27. Dezember 1895 ent- nehmen, folgendes zitieren: 58 Die oben beschriebenen Effekte (des Drehfeldes mit zwei Phasen) kö~nen durch einen einfachen Wechselstrom hervorgerufen werden. Es ist tatsächlich auf verschiedenen Wegen immer möglich, zwei Ströme die zur Entwicklung der magnetischen Kräfte notwendig sind, aus einem zu erhalten und die Phasendifferenz zwischen denselben in bestimmten Grenzen zu ändern. Ein Weg, um das zu verwirklichen, ist, den Strom durch die Primärspule eines Transformators zu leiten. Dann stehen uns der Originalstrom und der induzierte Strom zur Verfügung. Um durch diese Ströme die notwendige Phasendifferenz zu erreichen, genügt es, einen geeigneten Widerstand in den Sekundärkreis einzu- setzen. Die Phasendifferenz, die so erhalten wird, geht bis zu einem Viertel der Periode, wenn sich der Widerstand dem unendlich großen Wert nähert. Dann wird aber der Sekundärstrom zu schwach und muß durch Änderung der Windungszahl in den Elektromagneten korrigiert werden, um ein konstantes Drehfeld mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu erhalten. Ein anderer Weg, um dasselbe Resultat zu erreichen, besteht in der Hervorbringung von zwei zusammengesetzten Feldern aus zwei sekun- dären Strömen, die in zwei Transformatoren oder in zwei Teilen des- selben Transformators erzeugt werden, durch welchen der Primärstrom geht. Man kann zuletzt auch zwei abgel~itete Str?me benutzen, um die Phasenströme zu erzeugen. Wenn man m den einen Stromkreis einen induktionslosen Widerstand und in den anderen eine Spule hoher Selbst- Induktion mit kleinem Widerstand einsetzt, so kann man feststellen, daß die beiden Ströme beträchtliche Phasendifferenz haben, während ihre Intensität nahezu gleich ist. So ist es möglich, durch einfachen Wechselstrom, welcher in unbe- wegten Magneten hervorgerufen wird, ein magnetisches Drehfeld zu er- zeugen und auch alle die Effekte, die von einem rotierenden Elektro- magneten erreicht werden. Unter anderem kann man mit einfachem Wechselstrom die Induk- tionsphänomene, die durch Rotation eines Elektromagneten in der Nähe eines leitenden Körpers hervorgerufen werden, ausführen und kann so die alten Experimente mit rotierenden Magneten in einer neuen Form wiederholen ... Ich will nun einige Experimente, mit welchen ich diese Tatsache verifiziert und ausgenutzt habe, beschreiben. (Diese Experi- mente wurden im Frühjahr 1885 gemacht.)" ... Hier beschreibt Ferraris die Anordnung der Apparatur im ersten Ex- periment. Er benutzt zwei flache Spulen, die er vertikal und zueinander senkrecht anordnet. Die eine Spule besteht aus einigen Windungen von dickem, isoliertem Draht und die andere aus vielen Windungen aus dünnem Draht. Die Spule mit dickem Draht ist an den Primärkreis eines Transformators von Gaulard und Gibbs angeschlossen, während die andere im Sekundärkreis des Transformators liegt und mit einem regulierbaren selbstinduktionslosen Widerstand versehen ist, durch welchen die Phasendifferenz der beiden Ströme hervorgebracht wird. Ferraris sagt, daß durch richtige, Einregulierung des Widerstandes die beiden Spulen ziemlich gleiche Felder entwickeln und genügenden --- - ·- ------ ~-~-------------~~

59 Phasenunterschied in den Strömen erreichen können, was am besten durch einige Versuche erzielt wird. Auf diese Weise wird im Raum innerhalb der beiden Spulen ein magnetisches Feld von ziemlich kon- stanter Intensität erzeugt, welches gleichmäßig um die gemeinsame Achse der beiden Spulen rotiert und während einer Periode eine Um- drehung macht. In diesem Raum läßt Ferraris einen kleinen Hohlzylin- der aus Kupfer an einem Draht hängen. Das Experiment zeigte, daß sich der Zylinder nicht bewegt, wenn der Strom nur durch eine Spule hindurchgelassen wird; geht aber der Strom in der geschilderten Weise durch beide Spulen hindurch, so beginnt der Zylinder sich plötzlich um seine Achse zu drehen, wobei der Draht, an dem der Zylinder aufgehängt ist, viele Male herumgedreht wird. Wird der Strom in der zweiten Spule durch einen Umschalter umgekehrt, so wird seine Phase um eine halbe Periode verändert und der Zylinder dreht sieb in umgekehrter Richtung. Erfolgt die Umschaltung während der Drehung des Zylinders, so wird seine Geschwindigkeit stark ver- zögert, der Zylinder bleibt stehen und beginnt gleich darauf in entgegen- gesetzter Richtung sich zu drehen. Dasselbe wird erreicht, wenn die beiden Flachspulen in zwei abgeleitete Stromkreise eingesetzt werden, von welchen der eine einen Widerstand und der andere eine starke Selbstinduktionsspule enthält. Die Experimente wurden mit demselben Resultat wiederholt, indem an Stelle des Kupferzylinders ein gleicher Eisenzylinder genommen wurde. Wenn der Zylinder sehr klein war und nur einen geringen Raum zwischen den beiden Spulen einnahm, gelangen die Experime~te gleich gut mit dem Kupfer- und Eisenzylinder. Wenn aber der Zylinder den ganzen Raum innerhalb der Spulen einnahm, so war der Erfolg mit dem Eisenzylinder viel geringer als mit dem Kupferzylinder, weil in dem ersten starke Selbstinduktion erzeugt wurde. Haben nämlich die beiden Flachspulen sehr hohe Selbstinduktion, so kann die notwendige Phasendifferenz nur so erzielt werden, daß ein sehr großer Widerstand eingeschaltet wird, wodurch aber ein großer Teil der nutzbaren Energie verlorengeht . . Ferraris benutzte in einem Experiment einen Eisenzylinder, der 3:us vielen voneinander isolierten Scheiben bestand. In einem solchen Zylin- der können keine Ströme induziert werden durch welche die vorstehen- den Resultate erklärt werden können und' trotzdem wurde dasselbe Re- sultat erreicht. In diesem Falle wa1'. die Drehung die Folge der Ver- zögerung der Magnetisierung der Eisenscheiben, die hinter •dem_ Dreh- fel~, durch welches die Drehung erfolgte, zurückblieb. Ferraris sagt weiter wörtlich: „Die oben beschriebenen Experimente, für deren Ausführung_ rohe und unvollkommene Apparate genügen, können nicht nur dazu diene_~, um die klassischen Experimente von Arago, Babbage und_Herschel fur Le~rzwecke in einer Modifikation zu zeigen, sondern speziell auch, um zwischen den primären und sekundären Strömen in einem Trans~orma- ~or oder zwischen zwei abgeleiteten Wechselströmen oder_ zwischen 1rgendwelchen zwei Wechselströmen gleicher Periodenzahl die Phasen- 60 differenz zu zeigen. Es ist auch leicht, die Experimente in der Weise zu arrangieren, daß sie die Abhängigkeit der Phasendifferenz von der Änderung des Widerstandes und der Selbstinduktion in den Strom- kreisen zeigen. Wenn wir einen leichten Kupferzylinder, der den Raum zwischen den geschlossenen Stromspulen ziemlich ganz ausfüllt, bifilar aufhänzen und mit einem Spiegel mit Skala und Teleskop ausrüsten, so bek~mmen wir ein sehr empfindliches Instrument, das schon mit Strömen kleiner Intensität sehr kleine Phasendifferenzen zeigt. Anstatt einen drehbaren Zylinder bifilar aufzuhängen, kann man ihn in Lagern auf einer Achse anbringen; führen wir ihn in größeren Dimensionen aus, so erhalten wir einen Wechselstrommotor. Es ist aber ohne weiteres klar und es geht auch aus den Überlegungen, welche ich später anführen werde, klar hervor, daß ein so konstruierter Motor gar keine Bedeutung als ein Mittel der Transformation der elektrischen Energie haben kann; er ist nur durch seine Einfachheit und seine Ei,genschaften für verschiedene nützliche Anwendungen brauchbar. Ich habe ein vorläufiges Modell eines Motors konstruiert und mit demselben verschiedene Experimente gemacht." ... Diesen Motor beschreibt Ferraris ausführlich und gibt ein schemati- sches Bild desselben. Der drehbare Teil besteht aus einem aiuf einer eisernen Welle montierten Kupferzylinder. Der Zylinder ist hohl und an beiden Seiten mit Kupferplatten geschlossen. Der äußere Durch- messer beträgt 8·9 cm, die Länge 18 cm und das Gewicht 4·9 kg. Der Durchmesser der Achse, die horizontal auf zwei Zapfen gelagert ist, beträgt 1 cm. Der feste Teil des Motors besteht aus zwei Spulenpaaren, von denen ein Paar vertikal zum Zylinder angeordnet ist und im Raum, wo sich der Zylinder befindet, ein horizontales Feld bildet. Das andere Paar ist horizontal angeordnet und erzeugt ein vertikales Magnetfeld. Die Spulen sind in rechteckigen Holzkasten untergebracht welche den Zylinder dicht umschließen, so daß er sich gerade noch frei bewegen kann. Die Spulen des vertikalen Spulenpaares haben 192 Windungen aus Kupferdraht von 1 ·92 mm Durchmesser mit einem Gesamtwiderstand von 0·844 Ohm. Die horizontalen Spulen haben zwei Spulensätze von je 504 Windungen aus Kupferdraht von 0·97 mm Durchmesser und sind parallel geschaltet, so daß ihr Gesamtwiderstand 3·43 Ohm beträsrt. Zum Antrieb des Motors wird der Sekundärgenerator von Gaulard und Gibbs genommen. Die Spulen mit dickem Draht werden in den Primärkreis und die mit dem dünnen in den Sekundärkreis eingeschaltet. In denselben wird ein induktionsloser Rheostat eingeschaltet, so daß die Intensität und die Phase des Sekundärstromes reguliert werden können. Die beste Einregulierung wurde durch Versuche festgestellt. Dieser Widerstand hängt natürlich von der Selbstinduktion des Transformators und von der Periodenzahl des benutzten Stromes ab. In den Experimenten waren die Transformatorspulen gleich und demzufolge war die Selbstind,uktion des Sekundärstromes gleich der gegenseitigen Induktion der beiden Spulen. Die Wechselzahl betmg 80 in der Sekunde und der Widerstand, der von der Selbstinduktion der Sekundärspule herrührt, betrug zirka 8 Ohm. Unter diesen Bedingungen zeigten die Versuche, daß der Motor 61 ; m besten lief wenn der Widerstand des Rheostats in dem Sekundär- ·~reis 15-18 Ohm betrug. Die Phas~ndifferenz_betru~- d~bei etwas weni- ger als eine Fünftelperiode. Ferraris sag~ wei~er worthch: . Unter diesen Umständen fing der Kupferzylmder des Motors an, sich zu"drehen, wenn der Strom in dem Primärkreis eine_n Wert v~n ~irka 5 Ampere erreichte. Mit einem größeren Strom erreichte der Zy~mder einige Male eine Geschwindigkeit :7on mehr als 9~0 Umdrehunge~ m der Minute. Die unvollkommene Zentrierung des Zylmders gab dabei Anlaß zu sehr starken Vibrationen, so daß das Experiment nicht fortgesetzt werden konnte. In dem Sekundärkreis war ein Umschalter vorgesehen, welcher einen Umtausch der Verbindungen ermöglichte. Die Drehung konnte so um- o·ekehrt werden, oder wenn sie in einer Richtung erfolgte, konnte sie ~um Stillstand gebracht und in die andere Richtung geführt werden. Die Achse des Motors wurde mit einem kleinen Dynamometer gebremst, um eine Idee von der Größe der mechanischen Arbeit und von ihrer Veränderlichkeit zu bekommen. Die hier folgende Tabelle gibt die An- zahl der Umdrehungen pro Minute und die entsprechende Kraft in Watt: Umdrehuugen Watt Umdrehungen pro Minute pro Minute Watt

262 1·32 722 2·55 400 2·12 770 2·40 546 2·65 772 2•04 653 2·77 900 o·o Der Haupt~ert des Primärstromes betrug zirka 9 Ampere bei 80 Wechseln m der Sekunde. Man sieht, daß dabei ein Maximum von ~irk~ 650 ~mdrehunge~ pro Min~Ite liegt. Wenn man die obige Tabelle m emem Diagramm aufträgt, so 1st der erste Teil bis zu 500 Umdrehun- gen annähernd eine gerade Linie. Darauf krümmt sich die Kurve und zeigt eine fallende Tendenz. Das kommt von der unvollkommenen Zentrierung. Sonst würde die Kurve ihr Maximum bei 1200 Umdrehun- gen ~rre~che~ und dann regelmäßio- bis auf 2400 fallen; das ist die Ge- schwmdigkeit des Drehfeldes selbst bei welcher die nutzbare Kraft Null wird. ' pie Beziehungen zwischen den Elementen, die die Rotation hervor- bringen, zwischen der nützlichen Arbeit der erzeugten Wärme und der Geschwindigkerit des Ankerkörpers udd des Feldes kann man besser untersuchen bei Annahme von idealen Bedingungen, d. h. wenn 1:1an si:iusförmige magnetische Felder von einer Phasendifferenz von emer V1ertelp:riode annimmt, die von gleichen Ströme~ erzeugt wer~en. Unter diesen Bedingungen ist das Feld unveränderlich und hat gleich- mäßige Winkelgeschwindigkeit. Diese sei Q und die vom Anker (i); dann wird ihre relative Geschwindigkeit sein Q-(i). Nehmen wir an, daß das Drehfeld auf die im Anker induzierten Ströme ein Moment M ausübt und die mechanische Arbeit in der Zeiteinheit W ist, so haben wir: W=M(i) (1) 62 Nehmen wir an daß die in Wärme umgesetzte Energie in der Zeit- einheit, hervorgerufen durch induzierte Ströme, P ist, so haben wir: p = M (Q-w) . . . . . . . (2) weil die in Wärme umgesetzte Energie infolge dieser Ströme verbraucht wird um diese Ströme zu produzieren; das ist gleich der Arbeit, die erfo;derlich ist, um die relative Geschwindigkeit Q- w hervorzu- bringen. Wenn wir (1) durch (2) dividieren, so haben wir: w (!)

p = Q-w (3) w (!) oder w+P - Q (4) d. h. die Energie W, gewonnen als mechanische Arbeit oder kinetische Energie, verhält sich zu der Gesamtenergie W + P, welche sich teil- weise als mechanische und teilweise als thermische Energie manifestiert, wie die Geschwindigkeit des Ankers zu der des Feldes. Die mechanische Leistung W wird Maximum, wenn w = ~ ist, d. h. wenn W = P ist, d. h. wenn die mechanische Arbeit gleich der ent- wickelten Wärme ist. Diese Kalkulationen und experimentellen Resultate bestätigen den schon a priori evidenten Schluß, daß ein auf diesem Prinzip hergestell- ter Apparat gar keine kommerzielle Bedeutung als Motor haben kann. Obwohl wir seine Dimensionen größer nehmen können, um seine Kraft und Leistung zu erhöhen, wäre es doch nutzlos, uns in irgendeine Be- trachtung dieses Problems einzulassen. Trotzdem können die beschrie- benen Experimente von gewissem Interesse sein. Zunächst kann der kleine Apparat für Lehrzwecke nützlich verwendet werden. Das Drehmoment is~ immer von_ derselben Richtung und durch die elektrodynamische Kraft, obwohl sie immer schwach ist, können große kinetische Energien entwickelt werden. Zweitens, und das ist von viel größerer Bedeutung, kann ein solcher Apparat zur Messunsr der Elektrizität des Wechselstromes dienen. Dazu genügt, die Bew:o-ung des Ankers durch den Widerstand zu bremsen, der dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional ist. Da das Moment des Drehfeldes proportional dem Quadrat der Stromstärke ist, ist die Drehgeschwindig- keit proportional der Stromstärke. So kann man den Elektrizitäts- verbrauch durch Registrierung der Anzahl der Drehungen des Ankers messen. Die Achse des Instruments sollte dann vertikal aufgestellt werden, um den Widerstand zu verkleinern und um Fehler zu ver- meiden." Dieser Vortrag von Ferraris wurde vielfach ausgenutzt um nachzu- weisen, daß Ferraris das Drehfeld, den Induktionsmotor u~d selbst das Drehstromsystem vor Tesla oder zumindestens unabhängig von ihm entdeckt und erfunden haben soll. Sogar von ganz ernsten Autoren wird das behauptet. Mit Rücksicht darauf, daß die Drehstromtechnik die wichtigste Epoche der Elektrotechnik darstellt, muß die Leistung 63 Ferraris genau analysier~ und sein Rang als Mitarbeiter auf diesem zroßen Gebiet genau bestimmt werden. b Aus der Originalveröffentlichung Ferraris' geht folgen_d es he~vor:

Ferraris untersucht theoretisch dasselbe Problem wie vor ihm ~;ar-

cel Deprez, nämlic~ w:ie sich zwei in Phase yerschobene Wechselstrome verhalten wenn sie im Raum zusammenwirken, und ko_mmt zu dem von Dep;ez veröffentlichten Resultat, daß sie ein resultiere~des ~eld erzeugen, das sich in einer bestimmten Richtung dre~t. Di~ be1~en phasenverschobenen Ströme werden von Ferraris aus einem emfachen Wechselstrom genommen, u. zw. durch Abzweigung und Verwendung von Widerständen und Selbstinduktionsspulen oder durch Zwischen- schaltung eines Transformators. Theoretisch ist die beste Phasen- verschiebung bei 90°, w3:s nur annähernd erreicht werden kann.

Der theoretischen Überlegung folgen einige Experimente mit zwei

vertikal und unter 90° gegeneinander drehbar aufgehängten Draht- windungen, in deren Mitte ein Zylinder aufgehängt wird. Wenn die wtndunzen mit einem phasenverschobenen Wechselstrom gespeist werden "'dreht sich der Zylinder. Die Theorie ist demnach durch Experi- ment b~stätigt worden, genau so wie bei Marcel Deprez.

Ferraris untersucht, ob das durch solche künstliche Phasenverschie-

bung erzeugte Wechselstrom-Drehfeld für den Bau eines praktischen Wechselstrommotors ausgenutzt werden könnte, und baut mit ziem- lichem Materialaufwand einen Einphasen-Wechselstrommotor mit Hilfs- phase, mit dem genai:e Leistu!1gs- und Drehzahlmessungen gemacht werden. Das ~esultat _ist n~gat1v. Der Motor entwickelt trotz großer Abmessungen eine Maximalleistung von 2·77 Watt bei einer Schlüpfung von beinahe 50 % . "'

Anschließend an das Experiment mit dem Einphasen-Wechsel-

strommotor mit Hilfsphase wird ,die Theorie eines solchen Motors unter- sucht mit dem Resultat, daß der maximale theoretische Wirkungsgrad eines solchen Motors 50% betragen kann, daß somit der Motor als Kraft- erzeuger überhaupt keine praktische Bedeutung hat. Mögen die Di- mensionen des Motors noch so groß ,genommen werden es ist zweck- los, sich mit ihm zu beschäftigen, denn nicht nur die Theorie, sondern auch die angestellten Experimente zeigen, daß der maximale Wir- kungsgrad höchstens 50% sein kann, und geben somit genaue Er- klärung und Beweise.

Die einzige praktische Anwendbarkeit des durch phasenver-

schobenen Wechselstrom erzeugten Drehfeldes ist seine Ausnutzung als Meßinstrument für Leistungsmessungen bei Wechselstrom.

Die Entdeckung wurde bereits 1885 gemacht, der Vortrag mit

theoretisch und praktisch gleich negativen Resultaten jedoch erst am

März 1888 gehalten und noch später veröffentlicht.

Diese Analyse zeigt, daß Ferraris nichts anderes als Marcel Deprez entdeckt hat und daß seine Leistung demnach über die von Ma~·cel Deprez nicht hinausgeht. Ein Vergleich mit Tesla ist überhaupt nicht möglich. . Während Tesla bereits 1882 zur richtigen Entdeckung des mit 64 1 1 Mehrphasenströmen eines Drehstromgenerators erzeugten Drehfeldes als Krafterzeuger kommt und bereits 1887 mehrere richtige und 1 leistungsfähige Drehstron~motoren, Drehstrol?gene~atoren . und Trans- formatoren mit hohem Wirkungsgrad baut, 1st bei Ferraris von allem 1 dem keine Rede 1). Während Tesla die ganze Drehstromtechnik schafft, baut Ferraris einen Einphasen-Wechselstrommotor mit Hilfsphase mit einer Leistung 1 von zirka 3 Watt und entwickelt eine falsche Theorie des Motors, die zeigt daß ein auf dem Drehfeldprinzip gebauter Motor einen Wir- kiung'sgrad von höchstens 50% haben kann, und bestätigt damit sowohl theoretisch als auch experimentell seinen a priori-Schluß, daß ein Dreh- feldmotor kommerziell und praktisch gar keinen Wert hat. Ferraris ist demnach nicht Entdecker und Erfinder des Drehstromes, des Induktionsmotors und der Drehstrom-Kraftübertragung, denn er benutzt den einphasigen Wechselstrom, bildet aus ihm auf verschiedene Weise eine Hilfsphase und hat keine Kenntnis vom Mehrphasenstrom aus den Wechselstromgeneratoren und Trans/ ormatoren mit zwei oder mehreren Phasen und von einem Induktionsmotor mit solchen Strömen. Die langen Ausführungen in seinem Vortrag beweisen aber ebenso- gut, daß er auch zur großen Entdeckung des Drehfeldes, welches als Kraftquelle die Revolution in der Elektrotechnik hervorgerufen hat, ebensowenig wie Marcel Deprez gekommen ist, denn seine eigenen Feststellungen, daß das von ihm entdeckte Drehfeld für die Kraftüber- tragung wertlos ist, sind klar, entschieden und nicht mißzuverstehen. Auch ein anderer Umstand berechtigt die Anhänger Ferraris' nicht, ihn in der Fachliteratur auch selbst in bezug auf die Entdeckung des Drehfeldes neben Tesla zu setzen. Das Datum der Veröffentlichung des richtigen Drehfeldes aus mehreren in Phase verschobenen Wechsel- strömen eines Generators ist nach den Patentanmeldungen Teslas der

Oktober 1887, während Ferraris seinen Vortrag erst sechs Monate

später, am 18. März 1888, hält. Warum hält aber Ferraris seinen Vor- trag erst drei Jahre nachdem er die Entdeckung gemacht hat? Die Antwort ist einfach. Ferranis hält seinen Vortrag, weil Teslas Patent- anmeldungen inzwischen bereits in verschiedenen Staaten erfolgten und mehrere fertige Motoren bereits geprüft waren, wovon Ferraris . selbst genau so wie viele andere Kenntnis gehabt haben kann. Jeden- f falls ist es anders nicht erklärlich, wieso Ferraris seine Experimente bereits 1885 ausgeführt hat und den Vortrag erst drei Jahre später hält, u. zw. erst nach sechs Monaten, nachdem Tesla seine Grund- patente angemeldet hat. Der ganze Sachverhalt führt unbedingt zum Schluß, daß Ferraris seinen Vortrag erst unter dem Einfluß der Tesla- sehen Arbeiten gehalten hat, um so zu behaupten, daß er eine der- artige Entdeckung bereits viel früher gemacht hat, daß aber solche Motoren schon a priori und auf Grund theoretischer und mathematischer 1 ) Daß Tesla das Drehfeld 1882 entdeckt hat, geht aus verschiedenen seiner Äußerllllg,en hervor. Siehe E. de Fodor: ,,Experimente mit Strömen hoher Wechsel. zahl", A. HarUebens Verlag, Wien, Seite 15, 1894. Siehe auch die Biographie 1m zweiten Teil. ] _I

65 Überlegungen keinen praktischen Wert haben können, weil sie höch- stens einen maximalen Wirkungsgrad von 50% aufweisen und weil seine Experimente ihre völlige Unbrauchbarkeit erwiesen haben. Der wissenschaftlich und technisch gänzlich negative Vortrag von Ferraris hat auch nirgends irgendwelche Aufmerksamkeit auf sich ge- lenkt und ist in der Fachliteratur und in den Zeitschriften erst be- kannt geworden, nachdem Teslas epochales Werk in der Wissenschaft und Technik bereits größtes Aufsehen erregt hatte. Das zeigen am besten die Feststellungen der E. T. z.; denn der Vortrag Teslas im Verein der Elektroingenieure in New York am 16. Mai 1888 wurde schon im Mai und Juni desselben Jahres in verschiedenen arnenikanischen Zeit- schriften und im Juliheft desselben Jahres in der E. T. z. veröffentlicht oder _auszugsweise bekanntgegeben, während der Vortrag von Ferraris erst 1m Dezember desselben Jahres erwähnt und vermerkt erscheint. Wäre die Technik in den folgenden Jahren nicht durch das Werk Teslas revolutioniert worden, so wäre der Vortrag von Ferraris und sein Motor mit Hilfsphase von 3 Watt Leistung ebensowenig bemerkt worden wie der Vortrag von Marcel Deprez. Denn da Ferraris selbst seinem Vortrag jede praktische Bedeutung abspricht, so wäre ihm auch in der Technik keine Bedeutung· beigemessen worden, wenn man nicht inzwischen Mittel gebraucht hätte, um gegen Teslas Monopol in der Elektroindustrie in Europa anzukämpfen. Die übrigen Erfinder, die in der ersten Zeit mitunter erwähnt werden haben ebensowenig wie Ferraris dazu beigetragen, die Dreh- stromte'chnrl.k zu schaffen. Ihre Leistungen bleiben aber selbst hinter denen Ferraris' zurück, denn sie waren alle weit von einer Erkenntnis der Existenz des Drehfeldes. Auch ihre Bemühungen und Arbeiten wurden erst bekannt, weil Teslas Werk inzwischen größtes Aufsehen erregte. Sonst wären sie noch viel weniger als der Vortrag Ferraris' bek:nnt geworden. Selbstverständlich bezieht sich das nur auf die Grundideen und Grundprinzipien. Daß spätere Erfinder, wie C. F. Scott, Dolivo-Dobrowolsky, C. E. L. Brown, Albert Schmid, Schallenberger, Kerr, Bilesby und viele andere, für die praktische Ausgestaltung der Drehstromtechnik in den ersten .Iahron ihrer Entwicklung sehr große Verdienste erworben haben, liegt auf der Hand und wir wollen das hier besonders hervorheben. Eine große Menge konstruktiver und prakti- scher Arbeit ist von den genannten Erfindern geleistet worden und man muß sie alle zu den Pionieren der Drehstromtechnik rechnen. Wir müssen hier auch denjenigen Gegnern Teslas, die mitunter in der Literatur die Meinung vertreten, daß Tesla nur den Zweiphasen- strom und den Zweiphasenmotor erfunden hat, während der Drei- phasenstrom von anderen erfunden sein soll, begegnen und den wahren Sachverhalt kurz darstellen. Die zitierten Patente und namentlich die ausführliche Wiedergabe der grundlegenden Patente beweisen deutlich, daß Tesla sein Drehstromsystem nicht nur auf dem Zweiphasen-, sondern ebensogut auf dem Dreiphasen- und allgemein auf dem Mehrphasen- strom aufbaut. In den Grundpatenten sind ja mehrere Fälle des Drei- phasenstromes und des Dreiphasenmotors ausführlich behandelt und B ok s an, Nikola Tesl:.i. 5 66 mit vielen Zeichnungen erläutert worden. Tesla . sagt i_n seinen Pa- tenten ausdrücklich daß zwischen dem Motor mit zwei Phasen und dem mit drei Phasen ein Unterschied besteht, u. zw. daß eine gewisse Uberlezenheit des Motors mit drei Phasen besteht, weil derselbe ein konzentrierteres und stärkeres Feld gibt. Auch ist eine Feststellung aus dem Jahre 1889, gemäß welcher der Wirkungsgrad bei einigen größeren Motoren mit dem Dreileitersystem bis 94 und 95% beträgt, von Bedeutung denn dieselbe beweist, daß bereits in diesem Jahre das Dreiphasen;ystem derart hoch entwickelt war, daß ein Wirkungs- grad erzielt werden konnte, welcher den heutigen Motoren entspricht 1). Diese hohe technische Entwicklung gerade des Dreiphasenstromes ist ohneweiters durch die Patente 390.413 und 390.414 erklärlich, in welchen bereits im April 1888 festgelegt erscheint, daß die Rück- leitung beim Drehstromsystem gespart werden kann und daß bei der Stern-Stern-Schaltung des Generators und Motors die Verbindung der Nullpunkte überflüssig ist. Zwar erwähnt Tesla an einer Stelle, daß die Null-Leitung als vierte Leitung gewisse Vorteile sichert, er besteht aber nicht darauf, daß sie erforderlich ist, und der erzielte Wirkungs- grad mit dem Dreileitersystem beweist schlagend die hohe technische Bedeutung, die Tesla dem Dreiphasensystem beigelegt hat. Daß die Firma Westinghouse eine Zeitlang das Zweiphasensystem in den Vor- dergrund gestellt hat, hat mit der Erfindung Teslas weniz zu tun. Daraus kann auch kein Recht konstruiert werden, jemand anderen als den Erfinder des Dreiphasensystems proklamieren zu wollen; denn in den Grundpatenten und auch in den anschließenden Arbeiten hat Tesla mit voller Ausführlichkeit und Deutlichkeit alle Fälle des Drehstroms erfaßt und behandelt.

Teslas Kampf um sein Drehstromsystem.

P r o f e s s o r C. F. S c o t t ü b e r T e s I a s e p o c b a I e L e i s tu n g. Der Durchsetzung des Teslaschen Drehstromsystems standen größte Schwierigkeiten entgegen. Eine Menge technischer Probleme mußte bewältigt werden, ehe sich das System praktisch durchsetzen konnte. Teslas schöpferischer Wille siegte aber vollständig. Nichts konnte den Sieg Teslas aufhalten und verhindern, daß seine grundlegenden Patente und sein Vortrag eine neue Epoche der Elektrotechnik inaugurierten, die sich durch unvergleichliche Entwicklung der Drehstrom-Kraftüber- tragung, der Drehstromtechnik und der Ausnutzung der Wasserkräfte für die Elektrizitätswirtschaft als fruchtbarste und weitaus wichtigste Epoche gezeigt und ihren Begründer und Träger Nikola Tesla in den Vordergrund der größten und verdienstreichsten Führer der Mensch- heit gestellt hat . .Mit was für Schwierigkeiten Tesla um die Verwirklichung seines Drehstromsystems zu kämpfen hatte, wie er unablässig bemüht war, dasselbe allen praktischen Anforderungen anzupassen, wie er sich für die Erzielung eines hohen Wirkungsgrades einsetzte und wie er die 1 ) Siehe Martin-Maser, Seite 8. 67 Angriffe gegen sein System entkräftete, wollen wir hier noch zeigen und zum besseren Verständnis wollen wir vorher folgende Worte Th. C. Martins zitieren, die der berufene Fachmann im Jahre 1893 in seinem Buche schrieb: ,,Es war schon im Jahre 1882, daß Tesla anfing, ernsthafte und fort- gesetzte Versuche zu machen, das von ihm entdeckte Prinzip des rotierenden Feldes für betriebsfähige Apparate zu verwerten. Von diesem Prinzip war er ganz und gar eingenommen, glaubte, daß es einen neuen Ausgangspunkt für die Entwickluna der Elektrotechnik bezeichne, und vermochte an nichts anderes zu denken. In der Tat ohne die Vorstellungen einiger Freunde aus kaufmännischen Kreisen' welch~ ihn best~rmten, eine Gesellschaft zur Ausbeutung der Erfindung zu_ grunden,_ wurde _Tesla, damals ein junger Mann von wenig Welt- erfahru~~' eme un~ittelbare ~elegenheit gesucht haben, um seine Ideen zu pubhzier~n, da dieselbe:1 s~mer Meinung nach nicht nur als ein neuer und wesentlicher Fortschritt m der Elektrizität beachtenswert, sondern auch bestimmt waren, auf das gesamte dynamoelektrische Maschinen- wesen einen einschneidenden Einfluß auszuüben." Martin beschreibt darauf Teslas langjährige Bemühungen, bis er ans Ziel kam, und sagt: „Teslas Arbeiten sind bis zum heutigen Tage überhaupt noch nicht völlig verstanden oder praktisch ausgenutzt worden. Vielen Lesern dürfte die Analyse dessen, was er auf diesem Gebiete geleistet hat, Aufklärung bringen, während sie zu gleicher Zeit die wundervolle Ge- schmeidigkeit und Tragweite der dabei zur Anwendung gelangten Prin- zipien veranschaulichen wird. Man wird sehen, daß Tesla nicht bei einem bloßen rotierenden Felde stehenblieb, sondern daß er die Ver- schiebunz der resultierenden Anziehung der Magnete umfassend be- handelte~ Man wird sehen, daß er das Mehrphasensystem in allen Ein- zelheiten und mit mancherlei Abänderungen zu entwickeln bemüht war; daß er die Theorie der Motoren aufstellte, welche Ströme von verschiedener Phase im Anker mit Gleichströmen in den Feldmagneten verwenden; daß er zuerst die Idee eines Ankers mit massivem Eisen- kern und in sich selbst geschlossenen Spulen darlegte und zur Aus- führung brachte; daß er sowohl synchrone wie asynchrone Motoren baute, daß er erklärte und veranschaulichte, wie Maschinen gewöhn- licher Konstruktion seinem System angepaßt werden könnten; daß er Kondensatoren in den Feldmagneten und Ankerstromkreisen anwen- dete und den Fundamentalprinzipien bis auf den Grund nachspürte, indem er jedes Detail, auf welches ihn sein erfinderischer Scharfsinn hinführte, ausprobierte und, je nachdem, annahm oder verwarf. Gegenwärtig, da sich die Ansichten so sehr zugunsten geringerer Wechselzahlen geändert haben, verdient besondere Beachtung, daß Tesla schon sehr früh die Wichtigkeit geringer Frequenz bei Motoren erkannt hatte. In der Tat waren seine ersten öffentlich ausgestellten Motoren - welche, wie Professor Anthony durch seine Versuche im Winter 1887 /88 nachwies, den Gleichstrommotoren in bezug _auf Wirkungsgrnd, Leistung und Anlaufzugkraft gleichkamen - für nied- 5* 68 rige Frequenz gebaut. Da sich indessen die Notwendigkeit ergab, diese Motoren in den bestehenden, hohe Wechselzahl benutzenden Stromkreisen zu verwenden, so mußte Tesla damit rechnen und man wird aus unserer Übersicht erkennen, wie außerordentlich fruchtbar sich Tesla in der Auffindung von Hilfsmitteln hiefür erwies. Daß aber Tesla nachdem er alle Möglichkeiten auf diesem Gebiete erschöpft hatte' zu niedrigen Frequenzen zurückkehrt und auf seiner Meinung bezüglich der Überlegenheit sei~es Meh~-_phasen~ystems bei Wechsel- stromverteilung beharrt, darf bei der Starke semer so oft ausgespro- chenen Überzeugung in diesem Punkte nicht überraschen. Es ist dies in der Tat bezeichnend und kann als ein Hinweis auf die wahrschein- liche Entwicklung betrachtet werden, die wir demnächst zu erwarten haben. Gelegentlich ist auf den Wirkungsgrad der Drehfeldmotoren hin- gewiesen worden, ein sehr wichtiger Gegenstand, bei dem hier länger zu verweilen jedoch nicht in unserer Absicht liegt. Professor Anthony behauptete in seinen Bemerkungen vor dem American Institute of Electrical Engineers im Mai 1888 bezüglich der beiden kleinen damals vorgeführten und von ihm untersuchten Tesla-Motoren, daß der eine einen Wirkungsgrad von etwa 50 % und der andere einen solchen von etwas über 60% ergab. Im Jahre 1889 wurde aus Pittsburg über einige Versuche berichtet, welche Tesla und Albert Schmid mit Motoren bis zu 10 PS und von zirka 385 kg Gewicht angestellt hatten. Diese Ma- schinen zeigten einen Wirkungsgrad von nahezu 90 % . Bei einigen größerem Motoren ergab sich, daß sich mit dem Dreileitersystem ein Wirkungsgrad bis zu 94 und 95 % erreichen ließe. Diese interessante_n Zahlen, welche natürlich durch genauere und solche aus späterer Zeit ergänzt werden könnten, sind hier angeführt, um zu beweisen, daß die Leistungsfähigkeit des Systems nicht erst in der heutigen Zeit eine solche geworden ist, um eine kommerzielle Verwertung desselben zu gestatten. Eine Erfindung ist darum nicht weniger schön, weil ihre praktische Verwertung auf sich warten läßt· trotzdem muß es jedem Erfinder ein Vergnügen sein zu wissen, daß' die von ihm vertretenen Ideen der Welt zum wesentlichen Nutzen gereichen 1)." Martins Worte beweisen die große Leistungsfähigkeit des Tesla- systems schon in der ersten Zeit, zeigen aber auch einen Teil der Schwierigkeiten und Kämpfe, die Tesla für sein Drehstromsystem zu bestehen und zu überwinden hatte. Die tatsächlichen Schwierigkeiten waren viel größer. Es war eine Selbstverständlichkeit, daß 'I'eslas Motoren für hohen Wirkungsgrad ausgebildet werden mußten, um in dieser Beziehung den Gleichstrommotoren mindestens ebenbürtig zu sein. Die Folge davon war auch sein Kampf um die günstigste Perioden- zahl für sein System. Dies alles war aber nur die Vorb~dingung, um den Kampf mit Gleichstrom und mit der stark entwickelten Industrie der Gleichstrommaschinen aufzunehmen. Gewaltige Kapitalien und Interessen waren in allen Industriestaaten in den Gleichstromzentralen und Anlagen engagiert, die erwarten ließen, daß der Kampf gegen das 1 ) Siehe Martin-Maser, Seite 7-8. 69 neue System sofort mit aller Macht aufkommen würde, und gegen diese Schwierigkeiten mußte der Hauptkampf geführt werden. In Europa waren die Verhältnisse nicht so auf die Spitze getrieben wie in Amerika, denn hier hatte Tesla sein System nicht in dem Umfange durch Patente geschützt wie in Amerika. Hier hatten infolgedessen die Industrie- unternehmungen die Möglichkeit, das neue System leicht zu erwerben und sich den neuen Verhältnissen mit geringeren Verlusten anzupassen; in Amerika waren aber alle Patente von einer Firma beherrscht, gegen die andere führende Gesellschaften, namentlich Edisons Gruppen und Thomson-Houston Company, einen erbitterten Kampf führten. Es ging also nicht nm: um die wissenschaftliche Überzeugung, sondern noch mehr um Kapital und Macht. Viele Gleichstromanlagen waren schon gebaut, viele im Bau begriffen und neue sollten folgen. Das Teslasystem sollte aber a:le~ auf emmal umwerfen; große Maschinen, für deren Bau teure Einrichtungen angeschafft wurden, sollten Drehstromgene- ratoren, Transformatoren und Motoren Platz machen die nur Westing- house bauen durfte. Dieser wirtschaftlichen Umwälz'ung mußte begeg- net werden, die Interessen der Gleichstromindustrie mußten geschützt werden, Edison, Elichu Thomson, Lord Kelvin, Stanley und andere kämpften gegen Tesla. Zeitungen und Zeitschriften griffen ein. Es wurde argumentiert, daß der Drehstrom tödlich sei und daß er im Betriebe Unglücksfälle hervorrufen werde; es wurde nachgewiesen, daß die Vorteile der hohen Spannung für Kraftübertragungszwecke durch die Gefährlichkeit der Übertragung und durch die Unmöglich- keit der Tourenregulierung bei Drehstrommotoren mehr als aufge- wogen werden, und als _Hauptargument wurde angeführt, daß be- stehende und im Bau begriffene Anlagen für das neue System nicht ad- aptiert werden könnten. Teslas erfinderischer Geist machte aber diese ganze Argumentation illusorisch, wie das bereits die angeführten Zitate aus seinen Patenten nachweisen. Er zeigte, daß sein System mit Leichtigkeit allen notwen- digen Verhältnissen angepaßt werden kann. Bestehende Gleichstrom- Übertragungsanlagen konnte man durch Zugabe einer neuen Leitung und durch Erdung der Nullpunkte viel wirtschaftlicher für Drehstrom als für Gleichstrom verwenden; vorhandene Gleichstromgeneratoren konnte man durch einfache und billige Umänderung für Drehstrom- erzeugung verwenden; gegen hohe Spannungen konnte man sich durch gute Isolierung schützen und für die Erreichung verschiedener Touren- zahlen konnte man Generatoren mit mehr Polen bauen als Motoren, so daß man je nach Bedarf Motoren mit mehrfacher Umdrehungszahl des Generators ausführen konnte. Zur Regulierung der Tourenzahl _der Motoren erfand er den Drehtransformator mit einer festen und emer von Hand oder automatisch drehbaren Induktionsspule, wodurch er die Stärke des induzierten Stromes beliebig variieren konnte. Bei Dreh- strom wird eine Phase vom induzierten Strom der drehbaren Spule gespeist, so daß die Stromstärke dieser Phase beliebig geändert werden kann. Tesla verwendet auch bei Einphasenstrom solche Re~ler, indem er speziell konstruierte Gleichstrommaschinen mit unterteilten 70

und isolierten Magnetkernen verwendet, bei welchen er den ~nke r über te den Kommutator mit induziertem Strom des Regu_lators u1;1d die Ma~n:ls mit dem direkten Wechselstrom speist. ~uf di_ese Weise. h~t ~1 der erster Wechselstrom-Kollektormotore:r_i mit weiter Reguliern~"1 einer Tourenzahl betrieben. Um auch den emfachen Wechselstrom mit um Phase für Motoren ::i,usz~nutzen, hat er v~ele Erfindu_ngen. g_:~ach\tem Einphasenmotore mit Hilfsphase zu betreiben, wodurch er sem Syd_ e auch für die Bedürfnisse des Einphasenstroms adaptierte. Al_le ts _ Arbeiten hat er in solchem Umfange durchgebildet, daß seme hänger bei W estinghouse, die bekannten Ingenieure C. F. Scott, Al~! 1:t Schmid, Schallenberger, Kerr und Bilesby sein Werk auch ohne i ~e11 fortsetzen konnten. C. F. Scott erfand dabei die bekannte Scottsc · Schaltung für den Übergang vom Zweiphasen- auf das Dreiphasen- system oder umgekehrt. Durch diese umfangreichen, in den teilweise zitierten und in d~~ übrigen Patenten festgelegten, das große Gebiet der Drehstromte;h~a- umfassenden Arbeiten Teslas wurde der Kampf zugunsten des e;en systems entschieden, worauf die Vergebung der bereits erwähnt~n gro id Anlage an den Niagarafällen an Westinghouse folgte. E_d1son ~;re Elichu Thomson zogen sofort ihre Konsequenzen, vereinigten i al Unternehmung·en zu einem großen Konzern unter dem Namen: ,,Gene[en Electric Company", traten in Verbindung mit Westinghouse und paß sich dem Teslasystem an. d Teslas Drehstromsystem siegte vollständig und verdrängte h!~ Gleichstrom fast überall, so daß er sich heute nur noch in che~i~c en u~d einiger: Spezialbet~·ieben halten kann. M~hr __ als hundert MrllJOind Kilowatt sind heute 111 der ganzen Welt 111 Uberlandzentralen die sonstigen Kraftwerken nach Teslas Drehstromsystem ausgebaut, de mit Spannungen bis zu 220.000 Volt auf Hunderte und auch Tausen hr von Kilometern übertragen werden, und mit jedem Tao- reift immer me s der Gedanke, mit Spannungen von 400.000 Volt o·an~e Kontinente auh . den Zentralkraftstat101;1en . mit a . Drehstrom. zu versorgen. ~eslas Dre,jts- stromepoche befindet sich demnach heute 111 einer Phase die er bere t· von 50 Ja_hren bei der Entde~ln~ng _des Drehfeldes geistig erschaut h~d ~lenn. bereits damals hat er die Jetzige Entwicklung vorausgesehen u d 1n semern Vortrage 1892 hat er festgestellt, daß mit Ollsolatiou ur1 u Wechselstrommotoren_ Kraftüber~ragungen auf Entfernungen bis __ ~-t anderthalb tausend Kilometer mit hoher Wirtschaftlichkeit ausgefuh werden können. k Aber auch_ auf dem wissen~cbaftli_chen Gebiete hat sich Teslas We~~ v~n ungeme1!1er Frnc~tbarkeit erwiesen: ganz neue Forschungs: uen- w1ssen~chaftllche Gebiete hat es eröffnet, wovon Tausende wrss el- schafthcher Abhandlungen und ganze Fachbibliotheken der Wec_h~ strom- und Drehstromtechnik Zeuge sind. Wir brauchen nur eung 8 große Namen der Wechselstromtechnik zu erwähnen wie z. B. Kapi;, Arnold, Steinmetz, Blathy, Görges, Blonde!, Behn-Esclienburg·, Beh~en;/ Heyland, Scott, Ossana, Perry, S. P. Thompson, Bragstad, Pico a' SaJrnlka, Hospitalier, Deri, Pupin, Pichelmayer, A. du Bois-Reymon ' 71 L3:cour, Benischke, Klingenberg u. a., um zu zeigen, welche geistige Wirkung das Werk 'I'eslas .ausgelöet hat. Den revolutionierenden Wert der unvergleichlichen Leistung Teslas charakterisiert am besten sein ehemaliger Mitarbeiter C. F. Scott, Pro- fessor der Elektrotechnik an der Universität Yale, mit folgenden Worten: ,;Wenn man alle bedeutenden Faktoren der Zivilisation des neun- zehnten Jahrhunderts betrachtet in welchem die Lokomotive und das pampfschiff aus der Welt eine lrnmpakte Einheit gemacht haben und in welchem die industrielle Revolution die produzierende Kraft stark vergrößert und unsere Lebensweise transformiert hat so müssen wir bis zur: D3:mpfmaschine zurückgehen. Die Dampfkraft als Ergänzung der animalischen war die Antriebskraft welche die Veränderuno-en 0 in der Zivilisation des letzten Jahrhunderts hervorgebracht hat. In dem neuen Jahrhundert ist eine neue Beschleunigung oder eben ei~e neue industrielle Revolution gekommen. Und wieder ist es Kraft, wieder Kraft, eine neue Art von Kraft, bewegliche, geschmeidige Uni- versalkraft, elektrische Kraft, welche unsere Zivilisation wieder trans- formiert. Zu unserer heutigen Methode der Verwendung der elektrischen Kraft hat Nikola Tesla den grundlegenden Beitrag geliefert. Der Induktions- motor, welcher im allgemeinen Gebrauch ist, und das Mehrphasen- system, durch welches praktisch die ganze elektrische Kraft heute er- zeugt und übertragen wird, sind in den Tesla am 1. Mai 1888 erteilten amerikanischen Patenten offenbart worden. Um die Bedeutung dieser Erfindungen in ihren wesentlichen Merkmalen zu würdigen, ist es not- wendig, den Stand der Technik zu der damaligen Zeit zu betrachten und ihre nachträgliche Entwicklung zu kennzeichnen. Vor der Ein- führung der Teslaschen Methoden war der elektrische Dienst in sehr geringem Grade vertreten. Die Bogenlampenbeleuchtung erforder~e einen eigenen Generator und Stromkreis für jede Gruppe von 50 bis 100 Lampen. Die Glühlampenstromkreise waren am Anfang mit Glei?h- strom gespeist und das Dreileitersystem war damals in seinem Radms so begrenzt, daß viele unabhängige Zentralen erforderlich waren, ~im eine große Stadt zu beleuchten. Elektrische Bahnen forderten eine . .. W · Motoren wurden an d ere M aschinentype fur Stromerzeugung. emge .

·t t L" 1 . . t o ihren e10-enen Spe-

nu un er von tc rtstromkreieen und m1tun er v n ° zialstromkreisen und Generatoren betrieben. nd S l -itt Die Einführung des Wechselstromes war ein bedeute . f .. · er. die cülll. ber- nach vorwärts. Die Ausnutzuna . 0 der hohen • RSpannungen d · -11110·0 derur Spannung t rag~ng und der Transformatoren für die e uzie~ 1. führte e~weiterte den Ra_dius der ökonomischen Strom~e~~e. l~mg eme zroße Verbreitung der Anwendung der Elektnzitat ~;!. Prak- . b ,:, f d. Gl'" l1 lampenbeleuc h - he tisch war aber die ganze Stromausnutzung au 1e u st1. 0 tung beschränkt Es fehlte ein gleichwertiger Motor. Der Wechsfe[ . ~t welcher die Entfernun o-so-renzen überwand, konnte die Kra nie liefern ° □ 1 l Tesl~ brachte den Induktionsmotor hervor, welcher für den Wec rse - 72 strom verwendet wurde, der in seiner Konstruktion und im _Betrieb von wunderbarer Einfachheit war. Seine Patente wurden unmittelbar von George Westinghouse, dem bedeutenden Verfechter des Wecl:s~l- stromes erworben. Zuerst bestand Hoffnung, daß der neue Motor . in gewisse; Weise für zufriedenstellende Arbeit in den bestehenden Em- phasen-Lichtstromkreisen ausgebildet werden könnte. Der Motor e:- forderte aber Mehrphasen-Stromkreise und niedrigere Frequenz. Die elektrischen Lichtgesellschaften zögerten, ihre Generatorstationen _voll- ständig umzubilden, um sie zur Stromlieferung für Motoren zu befälugen, und so konnte der Motor seine breite Bestimmung als Ergänzm:g des Beleuchtungsdienstes nicht vollführen, sondern mußte in seinem eigenen neuen Felde verwendet werden. Früh in den neunziger Jahren war die bedeutendste elektrische Ent- wicklung in der Welt das Kraftwerk an den Niagarafällen. In der Ent- wicklung eines Unternehmens, welches weit mehr Kraft zu erzeugen beabsichtigte, als an einem einzelnen Platz gebraucht wurde, w1:rde es für wesentlich betrachtet, daß die Kraft durch große vVasserturb11~en ununterbrochen erzeugt und auf bedeutende Flächen verteilt wird. Eine internationale Niagarakommission mit Experten aus verschieden~n Ländern suchte Vorschläge zu Methoden für diese Kraftverteilung. Die en:ipfangen~n. Projekte hatten hydraulische Übertragung, Übertragung ~1t_ komprimierter Luft und mit Elektrizität in Vorschlag gebrac_ht, e1111ge schlugen den Gleichstrom vor und ein Vorschlag bezog sich auf den Mehrphasen-Wechselstrom. Lord Kelvin der Vorsitzende der Kommission, und der berühmte Erfinder Edison' verlangten energisch den Gleichstrom. Westinghouse nahm nicht Anteil an dieser Bewerbung, e~pfahl aber später energisch den Mehrphasen-Wechs-elstrom,. welc!1en seme Gesellschaft ausnutzte. Das Niagaraunternehmen entschied sich, nachdem es vergeblich in der ganzen Welt ein hochwertiges Kraft- system gesucht hatte, für den Mehrphasen-Wechselstrom, also für das Tesl3:system. Die Niagarazentrale inaugurierte 1895 die große Epoche des Uberganges von der mechanischen Kraft in der Industrie des neunzehnten Jahrhunderts auf die allgemeine elektrische Kraft von heute. Eine neue Kraftmethode war somit inauzuriert, Früher wurde die Kraft in jeder Fabrik durch eigene Wasse:räder oder Turbinen lokal erzeugt. Jetzt sollte in einer Zentralstation Kraft erzeugt und verteilt werden, die für hundert und mehr Fabriken zenüate. Diese sollte elektrisch auf große Entfernungen übertragen und ;erteilt werden. Die elektrischen Generatoren von je 5000 PS waren viele Male größer als die jemals vorher gebauten. Das neue Mehrphasensystem ermöglichte weiter, daß Elektrizitäts- verbraucher aller Art von einer Quelle gespeist wurden, anstatt daß viele kleine Maschinen verschiedener Typen arbeiteten, wie das damals in der Praxis allgemein üblich war. Diese verschiedenen Systeme und Stromkreise wurden durch ein umfassendes System für den Universal- dienst ersetzt. Der Pionierzentrale, die am Niagara inauguriert wurde, folgten andere. Die heutigen Kraftsysteme in der ganzen Welt und jene, die für die Zukunft projektiert werden, verwenden den Mehr- 73 phasen-Wechselstrom, das System, welches Tesla 1888 vorgeschlagen hat. Der Induktionsmotor, der in seinem Grundprinzip so schön und in seiner mechanischen Konstruktion so einfach ist, wurde in der ersten Zeit als die große Leistung von Tesla angesehen, während das Mehrphasensystem als ein einfaches Mittel für die Stromspeisung des Motors betrachtet wurde. In der Entwicklung der elektrischen Kraft hat aber gerade das Mehrphasensystem als das Universalsystem für Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Ausnutzung der Elektrizität in jeder Form die große Kraftentwicklung von heute ermöglicht. Es ist keine andere Methode bekannt, die das erfüllen könnte, was heute mit dieser Methode erfüllt wird. Die wahre Bedeutung liegt aber weder in der Erfindung selbst, noch in der wunderbaren Vergrößerung der Anwendung von Elektrizität für elektrische Beleuchtung und Kraft, sondern in ihrer industriellen, ökonomischen und sozialen Wirksamkeit. In den letzten Jahrzehnten wurde die Anwendung der Kraft in der Industrie in den Vereinigten Staaten viele Male vergrößert, ebenso schnell wie die Anzahl der Er- werbsunternehmungen. Die Produktion wurde in demselben Maße enorm vergrößert, in welchem die Kraft, die der Motor liefert, verwendet wurde. Unternehmungen wachsen, die Arbeitszeit wird reduziert und so ist eine neue Möglichkeit für die Entwicklung der intellektuellen, ästhetischen und geistigen Phasen des Lebens geschaffen worden. Die Elektrizität in der Fabrik, in den Häusern und auf den Straßen hat in wenigen Jahrzehnten bedeutende Änderungen hervorgerufen und wird in den kommenden Jahrhunderten Einflüsse herbeiführen, die man heute gar nicht voraussehen kann 1)."

II. AB S OH NI T T.

Entwicklung der Hochfrequenz- und Hochspannungs- technik. Vorbemerkungen. Die Hochfrequenz- und Hochspannungstechnik sind zwei ganz ge- trennte große technische Gebiete, die wir hier zusammen behandeln wollen, weil die Hochfrequenztechnik meistens mit hohen Spannungen arbeitet und von diesen in vieler Beziehung abhängig ist. Uns inter- essiert in erster Linie die Hochfrequenztechnik und wir werden uns daher mit dieser ausführlich beschäftigen, um so mehr, weil die Ge- schichte der Hochfrequenzerscheinungen zum großen Teil auch die der Hochspannungstechnik umfaßt. Die Anwendung der hohen Spannungen in der Elektrotechnik bei Kraftübertragungen ist heute ihr wichtigstes Anwendungsgebiet ge- ') Charles F. Scott: The Contribution of Tesla to Electrical Power Development, Jahrbuch der Universität Zagreb 1930. 74

worden und steht mit den Drehstromarbeiten Teslas in direkter Ver- bindung. Da aber Tesla selbst Spannungen von Hunderttausenden und Millionen Volt auf Grund seiner Untersuchungen mit den Hochfrequenz- strömen erzeugte und da er Experimente, wie man Transformatoren und Apparate für derart hohe Spannungen isolieren kann, ers_t an- stellte, als er sie für seine Hochfrequenzapparate braucht~, so 1st ~s gerechtfertigt, daß wir die Hochspannungstechnik eigentlich al~ ei~ Nebengebiet der Hochfrequenztechnik behandeln. Wir wollen dabei nur die Arbeiten Teslas berücksichtigen; denn da er als erster sehr hohe Spannungen erzeugte und anwendete, so ist die weitere Entwicklung: eigentlich nichts anderes als die Ausnutzunz der Resultate Teslas auf breiter Basis. 0

Die Entwicklung der Hochfrequenztechnik zerfällt in zwei Zeit- abschnitte; der erste umfaßt die Erforschuno- der Natur der Funken- entladungen vor Tesla und der zweite die Fgrschuuo·en Teslas, welche 0 die Hochfrequenztechnik erst geschaffen haben.

Fünftes Kapitel. Erforschung der Natur der Funkenentladungen.

Erfindung des Kondensators .

. Bereits im achtzehnten Jahrhundert, als die Leydener Flasche er- funden wurde, war es bekannt, daß sich bei der Entladung der Flasche ~in el~ktrischer Funke bildet. Die Leydener Flasche besteht_ au~ zwei Stanmolbeklebungen beiderseits einer Flasche oder eines zylmdns~hen qefäß~s: von denen die innere Belegung mit positiver Elektrizität emei: Elektnsiermaschine geladen wird. Die beiden Erfinder der Leyd~ner Flasche Kleist und Cunaeus (1746) hatten versucht, das Wasser emer Flasch? . dadurch. zu e_lektrisie_ren, daß sie einen Nagel mit _Was~er ~m~ Elektnsiermaschme m Verbindunz brachten- während sie mit einer Hand die Flasche und mit der an"'deren den Nao·el berührten, fühlten sie einen starken elektrischen Schlag. Auf Gru;d dieser Entdeckung erfanden beide den Kondensator, indem sie beide Seiten der Flasche ?'lit Stanniol beklebten. Franklin baute leistungsfähigere Kondensatore~i, indem er mehrere Flaschen derart hintereinander schaltete, daß die innere Belegung einer Flasche mit der äußeren Belegung der nächsten verbunden wurde. Auf diese Weise entstandene Kondensatoren bedeuten eine namen_t- lic? _für . die Hochfrequenztechnik ungemein wichtige Erfindung·, . die bei der Erzeugung· von Hochfrequenzschwingungen eine wesentliche Rolle spielt. Ein ganzes Jahrhundert lang diente die Funkenent_ladung eines Kondensators für Experimentierzwecke, ohne daß sich Jemand mit der Natur dieser Erscheinung näher beschäftigt hätte. Mer~z- wi.irdigerweise hat auch ein solcher Experimentator und Forscher ~ie Faraday dieser Erscheinung, die ungeahnte Möglichkeiten barg, kerne besondere Aufmerksamkeit geschenkt. So wie er, waren auch andere Forscher zu sehr mit der dynamischen Elektrizität beschäftigt, der Er- der statischen widmeten sie s· 75 for~chung hrhunderts finden wir einige F~c 1 1 zu Wenig E . . vorigen Ja Is ein interessantes Phä rscher arn W l ist Mitte des sehen Funken a anomen näher er<, den elektri- zu erforsch

Henrys und Hehnholtz' A . en.

. ns1chten. t e, der zur · Überzeugung kam daß d" Der . ers .· eben Chara 1<:·t er· lia b en, war ' der Eie Fu n l<enentladungen osztlla~onserscheinungen Joseph Henry. Dieser nt_~ecker der Selbst- induktwns l lin der erste, der in Amerika u f beruh~te Physiker war nach Frag;biete der _Ele_ktrizität _unternahm. ~/ngretche Forschungen auf dem nete mit isolierten Wmdungen hatte als erster starke Elekti:oftagder Elektromagnete bei Verwe~~ba~t und untersuchte die Hubkr~ en Im August 1829 traf sich daß u~0 verschiedener Win- d~ngs_l~i~11~ B~tterie verbunden war, plöt'zlich :~ne. Windungsspule, die mi~ eu. Funken zeigte, was ih~1 veranlaßte d _emer Bru?hstelle der Le1tun~ 11 nachzuforschen. Dieser Umstand ~~ Natur dieser neuen Erschemu. gd ktion welche Henry 1832 fuhrte zur Entdeckunc0 d . Selbstm u , . . unter dem T't 1 EI . er d 1 tion in Solenoidwmduno-en" ve .. ff i e „ 1 ektrischo Selbstin u~~bhängig von Faraday, :uch di/~n entli?hte. He~uy ent- deckte, 1· I·1 te aber seine Entdeckung erst . Jdukt10nserschemungen, veröffent ic < • • ein ahr nach Faraday. f! 1 Im Jahre 8fet~~t1~~~~; :ee1~ leti~~:t~Jerungseffekte bei Stahl- nadeln mitte äßigkeiten die ihn zu folo-e d a~che und bemerkte ge- wisse Unrege m . L' d Fl o n e1 Feststellung führten: Die Entladung ?111e_r eyl_ e1~eü r b aschs, mag ihre Natur sein wie sie " b teht nicht 111 smma iger ertragung des unwägba will, _es . Seite der Flasche auf die andere. Die Phäno ren ' tu_ ums FJ . d von e111e1 d ß der Hauptentlad . . 111 . . . mene zwmgen uns zuzugeben, ·X R ht . f ung . emer R1chbung mehrere Reflexionen in bei. en lC. ungen . o 1 gen, irn,mer schwächer werdend, b. das Gleichgewicl_it hergest~llt _ist. Alle Tatsachen, die beobachtet ~~rden, stehen _im _Emklang· mtt dieser Hypothese 1)." Henry ist bei ~ies_er Fe~tstellung geblieben und hat die Natur des ;, I un 1rnn s nicht weiter untersucht. l . lt d . l Fünf Jahre spd~te1 {ielt ;r le~a ~f I~~l~l101tz seinen berühmten Vortrag „über ie '. na uni:,. er '--ra te m der Sitzung der Physi- kalischen Gesellschaft z1;1 B:rlm an_i 23. Juli 1847, in dem es bezüglich der Funkenentladung wie f?lgt heißt: Rieß hat durch _Expenmente bewiesen, daß bei verschiedenen La'ctungen und verschie~ener Anzahl gleich konstruierter Flaschen, die in jedem einzelnen Teile dess~l?~.n Schließ~ngsdrahtes entwickelte Wärme dem Quadrat der Elektnz1tatsmenge dnekt und der Oberfläche der Flaschenbelegung indirekt proportional sei. Aus seinen Versuchen hat ferner Vorsselmann de He~r so wie Knochenhauer aus den eigenen gefolg·ert, daß die 'Yärme_entwicklung bei_ derselben Ladung derselben Batterie dieselbe bleibe, wie au?h der Schheßungsdraht abgeändert wer- den möge. Der letztere h~t dieses Gesetz auch bei Verzweigung der Schließungsdrähte und bei Nebenströmen durchgeführt. 1) Fleming: ,,The Principles of Electric Wawe Telegraphy", 1916, Seite 22-2;3. 76 Zu erklären ist dieses Gesetz leicht, sobald wir uns ~1i_e .. E~tlad:iing einer Batterie nicht als einfache Bewegung der Elektrizität m einer Richtung vorstellen, sondern als ~in Hi:1- u:1d Herschwankeu d:rsel_ben zwischen den beiden Belegungen m Oszillationen, welche ~mme1 kleiner werden, bis die ganze lebendige Kraft derselben durch die Summe der Widerstände vernichtet ist. Dafür, daß der Entladungsstrom aus ~b- wechselnd entgegengerichteten Strömen besteht, spricht erst~ns sei~e abwechselnd entgegengesetzte magnetisierende Wirkung, zweitens die Erscheinung, welche Wollaston bei dem Versuch, Wasser dur_ch elek- trische Schläge zu zersetzen, wahrnahm, daß sich nämlich be_1de Gas- arten an beiden Elektroden entwickeln. Zugleich erklärt diese _An- nahme, warum bei diesem Versuch die Elektroden möglichst gennge Oberfläche haben müssen." Wie man hieraus ersieht hat Helmholtz auf Grund experimenteller und mathematischer Dberl~gungen, welche er für die Erhaltung dei: Energie angestellt hat, ganz richtig auch den Prozeß erfaßt, welch~r bei Funkenerscheinungen stattfindet, hat sich aber weiter ebenso wenig wie Henry mit diesem Problem beschäftigt.

Lord Kelvins Theorie.

Der englische Physiker Lord Kelvin, früher W. Thomson, hat sich, angeregt durch Henry und Helmholtz, mit dem Problem der. Kon- densatorenentladungen näher befaßt und hat seine mathematischen Unter~uchungen im Jahre 1853 in einem Vortrag „Dber abklingend_e elektrische Ströme" publiziert in welchem er zu bedeutenden theoreti- schen Resultaten gekommen ist. Er hatte besonders den Einfluß d~r Selbstinduktion und der Kapazität in einem schwingenden Stromk:re)S erfaßt und stellte Gleichungen auf, welche ausdrücken, daß di~ En~rgie der geladenen Kondensatoren im Entladestromkreis zum Teil m War11:e aufgeb~aucht u:1d ~um. Tei~ in Stromenergie aufgespeichert wi~·d. Se1_n theoretischer Embhck m die Materie war hervorragend und bildet _d_i_e Grundlage _der Berechnungen der Schwingungskreise, welche Kapazitat und Selbst_mdukt10n ent~alten. Das wichtigste Resultat, zu welchem er durch gemale mathematische Deduktion kam ist die Feststellung der ~edingungen, unter denen ein Schwingungskr~is mit erregendem Strom m Resonanz gebracht werden kann. Obwohl I:ord Kelvin hiemit hervorragende Arbeit geleistet hat,_ hat er selbst kein Experiment ausgeführt und auch keine praktischen Kon- sequenzen aus der Theorie gezogen. Der bekannte T~omsonsche_ Schwingungskreis besteht aus e~~em Kondensator und emer Induktionsspuls und wird mit einer Elektrisier- maschine geladen und durch eine mit beiden Kondensatorbelegungen parallel geschaltete Funkenstrecke entladen. Wenn der Kreis durch eine ~lektri_siermaschine_ oder eine Wechselstromquelle, sei es direkt oder induktiv, erregt wird, entlädt er sich durch die Funkenstrecke, und der Stromkreis ist während der Dauer des Funkens praktisch geschlossen, weil die ionisierte Luft in der Funkenstrecke leitend wird und die Strecke überbrückt. Sobald die EnUadung beendet ist, findet eine Auf- 77 ladung im entgegengesetzten Sinne statt, verursacht durch die Selbst- induktion des stromdurchflossenen Schließungekreises. Die elektrische Energie des Kondensators entlädt sich demnach im Sch":ingungskrei~e in Form eines oszillierenden Stromes, der infolge des Widerstandes m der Luftstrecke und des Ohmschen Widerstandes im Schwingungskreis schnell abklingt, Je größer die Selbstinduktion und je kleiner der Ohmsche Widerstand des Schwinzuneskreises 0 0 ist, um so länger . dauert die Schwingung an. Wird der Ohmsche. Widerstand so klein genommen, daß er praktisch vernachlässigt werden kann so schwingt das System oder der Thomsonsche Schwingungskreis mit' seiner eigenen Perioden- zahl, die nur von der Kap,azität und der Selbstinduktion des Schwin- g1ungskreises abhängt. Hat jedoch der Ohmsche Widerstand einen be- stimmten kritischen Wert überschritten so können im Kreis keine . ' Schwmgungen entstehen und der Kondensator entlädt sich in Form eines pulsierenden Gleichstromes nur in einer Richtung. Wenn wir den Ohmschen Widerstand mit W, die Kapazität mit C und die Selbstinduktion des Schwingung·skreises mit L bezeichnen, so haben wir nach Lord Kelvin im Schwingungskreis nur dann Oszilla- V V tionen zu erwarten, wenn W < 4 L / C ist. Ist dagegen W > 4 L / C, so kann im Thomsonschen Kreis keine Schwingung stattfinden. Wir haben dann nur Entladungen des Kondensators nach einer Richtung. Die Periodenzahl der Schwingung errechnet man nach Lord Kelvin nach der Formel: 1 f4L-CW' n = 21t ,; 4 CV

Ist nun der Ohmsche Widerstand sehr klein, so verschwindet CW2, und wir erhalten:

Die Wellenlänge A der betreffenden Schwingung erhält man, wenn man die Lichtgeschwindigkeit durch die Periodenzahl dividiert. Es ist demnach V A = c . 2 1t C L,

wo c die Lichtgeschwindigkeit ist. Die Amplitüde der Schwingung ist Wt eine Funktion von e - 2L· Sie ist also vom Ohmschen Widerstand und von der Selbstinduktion abhängig und nimmt mit fortschreitender Zeit immer weiter ab. Die Schwing·ung wird nach dieser Formel um so schneller gedämpft, je größer der Ohmsche Widerstand, um so langsamer, je größer die Selbstinduktion des Schwingungskreises ist. Diese Theorie von Lord Kelvin aus dem Jahre 1853, auf deren Einzelheiten wir hier nicht näher eingehen können -, die erst nach Feddersens Versuchen durch Kirchhoffs Theorie der oszillatorischen Kondensatoreutladung, 1864, zur Geltung kam -, ist aber jahrzehnte- lang nur Theorie geblieben, weil weder Lord Kelvin noch andere For- 78 scher über die Theorie hinauskamen. Die Theorie ist ähnlic? _wie viele andere Theorien in Vergessenheit geraten. Zwar folgten emige ~ahre später verschiedene experimentelle Nachweise, daß der elektrische Funke nicht aus einem einzigen, sondern aus mehrer~n ~unken b~~teht, aber auch diese experimentellen Nachweise blieben m 1~ren Anfangen stecken. Es fehlte der praktische Blick eines schöpferischen und er- finderischen Geistes, der die Natur des Funkenvorganges beleuchten und daraus eine neue Stromquelle: das große Feld der Hochfrequenz- ströme und ihrer ungemein fruchtbaren Erscheinungen und Anwendun- gen, erschließen konnte. Diesen Blick hat Tesla vierzig Jahre nach Lord Kelvin gehabt und der Fachwelt die erstaunlichen Wunder der Hoch- frequenzerscheinungen enthüllt. . Unter den Männern, die vor ihm schon den praktischen N achweis erbrachten, daß der Funke aus mehreren hin und her gehenden Ent- ladungen besteht, sind in erster Linie die bekannten Physiker Feddersen und Paalzow zu nennen. N amentlich Feddersen, dessen Versuche großes Interesse bei den Physikern hervorgerufen hatten, wirkte befruchtend. Denn seinen Versuchen folgte 1864 Kirchhoffs Theorie der oszillatori- sehen Kondensatorentl,adung, durch die die Berechnung der Schwin- gungsformel von Thomson erst zur Geltung kam.

Feddersens Experimente .

. Feddersen hatte anschließend an die fast zwanzig Jahre früheren ~Vbeatstoneschen Experimente mit rotierendem Spiegel eigene Versuche in wesentlich erweitertem Maßstabe und mit verbesserter Apparatur unternommen und sie durch mehrere Jahre geführt. Im Jahre 1859 ver- öffentlichte er einige Mitteilungen über seine Experimente und gab Ab- bildungen der von ihm benutzten Apparatur und Photographien der Funkenaufnahmen bekannt. Seine Veröffentlichungen aus späteren Jahren bezogen sich auf dieselben Untersuchungen und brachten keine neuen Momente. Der bekannte Physiker Wheatstone kam zuerst auf den Gedanken, die Funkendauer experimentell nachzuweisen und die Entladungs- funken eines Kondensators in einem schnell rotierenden Spiegel zu beobachten. Wenn man in einem Spiegel eine entfernt stehende Kerze beobachtet, so wird der Spiegel normalerweise das Bild der Kerze an e~ner bestimmten Stelle wi~dergeben. Dreht sich der Spiegel, so ändert sich die Stelle des Kerzenbildes. Erfolgt die Drehung sehr rasch, so er- scheint im Spiegel nicht mehr das Bild der Kerze sondern ein Licht- streif, weil der Lichteindruck von allen Stellen, w~lche das Kerzenbild nach und nach durchläuft, im Auge eine kurze Zeit nachwirkt und das Auge demnach den Lichteindruck von mehreren früheren Stellen des Bildes noch wahrnimmt, obwohl es inzwischen schon an einer anderen Stelle angekommen ist. Wheatstone sagte sich, daß dasselbe auch mit der Funkenentladung sein müsse, falls die Entladung eine meßbare Zeit währt; denn für den Fall, daß der Funke eine unendlich kurze Zeit dauert, muß das Bild des Funkens in einem noch so schnell rotierenden Spiegel ein Punkt sein, während bei gewisser minimaler Funkendauer 79 im Spiegel nicht ein Punkt, sondern ein Lichtband gesehen werden rnuß. Das Experiment ergab tatsächlich anstatt eines Punktes kurze gerade Linien. Die von ihrn ermittelte Funkendauer betrug weniger als ein Millionstel der Sekunde, und die auf Grund dessen ermittelte Fortpflan- zungsgeschwindigkeit der Elektrizität ergab einen Wert von annähernd 300.000 engl. Meilen in der Sekunde. Feddersen erweiterte Wheatstones Spiegelversuche, indem er von den inzwischen bekannt gewordenen Ansichten Henrys, Helmholtz' und Lord Kelvins ausging, daß die Kondensatorentladung nicht aus einem Funken, sondern aus mehreren Funken bestehen müsse, und kam zu richtiger Bestätigung dieser Ansichten denn seine Photographien zeigen nicht mehr ein zusammenhängen'des Lichtband, sonde~n einen abwechselnd hellen und dunklen Streifen was auf eine Reihe einander folgender, durch dunkle Zwischenräume 'getrennter Funkenbilder hin- weist. Die Anordnung der Apparatur Feddersens war sehr sinnreich und bestand in folgendem: eine Leydener Flasche war mit ihren beiden Belegungen einerseits an die Funkenstrecke und anderseits an einen horizontalen Messingstab befestigt, welcher mit dem Spiegel an der- selben Achse rotiert wurde. Eine Spitze des Stabes bildete den Kon- takt mit der anderen Belegung der Flasche, während die andere Spitze mit der zweiten Kugel der Funkenstrecke verbunden war. Die Funken- strecke war gegenüber einem Hohlspiegel so aufgehängt, daß das Bild auf einer mattgeschliffenen Glasplatte in der Nähe der Funkenstrecke aufgefangen wer,~en _kon!1te. !)ie Messingstabspitzen drehten sich mit derselben Geschwmd1gke~t, mit welcher auch der Hohlspiegel rotierte, und gaben dem Stror~1kre1s nur dann Kontakt, wenn der Spiegel genau in paralleler Lage ~1t de!· Funkenstrecke stand. Diese Anordnung er- möalichte b folgende Expenmente:

Als Feddersen Leitungsdrähte aus dickem Kupferdraht mit

sehr geringem Widerstand verwendete, erschien das Funkenbild bei einer Umdrehungszahl der Spiegelachse von 50 Umdrehungen in der Sekunde als ein längliches Lichtband, welches mit gelbweiß beginnt, daraufhin ins Grünliche übergeht und mit rotem Lichtstreif endigt.

Bei Verwendung desselben Leitungsmaterials ohne merkliche Ver-

längerung des Schließungsbogens, jedoch unter Einschaltung kurzer Stücke schlechtleitender Substanzen, erreichte Feddersen eine wesent- lich kleinere Länge des Lichtbandes; dagegen na~1m die Länge des Funkenbandes bei Einschaltung langer Stücke gutleite~der Subst_anzen zu. Das verlängerte Funkenband erscheint nunmehr nicht als ein zu- sammenhängender Lichtstreif, sondern als ein Streifen heller und dunkler Bilder, was bedeutet, daß einzelne Funkenbilder durch dunkle Zwischen- räume getrennt sind. Feddersen photographierte diese Bilder, indem er an _Stelle dei: Gla_S· tafel photographische Platten verwendete. In den Abb_lldungen ist_ ein regelmäßiges Abwechseln der hellen und dunkle~ Streifen g_ut ers!cht- lieh und Feddersen deutete in seinen Veröffentlichungen diese Bilder so, daß zwischen den Kugeln ein Hin- und Herströmen der Elektrizität stattfindet. 80 Einige Jahre später unternalrn_i. Paalzow ~nt_ersuchun~en mittels einer Geißlerschen Röhre und zeigte, daß die m der Rohre durch- gehende Entladung aus alternierend gerichteten Ström~n bestand, in- soweit im Schließungsbogen der Leydener Flasche kem bedeutender Widerstand vorhanden war. Durch Einschaltung eines starken Wider- standes wurde die Entladung eine einfach gerichtete. Hiedurch wurden Feddersens Experimente bestätigt. Paalzow veröffentlichte seine Experimente 1861 und 1863. Seit jener Zeit aber finden wir durch fast volle dreißig Jahre auf diesem Gebiet keiner- lei weiteren Fortschritt: die Forschung schien auf diesem Gebiet abge- schlossen und in den maßgebenden Handbüchern der Physik sowie in der Fachliteratur der damaligen Zeit findet man die erwähnten Ar- beiten der genannten Forscher nur als interessante Untersuchung·en über die Natur des elektrischen Funkens und nur spärlich vermerkt. Erst dem genialen Physiker Heinrich Hertz gelingt es 1887, die Auf- merksamkeit auf den elektrischen Funken zu lenken. Da er aber den Funken nur zur Hervorbringung elektrischer Wellen und zur Herstel- lung der Verbindung zwischen den elektrischen und optischen Phäno- menen benützt und da seine Folger seine Versuche nur in der von ihm gewiesenen Richtung weiter ausbauen, so bleibt der Hochfrequenzstrom noch immer unentdeckt und das große Gebiet der Hochfrequenztechnik: noch unerforscht. Heute ist die Hochfrequenztechnik auf Grund der Forschungen Teslas ein großes fruchtbares Gebiet geworden, dessen wissenschaftliche Grundlagen einen umfangreichen Abschnitt in der Elektrizitätslehre, bzw. in der Physik darstellen. Vor Tesla hatten wir die Theorie von Lord Kelvin und den elektri- schen Funken, aber keinen Hochfrequenzstrom. Erst Tesla entdeckt den Hochfrequenzstrom, erfindet die Mittel um starke Hochfrequenzströme beliebiger Periodenzahl zu erzeugen, ~nd begründet damit die Hoch- frequenztechnik.

Sechstes Kapitel. Teslas Hochfrequenzforschungen und Entdeckungen. A. Hochfrequenzmaschinen und Experimente mit denselben. Teslas Forschungen auf dem Gebiete der Hochfrequenzströme in den Jahren 1889 und 1890 basieren auf seinen Hochfrequenzmaschinen. Wir haben bereits erwähnt, daß Tesla seinen Induktionsmotor für vorhan- dene hohe Periodenzahlen, welche damals bei einigen bestehenden Wechselstromkreisen 133 und auch mehr Perioden betrugen, aus- probiert hatte, wobei er bemerkte, daß in dieser Richtung neue Er- scheinungen, die noch nicht erforscht waren zu entdecken wären, und er wandte sich sofort den Forschungen in dieser neuen Richtung zu. Tesla versuchte zunächst einen Wechselstromgenerator für einig·e tausend Perioden zu bauen, was ihm bereits im Jahre 1889 gelang. So wurden mehrere Hochfrequenzmaschinen angefertigt, die mit einigen 81 tausend Perioden in der Sekunde arbeiteten. Die mit diesen Maschinen angestellten Versuche ermunterten ~lm, Mittel und Wege zu suchen, um noch höhere Frequenzen zu erreichen. Die Jahre 1889 und 1890 waren damit ausgefüllt, Hochfreq~enz- maschinen zu erzeugen, die imstande wären, Zehntausende Penoden zu geben. Hiemit betrat Tesla ein neues, techn!sch unbetretenes G~- biet, welches größte Schwierigkeiten rein techmscher Natur bot, die sorgfältig und mühsam erst geprüft und untersucht werden mußten, was seinen erfinderischen Geist zu immer weiteren Anstregungen an- spornte; erst nach fast zweijähriger Arbeit in dieser Richtung gelang es ihm Ende des Jahres 1890, mehrere brauchbare Maschinen nach ver- schiedenen Konstruktionsprinzipien zu bauen, die ihn in den Stand setzten, weit mehr als 15.000 Perioden in der Sekunde zu erreichen. Diese Maschinen meldete er am 1. Oktober und 15. November 1890 zum Patent an, und es wurden ihm am 10. März 1891 zwei Patente 447.920/21 erteilt, welche verschiedene Prinzipien und Erfindungen um- fassen, die sich auf die Konstruktion der Hochfrequenzmaschinen be- ziehen 1). a) Erste Experimente mit Hochfrequenzmaschinen. Die ersten wissenschaftlichen Experimente mit seinen Hoch- frequenzmaschinen führte Tesla im eigenen Laboratorium 1890 aus. Die Hochfrequenzströme, die die Maschinen lieferten, waren unge- dämpfte harmonische Schwingungen und wurden zuerst zur Hervor- brino-ung 0 verschiedener Licht-, physiologischer und anderer Phänomene auso- enutzt. Die erreichten Resultate wiesen ganz neue, früher unbe- kan~te Erscheinungen auf, und wir wollen hier einige Worte Teslas aus seiner ersten Veröffentlichung zitieren: Unter den vielen Versuchen, welche mit einer solchen Maschine ange- st~llt werden können, bieten diejenigen mit einer Induktionsspule hoher Spannung nicht am wenigsten Interesse. Der Charakter der Entladung ist ein völlig anderer. Der Lichtbogen bildet sich auf viel größeren Ent- fernungen und wird so leicht durch den leisesten Luftstrom beeinflußt, daß er oft in ganz eigenartiger Weise hin- und herflattert. Er sendet den dem Wechselstrom eigentümlichen rhythmischen Ton aus, aber das Merkwürdige dabei ist, daß dieser Ton bei einer Anzahl von Wechseln weit über 10.000 pro Sekunde vernehmbar ist, was von vielen unge- fähr als Grenze der Wahrnehmbarkeit betrachtet wird. In vielen Hin- sichten verhält sich die Spule wie eine elektrostatische Maschine. Spitzen beeinträchtigen erheblich das Funkenintervall, da die Elektri- zität aus ihnen frei ausströmen kann, und von einem Draht, der an der einen der Klemmen befestigt ist, gehen Lichtbüschel aus, als ob der- selbe mit einem Pol einer kräftigen Toeplerschen Maschine verbunden wäre. Alle diese Erscheinungen haben natürlich ihren hauptsächlichen Grund in der enormen Potentialdifferenz, die man erhält. Infolge der 1 ) Eine ausführliche Beschreibung dieser Maschinen ist in „The Electrfcal Engineer" vom 18. März 1891, in der E. T. Z. 1891 Seite 327 und im Buch Martin- Maser, Seite 382-389, erschienen. ' Boksan, Nikola Tesla. 6 82

Selbstin?uktion der Spule und der hohen Wechselzahl 1· s t der' o-Strom in- nur genng, während eine entsprechende Erhöhung der Spannun° e Je tritt. Ein Stromimpuls von gewisser Stärke, der in einer solchen. 8 P'ba entsteht, sollte nicht weniger als 0·0004 Sekunden lang andauei;- ine diese Zeit größer ist als eine halbe Periode so geschieh.t es, d~. ~1 d entgegengesetzte e~ektromotonsche . Kraft. zu' wirken . .· t , waluen begrnn . die ~e~ ~tro1:1 1:och_ fließt, __ lnfol~edessen steigt_ die Spanm'.ng. wiewird. l< lüssigkoit m einer Rohre, die schnell um ihre Achse gedr~ht_ r . Der Strom ist so gering, daß, wie ich glaube und wie ich unfreiwi1 iget weise an mir selbst erfahren habe, die Entladung selbst einer se _r großen] Spule keinerlei ernsthaft unangenehme Wirkungen hervor- ru f en .cann, wa..h ren d , wenn d'1e nämliche · Spule mit· emem · Strom von. ge~inge_rer ~requenz betäti~t wird, die Entladung gewi0 sehr/~11~~~ ~~ haft sein wurde, obwohl die elektromotorische Kraft viel geLnoe 5 Dieses Resultat ist jedoch zum Teil der hohen Wechselzahl zuzu- schreiben. Aus meinen Untersuchungen scheint hervorzugehe~i,_ daß: je höher die Frequenz ist, um so größer. auch der Betrag an elekinsch~J E_nerg~e sein_ muß, welclu'!r durch den Körper ohne ernste U~~nnehn:; hchkeiten hindurchgeschiclct werden kann: und daraus dw (te m Sicherheit zu schließen sein, daß die mensdhlichen Gewebe wie [(on- densatoren wirken. Wie sich die Spule verhalten wird wenn sie mit einer Leydener Flasche verbunden ist, darüber hat man von vornherein keine rechte Vorstellung. 1 Man denkt sich natürlich daß wegen der hohen Frequenz uie , • K apaz1tat · · der Flasche klein sein müsse. ' Man nimmt daher em · e sehr kleine Flasche, etwa von der Größe eines kleinen -VVeinglases, aber man !indet, 1 daß selbst bei dieser Flasche die Spule praktisch kurz~e-~chloss_en st. Man reduziert dann die Kapazität, bis sie der Kapazität ~w~ier Kugeln von etwa 10 cm Durchmesser und 2-4 cm Abstand _gleich- kommt. Die Entladung nimmt dann die Form eines sägeförmig . au_s- g_ezackten Bandes an, genau gleich einer Funkenreihe, wie man sie „m e_mem schnell rotierenden Spiegel sieht; die Zacken entsprechen natür- l1_ch den Entladungen des Kondensators. In diesem Falle kann man eine seltsame Erscheinung beobachten. Die Entladung geht von ~en nächsten Punkten aus, breitet sich allmählich aus, bricht in der Nahe der obersten Punkte der Kugeln ab beo·innt 0 wiederum unten und so fort Dies geht so schnell vor sich, daß man mehrere zackige Bän~e.r zu_ gleicher Zeit sehen kann. Man kann einige Minuten lang v_erblufft sein, ~ber die Erklärung ist einfach genug. Die Entladung begmn_~ an den einander am nächsten gelegenen Punkten die Luft wird erwärmt und zieht den Lichtbogen in die Höhe, bis er bricht, wornach er an den nächstgelegenen Punkten wieder auftritt usw. Da der Strom durch einen Kondensator selbst von kleiner Kapazität leicht hindurchgeh~, wird man es völlig natürlich finden, daß, wenn man nur einen _Pol_ mit einem Körper von gleicher Größe verbindet, keine noch so gut 1sohe:te Substanz die Durchschlagsentfernung des Bogens erheblich beein- trächtigt. Versuche mit Geißlerschen Röhren sind von besonderem Interesse. 83 Eine luftleere Röhre ohne irgendwelche Elektroden leuchtet auf in einiger Entfernung von der Spule. Befindet sich ein Zylinder einer Vakuumpumpe in der Nähe der Spule, so wird die ganze Pumpe brillant erleuchtet. Eine Glühlampe, in die Nähe der Spule gebracht, leuchtet auf und wird merklich heiß. Sind die Pole einer Lampe mit einer der Klemmschrauben der Spule verbunden und nähert man die Hand der Glasbirne, so findet eine sehr eigentümliche und ziemlich unangenehme Entladung von dem, Glase nach der Hand hin statt und der Faden der Lampe kann glühend werden. Die Lampe wirkt in diesem Falle wie ein Kondensator, bei dem das verdünnte Gas die eine Belegung und die Hand des Experimentators die andere Belezunz 0 bildet. Nimmt man die Kugel einer Lampe in die Hand und brinzt ma~ die Metallklemmen in die Nähe eines mit der Spule verbundenen °Leiters oder in Berührung mit einem solchen, so wird der Kohlenfaden hochzlühend und das Glas sehr schnell lieriß. Mit einer l00voltigen Lampe ;on 10 NK kann man ohne große Beschwerden einen Strom aushalten, der eine beträchtliche Helligkeit der Lampe hervorzubringen vermag, jedoch kann man die Lampe nur wenige Minuten in der Hand halten, da das Glas in un- glaublich kurzer Zeit heiß wird. Wenn eine Röhre dadurch zum Leuchten gebracht wird, daß man sie in die Nähe der Spule bringt, so kann man sie wieder zum Verlöschen bringen, indem man eine Metallplatte mit der Hand zwische_n die Spule und die Röhre hält; wird dagegen die Metallplatte an emer Glasstange befestigt oder sonstwie isoliert, so kann die Röhre, auch wenn die Platte vorgehalten wird, leuchtend bleiben oder sogar noch heller aufleuchten ... Wird eine Geißlersche Röhre, deren Enden durch einen Kupferdraht verbunden sind, der Spule genähert, so würde wohl niemand zu sehen erwarten, daß die Röhre aufleuchtet. Seltsamerweise aber leuchtet sie doch auf und - was noch merkwürdiger ist - der Draht macht keinen großen Unterschied. Es kann dies auf mehrfache Weise erklärt werden, doch stimmt es uielleiclit am besten mit der Beobachtung überein, wenn man annimmt, daß durch den Raum hindurch Leitung zwischen den Enden der Spule stattfindet. Bei dieser Annahme kann, wenn die Röhre mit dem Drahte in irgendeiner Lage gehalten wird, der Draht kaum mehr als den Strom ablenken, welcher durch den Raum hindurchgeht, der von dem Drahte und den Metallklemmen der Röhre eingenommen wird; durch den angrenzenden Raum geht der Strom praktisch ungestört hindurch. Aus diesem Grunde bringt der Draht, wenn die Röhre in irgendeiner Lage rechtwinklig zur Verbindungslinie der Klemmschrauben der Spule gehalten wird, kaum einen Unterschied hervor, während er in einer zu jener Linie mehr oder weniger parallelen Lage die Helligkeit der Röhre bis zu einem gewissen Grade schwächt und sie weniger leicht aufleuchten läßt. Zahlreiche andere Erscheinun- gen können durch dieselbe Annahme erklärt werden. Werden z. B. die Enden der Röhre mit Blechen von hinreichender Größe versehen und wird die Röhre in der Verbindungslinie der Klemmen der Spule ge- halten, so findet kein Aufleuchten statt; dann wird nahezu der ganze Strom, der sonst gleichmäßig durch den Raum zwischen den Blechen 6* 84

hindurchgehen würde, durch den Draht abgelenkt. Wird abe~ di_e Rö~~~ gegen jene Linie hinreichend geneigt, so leuchtet sie auf, trot; be- Bleche. Wenn man ferner eine Metallplatte auf einem GlasSta n festigt und dieselbe rechtwinklig zu der Verbindungslinie der K_le~me r hält (u. zw. etwas näher zu der einen), so wird eine Röhre, die Jene_ Linie mehr oder weniger parallel gehalten wird, sofort aufleucht~n, so bald einer ihrer Pole die Platte berührt, und verlöschen, sobald sie _von der Platte getrennt wird. Je größer die Fläche der Platte bis ~udei:ier gewissen Grenze ist, um so leichter leuchtet die Röhre auf. Wir eine Röhre rechtwinklig zu der geraden Verbindungslinie der KleI?m~~ gehalten und dann rotiert, so nimmt die Leuchtkraft derselben bestandit:> zu, bis die. Röhre p~rallel m~t jener Linie ist . . . . er In Verbindung mit Maschinen von so hohen Frequenzen bilde~ d Kondensator den Gegenstand eines besonders interessanten Studiu_ms. Man kann die elektromotorische Kraft einer solchen Maschine lei~ht auf das Vier- und Fünffache ihres Wertes brinzen durch einfache Em- 0 schaltung des Kondensators in den Stromkreis. Die hohe Freq_uenz ge- stattet die Anwendung niedriger Kapazitäten und erleichtert die Unter- suchung. Obwohl aber bei den meisten Versuchen das Resultat vor- ausgesehen werden kann, erscheinen doch einize der beobachteten Phänomene auf den ersten Blick höchst seltsam. Ein Versuch, der vor drei oder vier Monaten mit einer solchen Maschine und einem K?n- densator angestellt wurde, mag zur Erläuterung dienen. Es wurde em~ Maschine benutzt, die etwa 20.000 Wechsel pro Sekunde ga?· 1'.wei blanke Drähte von etwa 6 m Länge und 2 mm Durchmesser, die dicht nebeneinander verliefen, wurden an dem einen Ende mit den Klemmen der Maschine, an dem anderen Ende mit einem Kondensator verbunden. Natürlich wurde ein kleiner Transformator ohne Eisenkern angewendet, !lm die .A:blesung an einem Cardew-Voltmeter machen zu können, das in den sekundären Stromkreis eingeschaltet war. An den Klemmen des Kondensators war die elektromotorische Kraft etwa 120 Volt und v~n d_ort fiel dieselbe allmählich bis zu den Klemmen der Maschine, wo sie z1rka 65 V~lt betrug. Es war, als ob der Kondensator eine Stromquelle und der Leitungs- und Ankerstromkreis einfach ein damit verbundener Widerstand wäre. Ich vermutete einen Fall der Resonanz aber ich ver- mochte es nicht, den Effekt dadurch zu erhöhen daß ich' die Kapazität sehr sorgfältig und allmählich änderte oder di'e Geschwindigkeit der Maschine variierte. Einen Fall reiner Resonanz konnte ich nicht er- halten. Wenn ein Kondensator mit den Klemmen der Maschine verbun- den war - die Selbstinduktion des Ankers wurde zuerst in der Maximal- und Minimalstellung bestimmt und dann der Mittelwert genomme~ -, so entsprach die Kapazität, welche die höchste elektromotonsche Kraft gab, beinahe genau derjenigen, welche der Selbstin~uktion _b?i der bestehenden Frequenz das Gleichgewicht hielt. Wurde die Kapazität vermehrt oder vermindert, so fiel die elektromotorische Kraft, wie er- wartet wurde. Bei so hohen Frequenzen, wie die oben erwähnten, sind die K_onder:,- satorwirkungen von enormer Wichtigkeit. Der Kondensator wird ein 85 höchst wirksamer Apparat, der beträchtliche Energie zu übertragen rermaq 1)." Die hier im Auszug angeführten ersten Veröffentlichungen zeigen bereits einige wichtige Entdeckungen. Die auffälligste ist die Erscheinung, daß Vakuumröhren und Glüh- lampen auch ohne Verbindung mit der Stromquelle in einer Entfernung von ihr zum Leuchten gebracht werden können. Diese Erscheinung wirft ein ganz eigenartiges Licht auf Phänomene, die die Hochfrequenz- ströme in der Luft und im Dielektrikum erzeugen, und ist der zweite glänzende Beweis der Maxwellschen elektromagnetischen Theorie, welche besagt, daß sich im Dielektrikum Verschiebungsströmo bilden und im Raume elektrische Kraftfelder fortpflanzen. Den ersten maß- gebenden Beweis lieferte bekanntlich Hertz mit seinen berühmten Ex- perimenten in den Jahren 1887-88. Teslas Experimente zeigten, daß der elektrische Strom bei genügend hoher Frequenz imstande war, solche elektrische Felder, also Wellen, in der Luft zu erzeugen, daß durch dieselben Lampen und Vakuumröhren in beträchtlicher Ent- fernung zum Leuchten angeregt werden konnten. Die zweite wichtige Entdeckung ist die physiologische Wirkung der Hochfrequenzströme bzw. deren Ungefährlichkeit für den menschlichen Körper. Als dritte führen wir an die Feststellung der Tatsache, daß der Kondensator wie ein Transformator verwendet werden kann und imstande ist, große Energien umzuwandeln und zu übertragen. Diese wichtigen Entdeckungen waren der Ausgangspunkt der großen Experimente, die zur Begründung der Hochfrequenztechnik führten. Sie wiesen bereits darauf hin, daß mit wesentlich höheren Frequenzen, als wie sie mit Generatoren von maximal 15.000-20.000 Perioden er- zeugt wurden, noch wichtigere Erscheinungen hervorgebracht werden können. Alle Beobachtungen und Uberlegungen rechtfertigten daher neue Anstrengungen zur Erzielung von ganz hohen Frequenzen von vielen Hunderttausenden von Perioden. Die technischen Schwierig- keiten, mit denen beim Bau von Hochfrequenzgeneratoren zu kämpfen war, waren jedoch ganz ungeheuer. Selbst bei nur 20.000 Perioden und bei Leistungen von einigen Kilowatt kam man auf große Erwärmung der Eisenmassen und auf Dimensionen, die der technischen Ausführung beim damaligen Stand der Technik fast unüberwindliche Hindernisse bereiteten. Trotzdem war Tesla bemüht, alle gangbaren Wege auszu- probieren, um leistungsfähige Maschinen zu bauen. Weder durch hohe Kosten noch durch Zeitverlust ließ er sich vom Ziel abbringen. Als aber auf diese Weise ein wesentlicher Fortschritt nicht zu erzielen war, wandte er sich anderen Mitteln und Methoden zu, über die wir noch ausführlich berichten werden. Vorher wollen wir aber die Entwicklung der Hochfrequenzmaschinen Teslas und seiner Nachfolger kurz be- sprechen, weil diese Maschinen wegen ihrer historischen Bedeutung 1) Siebe Martin-Maser, Seite 389-400, E. T. Z. 1891, Seite 289 und „Tbe Elec-

trical World", Februar 1891. 86

von Interesse sind und weil sie auch heute noch in vielen großen Radiostationen im Gebrauch sind.

b) Entwicklung der Hochfrequenzmaschinen. In den Jahren 1889 und 1890 waren Teslas Anstrengungen in erster Linie auf den Bau von Hochfrequenzgeneratoren konzentriert. Er w:ar unablässig bemüht, neue Konstruktionen zu entwerfen und neue Prin- zipien zu ersinnen. . Sein erfinderischer Geist suchte immer wieder neue Möglichkeiten. Er blieb nicht ruhig, bis er alle Mittel erschöpfte, um auf verschiedene konstruktive Weise einige leistungsfähige Hochfrequenzmaschinen zu erbauen. Die Prinzipien und Konstruktionen, die in den Patenten 447.920/21 geschützt sind, stellen fast alle Typen der Hochfrequenzmaschinen dar, die möglich sind, und beweisen, daß Tesla auf diesem Gebiete tatsäch- lich fast alles aufgeboten hat, um genügend hohe Frequenzen und Lei- stungen zu erzielen. Die erste Type stellt eine gewöhnliche Wechselstrommaschine mit vielen Hunderten von Polen dar. Bei dieser Type wurden Ausführun- gen sowohl mit beweglicher Armatur und unbeweglichen Polen als auch umgekehrt hergestellt. Eine Maschine, die für Experimente benutzt wurde, lieferte bei 3000 Umdrehungen rund 10.000 Perioden, und es konnte aus ihr ein Strom von 30 und mehr Ampere bei 100 Volt ge- wonnen werden. Die erzielte Leistung läßt sich bei dieser Maschinen- type vorübergehend noch wesentlich erhöhen. Tesla hat aus einer solchen Maschine sogar 10 Kilowatt entnommen 1). Trotzdem ist man bei ihr, namentlich in bezug auf Frequenz, in technischer Beziehung begrenzt, weil schon bei 10.000 Perioden 400 radiale Pole notwendig sind und bei wesentlicher Steigerung der Polzahl ein sehr großer Um- fang der Maschine bedingt wird. Um bei dieser Maschine die Periodenzahl zu erhöhen, hat Tesla ein neues, bereits erwähntes und beschriebenes Prinzip der Verdoppelung und allgemein der Vennehrung der Frequenz erfunden, welches in seinem Patent 390.725 vom 9. Oktober 1888, betreffend Asynchron- generator, beschrieben ist. Nach diesem Prinzip muß man zwei oder mehrere Maschinen hintereinander schalten. Die erste Maschine stellt die hier erwähnte Type dar, bei welcher die Pole mit Gleichstrom ge- speist werden, während der so erzeugte Wechselstrom in eine zweite Maschine mit gleichgewickeltem Stator und Rotor geführt wird, wo er den Stator speist. Wenn der Rotor der zweiten Maschine mit einer Um- drehungszahl, welche der Periodenzahl des Stators entspricht, in einer dem Drehfeld entgegengesetzten Richtung rotiert wird, so wird im Rotor der zweiten Maschine Wechselstrom von doppelter Periodenzahl erzeugt. Auf diese Weise kann in einer dritten Maschine die Grund- frequenz verdreifacht und vervierfacht werden. Dieses Prinzip hat Tesla vielfach ausgenutzt, um die Periodenzahl zu erhöhen. 1 ) Electrical Experimenter, N.ew York, May 1919, ,,The True Wireless". 87

Nach diesem Prinzip Teslas hat Trouton 1891 ebenfalls eine Maschine gebaut, u. zw. hat er zwei Maschinen auf derselben Achse angebracht. Trouton sagt selbst, daß „die erste Maschine wie eine gewöhnliche Wechselstrommaschine angeordnet ist, während die Feldmagnete der zweiten Maschine von dem Ankerwechselstrom der ersten in der Weise erregt werden, daß, wenn die Ankerspulen und die Feldmagnetspulen sich am nächsten sind, der Strom in den Feldmagnetspulen Null ist. Der Ankerstrom der zweiten Maschine würde demnach von doppelt . so großer Wechselzahl sein, weil wir der geometrischen Nullposition der Ankerspulen, welche sich auf halbem Wege zwischen zwei Feld- magnetspulen befindet, Nullposition an den Feldmao·netspulen gegen- übergestellt haben. Die zwei Maschinen können ;atürlich zu einer einzigen kombiniert werden, nur drehen sich in diesem Falle die Feld- magnete der zweiten Maschine und bilden in Wirklichkeit die Anker- spulen ~er ersten 1:1ascl~ine, während die anderen Spulen, die den Anker der zweiten Maschine bilden sollen, fix bleiben." Zu dieser Maschine Troutons bemerkt Tesla, daß er Maschinen auch mit dreifacher und vierfacher Grundfrequenz baute, mit ihnen Experi- mente anstellte und daß es bei der Erreichung mehrfacher Grund- frequenzen keine Schwierigkeiten gab 1). Außer Trouton haben auch andere Forscher nach dem Prinzip Teslas Maschinen gebaut, namentlich Professor Ewing im Jahre 1892, und im selben Jahre Pyke und Harris, die die Periodenzahl bei ihren Ma- schinen auf mehr als 30.000 gebracht haben. Der bekannte deutsche Erfinder Goldschmidt baute für Zwecke der drahtlosen Telegraphie nach diesem Teslaschen Prinzip 1907 Genera- toren von 200 KW mit einer Frequenz von 50.000. Um so hohe Fre- quenzen zu erzielen, hat Goldschmidt das 'I'eslasche und Troutonsche Prinzip der Frequenzvermehrung in einer einzigen Maschine aus- genutzt. Die Goldschmidtsche Maschine hat sowohl im Stator als auch im Rotor Wicklungen für Einphasenstrom, wobei jede Wicklung an mehrere Kombinationen der Kapazität und der Selbstinduktionsspulen so gebunden ist, daß jeder Kombination eine andere Frequenz ent- spricht. Außerdem hat der Stator auch eine Gleichstromwicklung, welche das erste magnetische Feld für den Rotor erzeugt. Auf diese Weise wird im Rotor die Grundfrequenz von 12.500 Perioden induziert. Dies~ Grundfrequenz erzeugt in den Einphasenwicklungen des. Stators auf reflektorischem Wege doppelte Frequenz, welche ~urch die beso~~ere Kombination der Kapazität und der Selbstindukt10nsspule Iavor ieiert wird. Durch Rückwirkung dieser Frequenz wird im i:,otor die.., Grund- frequenz verdreifacht und durch Rückwirkung der dreifachen E requenz_ aus dem Rotor wird im Stator vierfache Grundfrequenz erzeugt. Auf diese Weise werden also im Stator Hochfrequenzströme der vi~rfachen Grundfrequenz erzielt. Trotz größter Schwierig~rniten, ~elche an tech- nischer Beziehung zu überwinden waren, si~d die ~aschmen von Gold- schmidt auch heute noch verschiedentlich m Betrieb. 1) Siehe Etienne de Fodor, Experimente mit Strömen hoher Wechselzahl, Seite 83-84. 88

Tesla hat gleich am Anfang die großen technischen Schwierigke~ten der Erzielung hoher Periodenzahl bei dieser Type voll erkan~t. Diese Maschine war geeignet, um bei niedriger Periodenzahl gute Leistungen zu erzielen, für hohe Periodenzahlen ergab sie jedoch ho~e Umfang~- geschwindigkeiten und große Kraftlinienstreuung. Um . die magneti- schen Verluste zu vermeiden, mußte der Spielraum zwischen Stator- und Rotorzähnen minimal sein, was wieder die Empfindlichkeit der Maschine erhöhte. Um diesen Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen, wandte er sich sofort neuen Ideen und neuen Typen zu. Dieselben basieren auf folgenden Grundlagen. Um wesentlich h~l1ere Polzahl zu erzielen, kann man Generatoren mit scheibenförmigem Anker derart ausführen, daß die Pole beiderseits der Scheibe unter- gebracht werden, so daß auf einer Seite nur Nordpole und auf der anderen Seite nur Südpole liegen. Diese Generatoren wurden eben- falls sowohl mit beweglichem Anker und feststehenden Polen als auch umgekehrt mit rotierenden Polen und feststehendem Anker gebaut. Auch diese Maschinen verursachten in technischer Beziehung bedeu- tende Schwierigkeiten. Bei großem Durchmesser des Rotors war eine gu~e Ausbalancierung erforderlich, um gefährliche Vibrationen zu ver- meiden. Zur Vermeidung der Wirbelströme mußten sehr dünne Blech~ und Drähte benutzt werden. Um sich von rotierenden Spulen ganz frei zu machen, brachte Tesla noch eine Konstruktion heraus, bei welcher so- wo~l der Anker als auch die Feldspulen festgelagert waren, so da~ der rotierende Teil nur aus einem schmiedeeisernen Körper ohne Jeden Draht bestand 1). Mit solchen Maschinen hatte Tesla im Jahre 1890 bis zu 20.000 Peri- oden erzeugt, wobei er Leistungen von mehreren Kilowatt erzielte. Nach denselben Prinzipien bauten Fessenden 1907 Maschinen für 75.000 Perioden und 2·5 KW und Alexanderson 1910 für 100.000 Peri- oden und ~ KW. Be_ide nutzten sowohl Teslas Erfahrungen als auch s~ine Konstrukt10nen beim Bau ihrer Maschinen aus. Einige Jahre spater baute Alexanderson nach diesen Konstruktionen, u. zw. speziell nac~ der Teslaschen Erfindung des Generators ohne Rotorwicklung, Maschi- nen für 25.000 Perioden und 200 Kilowatt für Radiostationen inAmerika. Für seii:e Versuche in den Jahren 1896/98 und für die historisch~_n Versuche_ m Kolor~do 1899 baute Tesla Hochfrequenzgeneratoren_ fur große Leistungen bis zu 35.000 Perioden und hat mit diesen Maschinen ebenso wie mit seinen Oszillatoren Radioübertragungen auf Entfei:nun- gen von über 1000 km durchgeführt, wie wir das noch ausführlicher zeigen werden. Daß dabei auch seine Hochfrequenzgenemtoren benutzt wurden, geht aus vielen Patenten, namentlich aus den Patenten 613.809 vom 1. Ju1i 1898 und 787.412 vom 15. Mai 1900 hervor. Die Hochfrequenzmaschinen können, wie wir gezeigt haben, für ganz ansehnliche Frequenzen und Leistungen gebaut werden. Trotzdem hat Tesla instinktiv gefühlt, daß diese Maschinen an gewisse Grenzen ge- ') Siehe Martin-Maser, Seite 38D. 89 bunden sind, daß es aber möglich sein müsse, an?e_re Metho~en ui~d Apparate zu erfinden, mit denen man Ströme von l\111li~nen Penoden m der Sekunde und Leistunzen von mehreren hundert Kilowatt erzeugen könnte u. zw. mit wesentlich besserem Wirkungsgrad; denn seine Hochfr~quenzmaschinen hatten einen solchen von zirka 50% und selbst die größten heutigen erreichen kaum etwas mehr. . . . Der elektrische Funke und der Kondensator, die bis dahin aus- schließlich für Laboratoriumszwecke verwendet wurden, um mit Spiegelversuchen die Natur der Funkenentladungen zu studieren, lenkten seine Aufmerksamkeit auf eine neue, noch unentdeckte Quelle der Hochfrequenzströme, die ihm bessere Resultate als die Hoch- frequenzmaschine versprach. Di: Versuche von Feddersen zeigten, daß Funkenentladungen oszil- latorischen Charakter hatten. Die Hertzschen Versuche lehrten, daß man mit elektrischem Funken kurze Wellenlängen von einigen Dezi- metern und Metern erzeugen konnte. Diese Wellenlängen entsprachen stark gedämpften Hochfrequenzschwingungen von mehreren Hunderten von Millionen Perioden in der Sekunde, die jedoch wegen starker Dämp- fung, hoher Frequenz und unmeßbarer Leistung von niemand als Ströme beobachtet werden konnten; sie erloschen nach einigen Zuckungen, und nur einem scharfsinnigen Experimentator, wie es Hertz war, konnte es gelingen, mit ihnen den Beweis der Maxwellschen Theorie zu liefern. Auch für viele große Physiker, die dem Werk Hertz' weitere For- schungen folgen ließen, war der elektrische Funke nur ein Labora- toriumsmittel, um noch kürzere Wellen zu erzeugen; dem genialen Blick Teslas aber, der im Drehfeld die größte Kraftquelle der Technik sah, war der Funke eine neue Kraftquelle gewesen, die Hochfrequenz- ströme liefern sollte, stärker, als sie mit Hochfrequenzgeneratoren zu erzeugen sind, und von unbegrenzter Frequenzhöhe.

B. Teslas Hochfrequenzoszillatoren und Schwingungssysteme. Die Experimente mit Hochfrequenzmaschinen und Kondensatoren, die von Tesla 1890 angestellt wurden, führten zur großen Entdeckung, daß der Kondensator ein höchst wirksamer Apparat ist, der beträcht- liche Energien zu übertragen vermag. Hier war die Quelle und zugleich der Ausgangspunkt für weitere Forschungen. Der Erfindergeist des In- genieurs entdeckte sofort, daß der Kondensator im Schwingungskreise die Rolle des Transformators in der Starkstromtechnik übernehmen und die Umwandlung großer Leistungen elektrischer Energie in Schwin- gungsenergie vollführen kann. Die im selben Jahre angestellten Versuche mit Kondensatoren, Selbst- induktionsspulen und einer Funkenstrecke führten zur Entdeckung und praktischen Erzeugung des Hochfrequenzstromes und lieferten den ersten wissenschaftlichen Beweis, daß man mit dieser Anordnung und mit Verwendung geeigneter Kapazitäten, Induktanzen und Ohmscher Widerstände ganz ansehnliche Leistungen und starke Ströme erzeugen und transformieren kann, u. zw. für beliebige Frequenzen. 90 Um· im Entladungsstromkreis Hochfrequenzströme hoher Perio_den- hl zu erzielen mußten Leiter von sehr geringem Ohmschen Wider- !fand und entsprechende K~pazitäten und S_elbstinduktionen genom- men werden, und es mußte eine sch~elle Aufernanderfolge ~on Ladun- gen und Entladungen gr?ßer Energ1~mengen stattfinden. Zum Laden durfte nicht der Funkemnduktor mit Interruptoren b~nutzt_ ~erde~1, denn die begrenzte Anzahl vo!1 Stromunterbrechungen 1m Primärkreis des Induktors lieferte auch eme begrenzte Anzahl von Kondensator- ladungen und -entladungen, die als Oszillationen durch starke Dämp- fung sofort erloschen, was zur Genüge erklärt, warum vor Tesla der Hochfrequenzstrom nic~t entdeckt und erzeugt werden konnte. Solche Apparatur liefe_rte kernen Ho_chfrequenzstrom, sondern nur einige hundert Oszillatllonszuckungen m der Sekunde und konnte nur zur La- boratoriumsdemonstration der Natur der Funkenentladung dienen . .a) Teslas Grundpatente 462.418 und 454.622 aus dem Jahre 1891. Hochfrequenz- ströme. Tesla transforma toren. Einige Überlegungen zeigten Tesla, daß Gleichstrom- und Wechsel- stromgeneratoren, namentlich solche hoher Frequenz keine Bezreu- zungen in bezug auf Leistung und in der Zeitfolge d~r Ladun(J'ei~ des Kondensators aufzwan~en. E~· v~rband daher seine Apparatur mit richtigen Dynamomaschrnen hinreichend hoher Spannung, welche im- stande waren, dem Kondensator ununterbrochen g·enüo·end Euer ie zu liefern. Die Schnelligkeit der Entladungen war durch diese M:ethoae ur von den elektrischen ~aktoren im Entladungsstromkreis und in Funkenstrecke abhängig gemacht. Der Generatorkreis konnte so den ier Kondensator dauernd laden und der Entladungs- oder der Hochf. kreis mit geringem Widerstand und entsprechenden Induktio I equene- konnte die ganze Ladungsenergie in richtige Hochfrequenzst/1.sspulen wandeln, die zur Bele~chtung mit Glühlampen, zum Antrieb vonome v~r- motoren und für alle Jene Versuchsz:vecke ausgenutzt werden ek.tro- für die Tesla früher die Ströme seiner Hochfrequenzo·enerat I~onnten, wendete. Der ei:ste ~-Iochfreque_~zoszillator T_esl_as war damit -~:en ~er- Die erste Veröfl:enthchung darub~r ~n~en w1~-- m seinem Patett ~i;ffen. vom 4. Februar 1891, aus dem wir emrge Erlauterungen ziti·e. ~.418 1 p d. A h ift: M tl d • ren wollen. • {1 . ,;' 'I ~sla g1Ubt demdl atent die V nstc e d10 e und 1?-PParate für elok- tnsche mwan ung un er ei ung un sagt dann unter . d . f o 1 gen d es: an erem „Di:se Erfindung ist eine neue und vervollk?mmnete Methode für e!ektnsche Umwan~~ung u1:d umfaßt Apparats, die konstruiert sind, um eine bessere und ökonomische Verteilung und Ausnutzuno- der elek- trischen Energie für viele nützliche Zwecke zu gewährleist:n. Die Er- findung basiert auf bestimmten elektrischen Phänomenen, die von her- vorragenden Gelehrten beobachtet wurden und deren Gesetze zum Teil auch demonstriert waren, die aber, so weit ich weiß, bis jetzt für prak- tische und nützliche Zwecke weder ausgenutzt noch angewendet wurden. In kurzen Worten sind diese Phänomene folgende: 1. Wenn ein Kon- densator oder Leiter mit einer gewissen Kapazität von einem geeig- 91 neten Generator geladen und durch einen Stromkreis entladen wird, wird die Entladung unter bestimmten Bedingungen intermittenten oder oszillatorischen Charakter haben. 2. Wenn man zwei Punkte eines elek- trischen Stromkreises, durch den ein Strom von steig·ender und fallen- der Stärke fließt mit Platten oder Armaturen des Kondensators ver- bindet so wird eine Änderuna der Stromstärke im äußeren Stromkreis oder inl einem Teil desselbenb hervorgerufen werden können. 3 . D'1c Größe oder der Charakter der Änderung der Stromstärke hängt von der Kapazität des Kondensators, von der Selbstinduktion und ~om Widerstand des Stromkreises oder seiner Teile und von der Periode der Stromänderung· ab. Es kann nachgewiesen werden, daß alle diese Faktoren: Kapazität, Selbstinduktion, Widerstand und Periode miteinander in einem Verhältnis stehen, wie das bei Elektrikern be- kannt ist. Um aber solche Stromumwandlungen, wie man sie mit Kon- densatoren ausführen kann, praktisch hervorbringen und praktisch ausnutzen zu können, ist es wünschenswert und - namentlich in bezug auf Erhöhung der Ausnutzung, des Wirkungsgrades und der Re- duzierung der Kosten der Apparatur - erforderlich, die Stromimpulse mit größter Schnelligkeit hintereinander zu produzieren oder, mit anderen Worten, die Dauer jedes Impulses oder jeder Oszillation des Stromes auf das Minimum zu reduzieren. Bei der Anwendung der me- chanischen Interruptoren kommen viele Schwierigkeiten vor und diese sind in erster Linie schuld daran, daß die praktische Realisation der Vorteile, welche ein solches System enthält, bis jetzt nicht einmal in einem minimalen Grade verwirklicht werden konnte. Um diese Schwie- ria-keiten aus der Welt zu schaffen, nutze ich die Fähigkeiten eines K.~ndensators aus, indem ich ihn mit geeigneter Stromquelle lade und durch einen Stromkreis entlade, u. zw. unter bestimmten Bedingungen, die von der Kapazität des Kondensators, von der Selbstinduktion und vom Widerstand des Entladungsstromkreises und ferner von der Schnelligkeit der Ladung· und Entladung der elektrischen Energie ab- hängen, so daß Oszillationen von hervorragend kurzer Dauer in schneller Folge eintreten. Im allgemeinen ist der Plan, mit dem ich meine Erfindung verwirk- liche, folgender: Ich benutze eine Dynamomaschine von sehr hoher Spannung, welche imstande ist, entweder Gleichstrom oder Wechsel- strom zu liefern. Diese Dynamomaschine verbinde ich mit einem Kon- densator oder mit Leitungen von gewisser Kapazität und entlade die akkumulierte elektrische Energie disruptiv durch eine Luftstrecke oder in anderer Weise in einen Arbeitsstromlueis, welcher strornverbrau- chende Apparate und Instrumente enthält und je nach Bedarf auch Kondensatoren. Diese Entladungen können sein entweder gleich- gerichtet oder wechselstromartig und aussetzend, mit kleinerer oder größerer Geschwindigkeit einander folgend oder hin und her oszil- lierend mit extremer Schnelligkeit. Im Arbeitsstromkreis wird durch die Aktion des Kondensators der Stromimpuls von hoher Spannung und geringer Stromstärke in Ströme niedriger Spannung und großer .Stromstärke verwandelt. Die Erzeugung· und Anwendung von Strömen 92 solcher schneiler Oszillationen oder Stromwechsel (ihre Zahl kann viele Millionen in der Sekunde betragen) sichert unter anderem fol- gende hervorragende Vorteile: 1. D~e Kapazi_tät des Kond:nsators für eine gegebene Leistung wird ~esenthch r_eduziert; 2. d_er Wukun~sgrad des Kondensators wird vergroßert und die Tendenz, sich zu erwarmen, wird reduziert, und 3. der Umfang der Stromumwandlung wird ver- größert. Ich habe auf diese Weise erreicht, ein System oder eine Methode der Stromumwandlung hervorzubringen, die sich von dem, was bis jetzt be- kannt war, grundsätzlich unterscheidet, u. zw. sowohl mit Rücksicht auf die Anzahl der Impulse, der Wechsel oder der Oszillationen des Stromes pro Zeiteinheit, als auch mit Rücksicht auf die Art, in der die Im- pulse gewonnen werden. Um dieses Resultat auszudrücken definiere ich den ~rbeitss_trom als einen von besonders kleiner Wellenlänge oder als einen mit besonders großer Anzahl von Impulsen oder Wechseln oder Oszillationen pro Zeiteinheit, worunter ich nicht etwa einizo Tau- send oder 20.000 und 30.000 pro Sekunde, sondern vielmal so viel ver- stehe - und die Methode besteht in der Erhaltung der Oszillationen ohne Anwendung von Interruptoren. · Durch meine Versuche habe ich praktisch nachgewiesen daß das y erhältnis der Strom~tärke im ~rbei~sstr?mkreis zu der Stromstärke im Gene~atorstromk~·eis ~m so gro_ßer 1st, Je ~rößer die Selbstinduktion des_Arbe1tsstromkre1ses 1st. Je klemer der Widerstand des Arbeitstrom- kreises, um so ungedämpfter sind die Wellen bzw. um so höher ist die Anzahl der Oszillationen pro Zeiteinheit. Ich verlange den Schutz:

Einer Methode der elektrischen Umwandlung, wie sie hier be-

schrieben ist welche in der Ladung eines Kondensators oder . s Leiters mit Kapazität und in der Aufrechterhaltung einer Folg eine oszillatorischen disruptiven Entladungen der genannten Leite. v~n einem Arbeitsstromkreis be_steht, der die Stromverbrau_cher enthätr m

eines Systems elektrischer Stromumwandlung, in welche ' .

Generatorstr?mkreis eine Dynamomaschi_n~ oder __ elektrische &ro~~ quelle und emen Kondensator oder Kapazität enthalt und der A ·b . stromkreis mit dem Generatorstro!°lueis durch einen oder rn 1h~its- s Lufträume oder trec k en m . d e;1 L_ei t ern _ver b un d en ISt, . wobei diee elek- I ere

trischen Bedingungen so adjustiert sind, daß eine oszillatorische disruptive Entladung aus d~m Ge_nerators_tromkreis in dem Arbeits- stromkreis aufrechterhalten wird, wie das hier gezeigt ist." Wie wir hieraus ersehen, wird nach diesem System der Strom aus gewöhnlichen Dynamoma~chine~ i:1 Hochfrequenzströme hoher Peri- odenzahl umgewandelt. Viele mit diesem System ausgeführte Versuche bewiesen die wichtige Entdeckung, daß der Kondensator ein praktischer und ausgezeichneter Transformator der Energie ist, der Hochfrequenz- ströme beliebiger Wellenlänge zu liefern vermag. Der Hochfrequenz- strom ist bei solcher Apparatur notwendigerweise von verhältnismäßig niedriger Spannung. Tesla hat aber bei seinen Versuchen mit Hochfrequenzgeneratoren 93 auch Induktionsspulen benutzt, welche im Sekundärkreise sehr hohe Spannungen erzeugten. Versuche mit hohe_n Span~_ung~n ergaben besonders interessante Phänomene, und es ISt verständlich, daß er sofort auf die Idee kam, auch das neue System der Stromum~andlung mit disruptiver Entladung für sehr hohe Spannungen ~u~_zubtlden._ Er verband daher den Hochfrequenzstromkreis mit der Primärspule eines Induktionsapparates und induzierte im Sekundärkreis Hochfrequenz- ströme von derselben Periodenzahl wie im Primärkreis, aber von wesent- lich höherer Spannung. Da er diese Ströme hoher Frequenz und hoher Spannung in erster Linie für Beleuchtungszwecke verwenden wollte, meldete er am

April 1891 das Patent 454.622 an unter dem Titel: ,,Ein System

elektrischer Beleuchtung", in welchem sein Hochfrequenz-Transformator, später Tesla-Transformator genannt, geschützt und beschrieben ist. In diesem Patent sagt Tesla unter anderem folgendes: ,,Ich habe bis jetzt Ströme sehr hoher Frequenz erzeugt und zum Be- trieb verschiedener Apparate, namentlich für elektrische Lampen, ausgenutzt und habe außerdem Ströme hoher Spannung zur Hervor- bringung von Lichteffekten verwendet. Wie ich aber entdeckt habe, kann man mit Strömen, die sowohl hohe Frequenz als auch hohe Spannung h_aben, nützli~he Resultate erzielen, u. zw. unter ganz prak- tischen Bedmgungen. Mit anderen Worten, ich habe entdeckt, daß der elektrische Strom von besonders hoher Frequenz und Spannung öko- nomisch und praktisch mit großem Vorteil zur Lichterzeugung aus- genutzt w_~rden kann. Um Strome sehr hoher Frequenz und sehr hoher Spannung zu er- zeugen, kann man gewisse bekannte Apparate verwenden. Hoch- frequenzströme werden von mir durch disruptive Entladuna der im Kondensator akkumulierten elektrischen Energie in einem St~omkreis welcher Selbstinduktion, Kapazität, Widerstände und Periode in be~ stimmtem Verhältnis enthält, erzeugt. Solcher Strom wird durch eine Induktionsspule auf sehr hohe Spannung gebracht, u. zw. dadurch, daß ich in den Stromkreis, in welchem die disruptive Entladung statt- findet, die Primärwindung einer geeigneten Induktionsspule einschalte, während die Sekundärwindung mit wesentlich dünnerem und längerem Draht den Strom auf sehr hohe Spannung verwandelt. Die Längen- differenz der primären und sekundären Spule und die enorm schnellen Wechsel des Primärstromes liefern einen Sekundärstrom von besonders hoher Frequenz und sehr hoher Spannung." Der Patentschutz, welcher sich auf den Hochfrequenz-Transformator bezieht, lautet: „2. Eine Methode der Erzeugung elektrischer Ströme für praktische Zwecke, z. B. für elektrische Beleuchtung, welche in der Erzeugung von Strömen sehr hoher Frequenz und in der Transformierung solcher Ströme in entsprechende Hochfrequenzströme sehr hoher Spannung für den Arbeitsstromkreis besteht, wie das hier angegeben ist.

Eine Methode der Erzeugung elektrischer Ströme für praktische

Zwecke, wie z. B. für elektrische Beleuchtung, welche darin besteht, 94 daß ein Kondensator durch einen gegebenen Strom geladen ~ird, wäh- rend die oszillatorische Entladung· des Kondensators durch einen od~ff in einem Primärstromkreis erfolgt, der in einem Sekundärstromkreis, welcher mit dem primären in induktiver Verbindung steht, Ströme sehr hoher Spannung erzeugt."

b) Teslaströme oder Teslaschwingungen und die Grundprobleme bei ihrer Erzeugung. Die mit Tesla-Transformatoren erzeugten Hochfrequenzströme heißen heute in der Wissenschaft und in der Technik Teslaströme oder Tesla- schwingungen. Die ganze Apparatu_r zur Hervoi·bringung der Tesla- ströme heißt Teslas Hochfrequenzoszillator. Die mit Tesla-Transformatoren erzeugten Hochfrequenzströme oder Schwingungen können beliebige Spannungen haben. Deshalb ist es nicht berechtigt, daß in der Literatur heute nur die hochgespannten Hoch- frequen~strö!ne Tesl aströme g~n_annt werden. Wir finden ja vielfach, 0 namentlich in der Elektromed_izin, auch Hochfrequenzströme niedriger Spannu_ng, ~elche ebenfalls mit Tesla-Transformatoren erzeugt werden, und, wie unr n?ch sehen werden: Tes_la war e~ gerade, der immer urieder dar_au~ hingewiesen hat, daß mit sein~n _Oszillatoren Ströme nicht nur b~_liebiger ,Frequenz, son~ern auch. be~iebiger Sp~nnu_ng erzeugt werden konnen. J esla war abe~ auch ~~e1 eiste, der fur die Erforschung der Erzeugungsmethoden seiner Strome, der Resonanzbedingungen und der Technik der Koppelung der Ho:hfrequenz~tromkreise grundlegende Arbeiten qeliefert hat, s~ claß wir heute nicht. mehr berechtigt· sind, dem Begriff Teslastrom eine enge Bedeutung beizumessen. Der Be riff Teslastrom muß deshalb auf alle Hochfrequenzschwingungen aus dgh t werden die in den gekoppelten H ochfrequenzschwingungslß , r;e e n , zeugt werden. . · . _ . •·1 eisen er- Bei seinen ersten Versuchen bereits hat Tesla verschiedene te . Mängel an seinen Oszillatoren fes~gestellt und ha~ in seinem ersf 11111sch: trag am 20. Mai 1891 vor dem Institut der Elektromgenieure in N en Voi- auf gewisse Schwierigkeiten in der Funkenstreck.e hingewiese eGwYork Messuno·_en erga b en nam „ 1·ic li.' ca1 f;iJ d"e , w·n·t sc h a ft1·ic h keit de1·11· E enaue. ' h umwand! ung sehr schlec?t · wai. unc l d a ß aucni d~~ . ' nersne- F_orm der Sch;in- gungswellen durch meh~facho Umwandlung unbestand1g wurde, obwohl durch größte Sorgfalt d1~ Anordnung der Versuch~ derart gewählt war, daß beste Resultate erzielt werden mußten. Diese Schwierio-keiten wurden durch verschiedene Methoden der Funkenlöschuno- unl durch andere Erfindungen beseitigt und führten Tesla dazu, sei;e volle Auf- merksamkeit den Grundproblemen der von ihm eröffneten neuen Technik der Hochfrequenz-Energieerzeugung und -Umwandlung zu widmen. Mehrere Grundprobleme traten dabei in Erscheinung, die wir wie folgt zusammenfassen wollen:

Das Problem der Wirtschaftlichkeit bei der Umwandlung großer

Eneraiemengen und das Problem der Erzeugung schwach gedämpfter und ~ngedämpfter Schwingungen beliebiger Periodenzahl. .

Das Problem der Resonanz gekoppelter Schwrngungskre1se und

. 3. das_ Problem der Erzielung freier und verstärkter Schwingungen 1m Arbeitsstromkreise. Di_e volle Lösung dieser Grundprobleme bedeu te~e sel?st f~: '~e~~a, der 1?- de_r A~ffindung neuer Ideen unerschöpflich 1st, eme 0cwaJt100 Arbeit, die viele Jahre seine volle Enersrie in Anspruch nehmen _m ußte, und wir werden in folgendem zu zeiO';n venmchen, wie er e1~~zelne Probleme_ aufstellte und wie ihre Lösu~g in einer sieben Jahre wahren- den Arbeit vollständig gelang. .

Erzeugung von. schwach gedämpften und ungedämpften Tesla~trömen (Tesla-

schwmgungen} hoher Leistung und Wirtschaftlichkeit. Lvschfunke. l-1 ochfrequenzlichtbogen. Hot:ttionsoszillator. ln seinen wissenschaftlichen Vorträgen hat Tesla fünf verschiedene Grundmethoden der Funken- und Lichtbogenlöschung 0 und der Er- zeugung der Hochfrequenzströme angegebe n und beschrieben. Diese Methoden sind für die ganze weitere Entwicklung grundlegend ge- wesen. Die Entwicklung derselben führte zur Lösung des ersten Problems, der Erzielung hoher Wirtschaftlichkeit bei der Erzeugung 1·011 schwach gedämpften und ungedämpften 0 Teslaschwingungen. Wir wollen sie wie folgt gruppieren:

'Methode der magnetischen und elektromagnetischen Löschung des

Funkens· und des Hochfrequenz-Lichtbogens.

Methode der Funkenlöschung durch unterteilte Funkenstrecke, die

aus mehreren hintereinandergeschalteten sehr kleinen Funkenstrecken besteht und unter dem Namen Serienfunkenstrecke bekannt ist.

Methode der Funken- und Lichtbogenlöschung durch Luftgebläse

oder durch Kombination von Luftgebläs~n mit einer der unter 1 und 2 :rngeführten Methoden. 4-. Methode der Hochfrequenz-Stromerzeugung durch Rotationsfunken- strecke.

Methode . der Hochfrequenz-Stromerzeugung in verdünnter Luft,

in Gasen, in Flüssigkeiten und anderen Medien sowie in hoch evakuier- ten Vakuumröhren. Alle diese Methoden wurden von Tesla ausprobiert und mehr oder weniger entwickelt, wobei einzelne Methoden auf verschiedene Weise miteinander kombiniert wurden, um beste Resultate zu erzielen. Durch magnetische und elektromagnetische Löschung sowie durch die unterteilte Funkenstrecke wurden sehr leicht mehrere tausend Fun- ken in der Sekunde gelöscht, wodurch Frequenzen von mehreren hunderttausend Schwingungen in der Sekunde im Oszillator erzielt werden konnten. Diese Methoden zeigten sich als sehr brauchbar, weil sie keine kostspielige und komplizierte Apparatur bedingten und für viele Experimente ausreichende Resultate lieferten. Dasselbe gilt auch für die dritte Methode, welche das Luftg·e~läse benutzt. Das Luftgebläse eignet sich besonders beim elektrischen Licht- bogen, welcher vom Gleichstrom gespeist wird und große Energien in Hochfrequenzschwingungen umwandelt. Beim Hochfrequenz-Lichtbogen 96 benutzt 'resla außerdem noch einen gewöhnl~chen ~Iagneten oder ei~en Elektromagneten und erzielt dadurch sehr intensive Unterbrechun0en des Lichtbogens. . . Die Methode mit der Rotationsfunkenstrecke zeigte die ~esten Re- sultate, u. zw. in ihrer Kombination mit der fünften Metho_de, m wel~lrnr die Luft durch ein anderes Medium ersetzt wird. Durch diese Kombina- tion wurde größte Wirtschaftlichkeit erzielt. Da die Verluste jedoch nicht nur im Funken oder im Lichtbogen, son- dern auch in den Leitungen vorkommen, so mußten Mittel gefunden werden um auch diese Verluste zu reduzieren. Das eine Mittel bestand darin, daß massive Leitungen dur?h andere ersetzt wurden. Teslas Ex- perimente zeigten nämlich, daß die Hochfrequenzströme hauptsächlich an der Oberfläche der Leiter gehen und daß die Verluste um so geringer sind, je größer die Oberfläche der Leitungen ist. Aus diesem Grunde verwendete er bei allen seinen Experimenten durchweg möglichst kurze Leitungen aus Kupferblechen, Röhren und Kupferseilen. Ein anderes Mittel bestand in der Bettung der Spulen in ein kühlendes Medium. Durch künstliche Kühlung der Spulen wird der Ohmsche Widerstand stark reduziert und die Wirtschaftlichkeit der Hochfrequenz-Enero-ie- erzeugung wesentlich erhöht. 0

Durch diese Methoden und durch zahlreiche in verschiedenen Paten- ten dargestellte Erfindungen hat Tesla Oszillatoren hervorgebracht die einen Wirkungsgrad bis zu 85% aufwiesen und sowohl sch~ach- gedämpfte als auch ung·edämpfte Schwingungen beliebiO'er Perioden- zahl lieferten. Im folgenden wollen wir ausführliche Zitate"' aus den Vor- trägen und Patenten wiedergeben. Zitate aus dem Vortrag vor der Royal lnstitution in I d v o rn 4. F e b r u a r 1892. ~On on In diesem Vortrag sagt Tesla unter anderem folgendes: In Verbindung mit der Spule benutze ich entweder die gen,··i . h " des Entladers oder eme Form · mo dif · 1 tzierto F orm. Ich habe bei dno1n1c1 e einige Abänderungen vorgenommen, welche etliche Vorteile b_ent erstend .. . h d' lb ie en un sich von selbst aufdrangdenß. '"u vv ennh 1c E 1ese_ en erwähne, so geschieht 1 das nur in der Hoffnung, a manc er xpenmentator aus ihnen Nutzen ziehen möchte. Eine der Änderungen besteht dari?, daß die justierbaren Knöpfe A und ß (Fig. 30) des Entladers mittels Federdruckes in Messina- backen J J derart geh~- ten werden, daß man sie S1 S2 nach und nach in ver- schiedene Lagen drehen· kann, wodurch man das lästige, häufige Wieder- aufpolieren vermeidet. s, Die zweite Änderung be- steht in der Anwendung .Fig. 30. eines starken Elektro- 97 maqneten NS, der mit seiner Achse senkrecht zu der Verbindungs- linie der Knöpfe A und B steht und ein starkes magnetisches Feld zwischen ihnen erzeugt. Die Polstücke des Magneten sind beweglich und passend geformt, so daß sie in den Raum zwischen den Messing- knöpfen hineinragen, um das Feld so intensiv wie möglich zu machen; um aber die Entladung· am überspringen nach dem Magnet zu hindern, sind die Polstücke durch Glimmerlagen MM von hinreichender Dicke

Fig. 32.

e e Fig. 33.

C;j 6 Fig. 31. Fig. 34.

geschützt. s1 S1 und S2 S2 sind Schrauben zur Befestigung der Drähte. Eine der Schrauben auf jeder Seite dient zur Befestigung von dicken, die anderen dienen zur Befestigung von dünnen Drähten. L L sind Schrauben zur Befestig·ung der Stangen R R, welche die Knöpfe tragen. Bei einer anderen Anordnun_g des Maqneten erzeuqe ich die Ent- ladun_g zwischen den abgerundeten Polstücken selbst, welche in diesem Falle isoliert und am besten mit polierten Messingkappen versehen sind. Die Verwendung eines intensiven magnetischen Feldes ist hauptsäch- lich dann von Vorteil, wenn die den Kondensator entladende Induk- tionsspule oder der Transformator von Strömen sehr geringer Frequenz B ok s an, Nikola Tesla. 7 98 .. • • . __ , 111 Falle kann die Zahl der Fundamentalentladun- hetatig~ wird. In tiolch_~ )fen so gering sein, daß die in der sekundären 0 gen " 1 zwischen t denStrome K?. I t··ur viele Versuche ungeeignet werden. Das ~pu e. erzeug en . he Feld dient dann dazu, den Lichtbogen_ zwischen intensive·· magnet~sc f gleich nac h s einer Bildung auszublasen ' und die Funda- d K en nop en mentalentladungen tre . t en dann· in rascher Aufeinanderfolge auf. . d s Magneten kann auch ein Luftgebläse mit einigem Vor- teil_Anverwendet Stelle e weiden. . , I n diesem . . Falle wird der Bogen• am • besten • 1 d Knör)fen AB m F1g. 31 hergestellt, da bei dieser An- zwisc ordnung ien der en Bogen ~ang und un b es t··an d"1g is · t un d 1 eic · l1 t d urc l1 d en Luftzug beeinflußt wird. Wird ein Magnet zur Unterbre?hung des Bogens angewendet, ist es besser, die in Fig. 32 diagrammatisch an_gedeu_tete_ Schaltung zu wählen (in welcher W eine Wechselstr?mmaschm~. m~dnge_r Spannung, G Sp eine gewöhnliche Spule, S Sp eme Spule fur disruptiva _Entladung und K eine Batterie Leydener Flas~hen ~~d~utet),_ da in diesem Falle die den Bogen bildenden ~tröme vi~: kraf~iger sind und das magnetische Feld einen größeren Emfluß ausübt. _Die Benutzun_g des Magneten ge- stattet allerdings, den Borfen dur~h e!ne Vakuumrohre zu ersetzen, ich bin jedoch bei dem Arbeiten mit einer luftleeren Röhre auf große Schwierigkeiten gestoßen. Dia andere bei diesen und ähnlichen Versu~hen benutzte Form des Entladers ist in Fig. 33 und 34 ari:gedeutet. Dies~lbe besteht aus einer Anzahl von Messingstücke~ c ~ (Fig. 33), deren_ [edes aus einem sphä- rischen mittleren Teil m mit eme~- nach unten __ sich e~·streckenden Fort- setzung e _ die nur zur Befest1g~?g de~ Stuckes in ~iner Drehbank bei der Polierung der Entladungsflache dient - und einer nach b gehenden Säule bes~eht, die · emen · ~u l s tföornugen · Fl • ansch f trärrt o der en sich seinerseits in eme Sch_raubenspmdel l for~setzt; letztere trä b ' . Mutter n mittels deren em Draht an der Saule befestigt w· Jt eine Flansch / dient in bequemer Weise dazu, das Messingstück: bet d · . Der festigung· des Drahtes zu halten, und ferner auch, um dasselb . er ~e- andere Lage zu drehen, wenn es e_1·f or d e1-1·ic.h is · t ' eme · neue Entl e In d eine fl.äche zu haben. Zwei starke Streifen aus Hartgummi R R rn·ta bungs- . · · 34 ) , w~ l c h e sie ·· h d em mittleren · · Teile der 1 e enen Vertiefungen _q g (F1g. Stücke c c anpassen, dienen da~u, c~ie letzte~·en festzuklemmen und dieselben mittels zweier (in der Figur 1st nur einer d_ar~estellt) durch die Enden der Streifen hindurchgehender Bolzen C C m ihrer Lage festzuhalten." Bei der Benutzung dieser Art des Entladers haben sich mir drei Hauptvorteile vor der gewöhnlichen Form ergeben. Erstens ist das Isolationsvermögen eines Luftraumes von gegebener Gesamtbreite größer, wenn an Stelle eines Luftraumes eine große Zahl kleinerer Luft- strecken benutzt wird, wodurch es möglich wird, mit einer kleineren Luftstrecke zu arbeiten, was einen geringeren Verlust und gerinrrere 0 Abnutzung des Metalles zur Folge hat; zweitens werden dadurch, daß der Lichtbogen in kleinere Bogen zerlegt wird, die polierten Flächen viel länger dauern, und drittens bietet der Apparat einen gewissen Maß- stab bei den Versuchen. Zn der Regel setzte ich die Messingstücke, in- dem ich zwischen sie Platten von gleicher Dicke legte, in eine be- stimmte, sehr kleine Entfernung voneinander, die, wie aus den Ver- suchen von Sir William Thomson bekannt ist, eine bestimmte elektro- motorische Kraft erfordert um von dem Funken übersprungen zu werden. Natürlich muß man daran denken, daß die Schlagweite mit wachsender Frequenz bedeutend kleiner wird. Dadurch, daß der Ex- perimentator eine gewisse Anzahl von Lufträumen nimmt, erhält er eine rohe Vorstellung von der elektromotorischen Kraft und die Wieder- holung eines Versuches wird ihm leichter, da er nicht erst mit vieler Mühe die Knöpfe einzustellen braucht. Mit dieser Art Entlader vermochte ich eine oszillierende Bewegung zu unterhalten, ohne daß mit bloßem Auge zwischen den Knöpfen irgendein Funken sichtbar war. Die Knöpfe werden dabei keine erheb- liche Temperaturerhöhung zeigen. Diese Form des Entladers eignet sich ferner sehr gut für viele Anordnungen, bei denen Kondensatoren ver- wendet werden und die oft sehr bequem sind und Zeit ersparen. Ich habe sie hauptsächlich bei einer der in Fig. 31 angedeuteten ähnlichen Dispositionen, wo die den Bogen bildenden Ströme sehr klein sind, benutzt. ]eh will hier erwähnen, daß ich auch Entlader mit einer einzigen oder mit mehreren Luftstrecken benutzt habe, bei welchen die Entladunqs- flächen mit großer Geschwindigkeit rotiert wurden. Es wurde jedoch mit dieser Methode kein besonderer Vorteil erzielt außer in Fällen . wo die vom K on d ensator gelieferten ' Ströme groß waren und das Kühl-' halten der Flächen notwendig wurde, sowie in Fällen, wo, wenn die Entladung nicht von selbst oszillierte, der Bogen gleich nach seiner Entstehung unterbrochen und dadurch eine Schwingung in sehr rasch aufeinanderfolgenden Zwischenräumen hervorgebracht wurde. Ich habe auch auf mannigfache Weise mechanische Unterbrecher benutzt. Um die Schwierigkeiten mit den Reibungskontakten zu vermeiden, benutzte ich vorzugsweise die Methode, daß ich einen Lichtbogen herstellte und durch denselben einen mit vielen Löchern versehenen und an einer Stahlplatte befestigten Glimmerreifen rotieren ließ. Natürlich bringt die Anwendung eines Magneten, Luftstromes oder anderen Unterbrechers keine bemerkenswerte Wirkung hervor, wenn nicht Selbstinduktion, Kapazität und Widerstand in einem derartigen Verhältnis stehen, daß nach jeder Unterbrechung Oszillationen entstehen 1)." Diese vielen im Vortrag vorgeführten Methoden der Funkenlöschung und der Hochfrequenz-Stromerzeugung hat Tesla noch im selben Jahre bedeutend ausgebaut, wie das die folgenden Zitate zeigen: z i t a t e a u s d e m V o r t r a g v o r d e m F r a n k 1 i n I 11 s t i t u t i 11 P h i l a- de 1 phi a v o m Februar 1893. In diesem Vortrag sagt Tesla über denselben Gegenstand folgendes: ,,Die Ströme von hoher Frequenz werden auf eine besondere Art er- 1) Martin-Maser, Seite 208--212. 7* 100

halten. Die angewandte Methode wurde von mir vor etwa zwei Jahren in einem Experimentalvortrag vor dem American Institute of Electrical Engineers angegeben. Eine Reihe von Methoden wie sie im Labora- torium angewendet wurden, um diese Ströme entweder aus Gleich- strömen oder aus Wechselströmen von gerino-er Frequenz zu erhalten, ist schematisch in Fig. 35 angedeutet, und° diese Methoden werden später im einzelnen beschrieben werden. Der allgemeine Plan dabei ist der, aus einer Gleich- oder Wechselstromquelle,"' am besten von hoher

Fig. 35.

Spannung, Kondei!satoren z~ ..~aden und di~_ruptiv _zu entladen, wobei die b~kann~en Bedingungen erfüllt werden muss~n, die erforderlich sind, um die Oszillationen des Stromes zu erhalten. Mit Rücksicht auf das all- gemeine Interesse, we~ches man d~n Strömen ?oher Frequenz und den mit ihnen hcrvorzubrmgenden Wirkungen widmet, erscheint es mir zweckmäßig·, diese Umwandlungsmethode etwas ausführlicher dar- zulegen. Um Ihnen eine kla!·e Voi:stellung von dem Vorgange zu geben, will ich annehmen, daß em Gleichstromgenerator verwendet wird, was oft sehr bequem ist. Es ist vorteilhaft, wenn der Generator eine so hohe Spannung besitzt, daß er imstande ist, einen kleinen Luftraum zu durch- schlagen. Ist dies nicht der Fall, so muß man zu gewissen Hilfsmitteln seine Zuflucht nehmen, deren einige in der Folge angedeutet werden 101 sollen. Sind die Kondensatoren bis zu einem gewissen Potential ge- laden, so gibt die Luft oder der isolierende Zwischenrau11: nacl: m!d es erfolgt eine disruptive Entladung. Es findet als_dann _em plotzllche_r Stromstoß statt und es geht dabei irn allgememen_ em großer Teil der aufgespeicherten elektrischen Energie verloren. D~e Kondensato~en werden darauf wieder schnell geladen und der nämliche Prozeß wird in mehr oder weniger rascher Aufeinanderfolge wied~rholt. U~11 solche plötzliche Stromstöße hervorzubringen, muß man gewisse Bedmgungen einhalten. Ist die Geschwindigkeit mit der die Kondensatoren entladen werden, dieselbe wie die, mit der ~ie zeladen werden, so kommen offen- bar in dem angenommenen Falle di~ Kondensatoren nicht ins Spiel. Ist die Geschwindigkeit der Entladung kleiner als die der Ladung, dann können ebenfalls die Kondensatoren keine wichtige Rolle spielen. Wenn dagegen die Geschwindigkeit der Entladung größer ist als die der Ladung, so erhält man eine Aufeinanderfolge von Stromstößen. Es ist klar, daß, wenn die Geschwindigkeit, mit welcher die Energie durch die Entladung zerstreut wird, sehr viel größer ist als die des Strom- zuflusses zu den Kondensatoren, die plötzlichen Stromstöße verhältnis- mäßig gering an Zahl sein und in langen Zwischenpausen aufeinander- folgen werden. Dies tritt stets ein, wenn ein Kondensator von beträcht- licher Kapazität mit Hilfe einer verhältnismäßig kleinen Maschine ge- laden wird. Sind die Geschwindigkeiten der Stromzuführunz und der Zer- streuung nicht sehr verschieden, so werden die Stromstöße schneller aufeinan_derfolgen, 1;1nd ~war ~m ~o mehr,_ je näher beide Geschwindig- keiten einander gleich sind, bis eme für Jeden Fall besondere und von mehreren Ursachen abhängende Grenze erreicht ist. Auf diese Weise sind wir imstande, von einem Gleichstromgenerator eine so schnelle Aufeinanderfolge der Entladungen zu erhalten, wie wir wollen. Je höher die Spannung des Generators ist, um so niedriger braucht natürlich die Kapazität der Kondensatoren zu sein, und aus diesem, Grunde haupt- sächlich ist es von Vorteil, einen Generator von sehr hoher Spannung zu verwenden. Außerdem gestattet ein solcher Generator die Er- reichunq größerer Schwingungszahlen. Die Stromstöße können unter den vorher angenommenen Bedingun- gen die nämliche Richtung haben, in den meisten Fällen findet jedoch eine Oszillation statt, welche sich über die ursprüngliche Stromwelle hinüberlagert. Wenn die Bedingungen so bestimmt sind, daß keine Oszillationen stattfinden, so sind die Stromstöße gleichgerichtet und man hat auf diese Weise ein Mittel, um einen Gleichstrom hoher Span- nung in einen solchen niedriger Spannung zu verwandeln, was meiner Meinung nach in der Technik Anwendung finden kann. Diese Methode der Umwandlung ist außerordentlich interessant und ich war von ihrer Schönheit sehr entzückt, als ich sie entdeckte. Si_e ist in mancher Beziehung ideal. Sie hat nicht die Anwendung mechani- scher Vorrichtungen irgendwelcher Art zur Voraussetzung und sie ge- stattet, aus einem, gewöhnlichen Gleichstrom- oder W echselstromkreisc Ströme jeder gewünschten Frequenz zu entnehmen. Die Frequenz der Funkenentladungen, welche von den relativen Geschwindigkeiten der 102

. Energ'iezuf ührung und Zerstreuung abhängt, kann leicht d·~'. . c,h einfac/te -de» Regulierung dieser Größen innerhalb weiter Grenzen i:arne? t w~urch und ebenso die Frequenz der darüber gelagerten SchwingungenWider- geeignete Bestimmunfl der _Kapazität, Selbstin0.uktion und. de: so hoch standes des Stromkreises. Die Spannung der Strome kann ferner d iri:;h als irgendeine Isolation mit Sicherheit zu widerstehen ve_rmag, dt-~iert gesteigert werden, daß man Kapazität und Selbstinduktion kor:1 .. \tniS- oder auch durch Induktion in einem Sekundärkreise, der nur ve1ha mäßig wenige Windungen zu haben braucht. . Da die Verhältnisse oft so liegen, daß das Intcrmittieren oder d~~ Oszillation der Entladungen sich nicht leicht von selbst herstellt, b . so!!-der~ wenn e~ne Gleichs~romquelle benutzt wird, so ist es von v ~eil, mit ~e~ L1~h~bogen _emen Unterbrecher zu verbinden; ~- B. h\t- o;~ ich vor enuger Zeit zu diesem Zwecke auf die Benutzung emes Lu• gebläses oder eines Magneten oder anderer derartio-er leicht zur Halld lieg·ender Vorrichtungen · • 1 ungewrcsen. Der Ma- gnet wird mit besonde- rem Vorteil bei der Um- wandlung von Gleich- strömen angewandt, da er alsdann sehr wirk- sam ist. Ist die primäre Stromquelle ein Wech- selstromgenerator, so ist es erwünscht, wie Fig. 36. ich bei anderer Ge- legenheit auseinander- Frequenz niedrig und der den gesetzt habe, daß die Bogen bildende Strom groß sei, um den Magnet wirksamer zu machen. Eine .Fo_rm ein~s solchen Entladers !11.~t einem Magneten, der sich als zweckmäßig erwiesen hat und nac~ ermgen Probeversuchen insbeson- dere bei der Umwandlung von Gleichströmen, verwendet wdrde ist in Fig. 36 abgebildet. NS sind die Polstücke eines sehr starken Elektro- magneten, welcher durch eine Spule C erregt wird. Die Polstücke sind behufs Regulierung mit Schlitzen versehen und können mittels der Schrauben~ s1 in jeder Lag·e befestigt werden. Die Entladuno-sstäbe d d , 1 welche an den Enden dünner gemacht sind, um eine größ:re Annähe- rung der magnetischen Polstücke zu ermöglichen, gehen durch die M"essingsi:iulen b b1 hindurch und werden durch Schrauben s s in ihrer 2 2 Lage festgehalten. Über die Stäbe sind Federn r r und Muffen c c ge- 1 1 schoben, von denen letztere dazu dienen, die Spitzen der Stäbe mittels der Schrauben Sa s" in einem gewissen passenden Abstande zu halten, erstere dagegen, um die Spitzen auseinanderzuziehen. Will man den Lichtbogen einleiten, so wird einer der großen Gummihandgriffe h h1 mit der Hand schnell angeschlagen, wodurch die Spitzen der Stäbe in 103 Berührung gebracht, aber sogleich wieder durch die Federn r r1 ge- trennt werden. Eine solche Anordnung hat sich oft als notwendig erwiesen, nament- lich in Fällen, wo die elektromotorische Kraft nicht groß genug war, um den Luftraum zu durchschlagen, oder auch wo es wünschenswert war, Kurzschluß des Generators durch den metallischen Kontakt der Stäbe zu vermeiden. Die Schnelligkeit der Unterbrechungen des Stromes mittels des Magneten hängt von der Intensität des magnetischen Feldes und von der Potentialdifferenz an dem Ende des Bogens ab. Die Unter- brechungen folgen im allgemeinen so schnell aufeinander, daß sie einen musikalischen Ton erzeugen. Vor Jahren wurde beobachtet, daß, wenn eine mächtige Induk- tionsspule zwischen den q Polen eines starken Ma- gneten entladen wird, die Entladung ein lau- tes Geräusch hervor- bringt, das einem Pi- stolenschuß nicht un- ähnlich ist. Man be- hauptete obenhin, daß der Funken durch die Anwesenheit des ma- gnetischen Feldes ~er- stärkt worden ware. Wir wissen jetzt, da/J der eine Zeitlang flie- ßende Entladungs- strom durch den Ma- o gneten sehr oft unter- Fig. 37. brochen wird und daß dadurch der Ton ~nts~eht. Die Erscheinung ist besonders markant, wenn der Feldstromkreis eines großen Magnets oder einer Dynamomaschine in einem kräftigen magnetischen Felde unterbrochen wird. Wenn der Strom durch die Luftstrecke verhältnismäßig groß ist, so ist es von Vorteil, auf die Spitzen der Entladungsstäbe Stücke aus sehr harter Kohle aufzusetzen und den Bogen zwischen den Kohlenstücken spielen zu lassen .... Eine andere Form des Entladers, die in gewissen Fällen mit Vorteil angewendet werden kann, ist in Fig. 37 abgebildet. In diesem Falle gehen die Entladungsstäbe d d1 durch Bohrungen in einem hölzernen Kasten B hindurch, der innen, wie durch die starken Linien angedeutet, dick mit Glimmer bekleidet ist. Die Bohrungen sind mit dicken Glimmerröhren m m1 versehen, die am besten nicht mit den Stäben d d1 in Berührung stehen. Der Kasten hat einen Deckel C, welcher etwas größer ist und außerhalb des Kastens über letzteren übergreift. Die Funkenstrecke wird durch eine kleine in dem Kasten befindliche Lampe l erwärmt. Eine Platte p über der Lampe gestattet dem Zuge nur 104 ., durch den Schornstein e der Lampe abzuziehen; . durc 11 . L 11 ft. trittöffnun- die die in dem Boden des Kastens oder nahe an diesem befindlic 1ren Ist der

1 J gen o o ei_n und. folg_t dem ~urch die Pfeile angedeuteteno- vy_ 0 :ssen, so Entlader m Tätigkeit, so wird der ~ecke~ des K~stens b_e.,,c rwünscht, daß das Licht des Bogens außen nicht sichtbar ist. Es ist ~ . ce Ver- das Licht so vollkommen wie möglich abzuschließen, da es einig suche beeinträchtigt. . . . . , ,· ßi · ge- Diese Form des Entladers ist emfach und, wenn sie z':eckm~ ~ssen handhabt wird, sehr wirk~am_. Wird . die 1:,uft . bis zu e!!1er . g~:iwird Temperatur erwärmt, so wird ihre Isoherfähigkeit geschwacht, s B zen gewissermaßen dielektrisch schwach und die Folge ist, daß _der. ~ _ auf viel größere Entfernung hergestellt werden kann. Der Luftzwis~ e 11g raum sollte natürlich noch genügend isolieren, damit die E~tla. un n durch denselben disruptiv übergeht. Der unter solchen Verhaltniss~ t gebildete Bogen kann, wen~ lang, außerordentlich empfindlicl1; gem~c ~ werden und der schwache Zug durch den Lampenzylinder e ist _dm,~ 1 aus hinreichend, um rasche Unterbrechungen herbeizuführen. Die E~n- stellung wird durch Regulierung der Temperatur und der Geschwindig- keit des Zuges bewirkt. Anstatt eine Lampe zu benutzen, kann 1rn~n einen Strom warmer Luft auch auf andere Weise hervorbrinaen. Ein sehr einfaches Verfahren, welches praktisch ausgeführt wurd; besteht darin, daß man den Bogen in einen langen vertikalen Zylinder ein- schließt? d~r o?en und unten zur R~gulierung der Temperatur und d~r Geschwmd1gkeit des Luftstromes mit Platten versehen ist. Auch für die Abschwächung des Tones muß man Vorkehrungen treffen. Die Luft kann auch durch Verdünnung zu einem schwächeren Di- elektrikum gemacht werden. Entlader dieser Art wurden von mir eben- falls benutzt, und zwar in Verbindung mit einem Magnet. zu diesem Zwecke ist eine weite Röhre mit starken Kohlen- oder Metallelektroden versehen, zwischen denen die . Entladung vor sich geht, Während tlie Röhre in ein kräf~iges _magne~isches Feld gebrac'.~.t wird. Die Evakuie- runz der Röhre wird bis zu einem Punkte ausg·efuhrt, bei Welch die Entladung leich~ v~r sich ~eht, je~och_ sollt~ der Druck mehr als~~ ~m betragen, da bei diesem ~ie gewohnlic?e ] adenentladung eintritt. 1Bei einer anderen Form des Entladers, bei welcher die vorher erwähnten Eio·entümlichkeiten vereinigt sind, läßt man die EntladunO' zwischen zw~i adjustierbaren magnetischen Polstücken übergehen °wobei der zwischen ihnen befindliche Raum auf einer erhöhten 're:nperatur ge- halten wird. Es muß hier bemerkt wer:den, daß, wenn derartige oder irgendwelche andere Unterbrechungsvornchtungen benutzt uncl die Ströme durch den Primärkreis einer disruptiven Entladungsspule gesandt werden es in der Regel nicht von Vorteil ist, eine größere Anzahl von Stror:i.unter- brechunzen pro Sekunde hervorzubringen als die natürliche, gewöhn- lich niedrigere Frequenz der Vibrationen des stromliefernden Dynamo- stromkreises ist. Ferner muß darauf hingewiesen werden, daß, so vor- teilhaft auch die erwähnten Vorrichtungen bei der disruptiven Ent- ladung unter gewissen Bedingungen sind, sie doch zuweilen eine Quelle 105 der Störunz sein können, da sie Unterbrechungen und andere Unregel- mäßigkeite~ in den Schwingungen verursachen, deren Beseitigung sehr wünschenswert sein würde. Es besteht leider bei dieser schönen Transformationsmethode ein Mangel, welcher glücklicherweise nicht wesentlich ist und den ich all- mählich überwunden habe. Ich werde am besten die Aufmerksamkeit auf diesen Mangel lenken und ein fruchtbringendes Feld für weitere Arbeiten angeben, indem ich den elektrischen Vorgang mit seinem mechanischen Analogon vergleiche. Der Vorgang kann in folgender Weise erläutert werden: Man denke sich ein Reservoir mit einer weiten Öffnung am Boden,· die durch Federdruck geschlossen gehalten wird, aber so, daß sie plötzlich aufschnellt, wenn die Flüssigkeit in dem Re- servoir eine gewisse Höhe erreicht hat. Die Flüssigkeit möge nun durch ein Speiserohr mit einer gewissen Geschwindigkeit in das Reservoir fließen. Hat die Flüssigkoit die kritische Höhe erreicht, so gibt die Feder nach und der Boden des Reservoirs fällt heraus. Sofort fließt die Flüssig- keit durch die weite Öffnung aus und die Feder, die wieder zur Geltung kommt, schließt den Boden von neuem. Das Reservoir wird nun ge- füllt und nach einem gewissen Zeitintervall wiederholt sich derselbe Vorgang. Es ist ersichtlich, daß, wenn das Rohr die Flüssigkeit schneller zuführt, als der Boden sie auszulassen imstande ist, der Boden offen bleibt und trotzdem das Reservoir überfließt. Wenn die Geschwindig- keiten des Zu- und Abflusses genau gleich sind, so bleibt das Boden- ventil teilweise offen und es tritt im allgemeinen keine Schwinsunz desselben un~. der Fl~issigke~tssä~le ein, obwohl dies möglich ;är~ wenn sie auf irgendeine WeISe emgeleitet würde. Wenn jedoch das Einlaßrohr die _Flüssigk~it für den Abfluß nicht schnell genug zuführt, so findet stets eine Schwmgung statt. In solchem Falle werden jedesmal, wenn der Boden auf- oder niederklappt, die Feder und die Flüssigkeits- säule falls die Elastizität der Feder und die Trägheit der beweglichen Teile' passend gewählt sind, voneinander unabhängige Schwingungen ausführen. Bei diesem Beispiel kann die Flüssigkeit der Elektrizität oder elektrischen Energie, das Reservoir dem Kondensator, die Feder dem Dielektrikum und das Zuführungsrohr dem Leiter, durch welchen die Elektrizität dem Kondensator zugeführt wird, verglichen werden. Um diese Analogie zu einer vollständigen zu machen, muß man an- nehmen, daß der Boden jedesmal, wenn er nachgibt, mit Gewalt gegen eine nichtelastische Hemmung· stößt, welcher Anschlag einen gewissen Energieverlust zur Folge hat, und daß außerdem einige Energie in Reibungsverlusten verzehrt wird. Bei dem vorigen Beispiel ist ange- nommen, daß die Flüssigkeit unter konstantem Druck sich befindet. Nimmt man an, daß der Wasserzufluß ein rhythmisch-variierender sei, so kann dies als dem Falle eines Wechselstromes entsprechend ange- sehen werden. Der Vorgang ist dann nicht ganz so einfach zu ver- folgen, indessen ist die Wirkung im Prinzip dieselbe. Um die Schwingungen ökonomisch herzustellen, ist es wünschens- wert, ·den Verlust durch Anschlag und Reibung so viel als möglich zu verringern. Was die Reibungsverluste anlangt, die bei dem elektrischen 106

Analogon den vom Widerstand der Stromkreise . 1rer..i u··hrenden 'den.ver,sie 1 l . zu verme1 • .. · 1 · usten entsprechen_, so 1st . es unmog ~ic 1, s_ie ganz . . kreise· ' unv-;I können durch geeignete Wahl der Dimensionen _dei St~01:1 Minimt~W durch Verwendung dünner Leiter in Form von _Smlen auf ~lll d s erste re-duziert werden. vV_ichtig~r aber würde es _sern, den_ dm: is aiel den1 Durchschlagen dee Dielektrikums - welches m dem_ obigen e P O" ent' heftigen Anschlagen des Bodens gegen die unelastische Hem;nun~bJic);: spricht - verursachten Energieverlust zu beseitige~. Im ~~e\ des Durchschlagens besitz~ ?-er Luft~wischenraum. emen ~e.i~ duziert 1011811 Widerstand, der wahrschemllch auf emen sehr kleinen Weit ie. Lt1ft- wird, wenn der Strom eine gewisse Stärke erreicht hat und der -zie- raum auf eine hohe Temperatur gebracht ist. Es würde den E~181:" r verlust wesentlich verringern, wenn der Luftraum stets auf e_: 0-~e .au~eror~entli~h hohen Temperatu: gehalten würde; alsdann -~ber wudes kerne disruptive Entladung stattfmden. Durch mäßige Erwarm~ng __ , Luftraumes mittels einer Lampe oder auf andere weise wird die O 1eo!' nomie, soweit der Lichtbogen in Betracht kommt, merklich erhöht. P\ Magnet oder irgendeine andere Unterbrechungsvorrichtung ver~mder_ jedoch nicht den Verlust im Lichtbogen. In gleicher Weise er leichte~ t ein Luftstrahl nur die Abführung der Energie. Luft oder überhaupt 811~ Gas verhält sich in dieser Beziehung sonderbar. Wenn zwei zu seht hohem Potential geladene Körper sich disruptiv durch einen Luftraum entladen, so kann jeder beliebige Energiebetrag durch die Luft ab, geführt werden. Diese Energie wird offenbar durch körperliche Trä,gel' in den durch den Anprall und Zusamenstoß der Moleküle verursachten Verlusten zerstreut. Der Wechsel der Moleküle in dem Luftraum geht mit unfaßbarer Schnelligkeit vor sich. J<'indet eine kräftige Entladung zwischen zwei Elektroden statt, so können diese ganz kalt bleiben und doch kann der Verlust in de:. L~ft je~en beliebigen Energiebetrag' dar, stellen. Es ist vollkommen moghcl_1, bei s~hr gr?ßen Potentialdifferenzen in dem Zwischenraum mehrere P_ferdest~rken r~n dem Entladungs bogen zu zerstreuen, ohne daß man eine germge I emperaturerhöhung der Elektroden wahrnim~t. ?ämtliche Reibungsverluste treten also prak, tisch in der Luft auf. Wird der Wechsel der Luftmoleküle verhindert, z. B. durch hermetischen A_bschluf~ der Luft, so wird das in dem Gefäß enthaltene Gas schnell zu emer hohen Temperatur, selbst mit einer seht· kleinen Entladung, gebracht. Es ist schwer zu beurteilen wieviel EnerO"ie in hörbaren oder nicht hörbaren Schallwellen bei eii{er kräfti, gen Entladung verloren wird. ~ind die den Luftraum durchbrechenden Ströme sehr groß, so können die Elektroden schnell heiß werden, aber dies ist kein verläßliches Maß für die in dem Boo-en vergeudete Energie, da der Verlust durch den Luftraum selbst verhältnismäßig gering sein kann. Die Luft oder überhaupt ein Gas ist wenigstens bei gewöhnlichem Drucke offenbar nicht das beste Medium, durch welches eine disruptioe Entladung stattfinden sollte; Luft oder Gas unter qroßem. Drucke ist natürlich ein weit ,qeei_qneteres Medium für die Entladungsstrecke. Ic!i habe lange fortgesetzte Versuche nach dieser Richtung ausgeführt, die leider wegen der Schwierigkeiten und der Kosten, welche mit der Er- 107 haltung der Luft unter starkem Drucke verbunden sind, sich nicht so leicht anstellen lassen. Aber auch wenn das Medium in der Entladungs- strecke ein fester oder flüssiger Körper ist, finden doch dieselben Ver- luste statt, wenn sie auch im allgemeinen geringer sind, da gerade so schnell, als der Lichtbogen hergestellt wird, die festen oder flüssigen Körper verflüchtigt werden. In der Tat gibt es keinen bekannten Körper, der nicht durch den Bogen aufgelöst würde, und es ist eine offene Frag·e unter den Gelehrten, ob eine Bogenentladung· überhaupt in der Luft eintreten würde, ohne daß Partikel der Elektroden losgerissen würden. Ist der Strom durch die Luftstrecke sehr klein und der Bogen sehr lang, so wird, glaube ich, ein relativ beträchtlicher Wärmebetrag durch die Auflösung der Elektroden verzehrt, welche zum Teil aus diesem Grunde ganz kalt bleiben können. Das ideale Medium für eine Entladungsstrecke sollte nur ausein- anderbersten und die ideale Elektrode sollte aus irgendeinem Material sein, welches nicht aufgelöst werden kann. Bei kleinen Strömen durch die Luftstrecke wendet man am besten Aluminium an, dagegen nicht, wenn die Ströme groß sind. Das disruptive Durchschlagen in der Luft oder mehr oder weniger in jedem gewöhnlichen Medium hat nicht die Natur des Ber~tens, sondern ist eher dem Durchdringen unzähliger Bläschen durch eme der Bewegung der Bläschen großen Reibungs- widerstand entgegensetzende Masse vergleichbar, womit ein bedeu- tender Energieverlust verknüpft ist. Ein Medium, welches elektro- statisch zusammengepreßt „nur bersten würde" - und dies kann möglicherw~ise bei ei~_em vo_llkommenen Vakuum, d. h. reinem Äther der Fall sein -, wurde einen sehr geringen Energieverlust in der Entladun_qsstrecke bedingen, so gering, daß er, wenigstens theoretisch, vollständig zu vernachlässigen wäre, weil ein Bersten durch eine un- endlich kleine Verschiebung hervorgebracht werden kann. Indem ich eine mit zwei Aluminiumelektroden versehene längliche Glasbirne mit der größten Sorgfalt evakuierte, gelang es mir, ein solches Vakuum zu erzeugen, daß die sekundäre Entladung einer disruptiven Ent- ladungsspule disruptiv in der Form feiner Funkenströme durch die Glasbirne hindurchging. Der merkwürdige Punkt hiebei war, daß die Entladung sich um die beiden Elektroden gar nicht kümmerte und weit hinter den beiden als Elektroden dienenden Aluminiumplatten ihren Anfang nahm. Dieses außerordentliche hohe Vakuum konnte nur eine sehr kurze Zeit erhalten werden. Um zum idealen Medium zurückzukehren, denke man sich zur Ver- anschaulichung ein Stück Glas oder einen ähnlichen Körper in einem Schraubstock eingeklemmt und den letzteren mehr und mehr fest- gedreht. An einem gewissen Punkte wird eine geringe Vermehrung des Druckes das Glas zum Bersten bringen. Der durch die Zersplit- terung des Glases bedingte Energieverlust kann praktisch gleich Null sein, da die Verschiebung, obwohl die Kraft groß ist, nur außerordent- lich gering zu sein braucht. Nun stelle man sich vor, das Glas be- sitze die Eigenschaft, daß sich bei einer kleinen Verminderung des Druckes der Sprung wieder vollkommen schließt. Derart wird sich das 108 . Diel~ktrikum in der Entladungsstrecke verhalten. _ _Da a hers stets ein Mediu1:1, gewisser Verlust in dieser Strecke stattfindet, mußte d~ d·o·keit Jl1 welches kontinuierlich sein soll, sich mit rapider Geschwrn 10mmenen d. er_n E'. ntla~ungsr_aume erneuern. D a ß d ~s Gl as ..b ei. d e m ano-eno b n daß das Beispiele sich wieder vollkommen schließt, wurde bedeut~ ; ·möo·en Dielektrikum in dem Entladungsraume ein groß:s I~oherveiRa:ine besitzt; daß das Glas zerbricht, hieße, daß das Medium m_ dem Wider- ein guter Leiter ist. Das Dielektrikum müßte also seinen geringen. dem stand bei geringen Variationen der elektromotorischen [{raf~d!no-s in Entladungsraume enorm ändern. Dieser Zustand wirc~, aller außerordentlich unvollkommener Weise, dadurch erreicht, dad_ von t 0 man

den Luftraum bi_s zu einer _ge_wissen kritischen Temperatm:,. 10 oder der el~lür~motor!sche1: Kr_aft m _ dem Raume abhängt, ~rwan~t a,ber sonstwie die Isolierfähigkeit der Luft schwächt. Tatsächlich wir d . n die Luft n~emals _disruptiv durchgeschlagen, wenn man dies W?rt strengen Smne nimmt; denn bevor der plötzliche Stromstoß ointr ./;t s

s Fig. 38. Fig. 38a.

geht _ demselben stets_ ein s~_hwi_ich~_r . Strom vora~s, welcher erst all- mählich und dann mit verhaltr.nsJ?aßi~er Raschheit anwächst Das ist der Grund, warum die Geschwmdigk~it des Wechsels sehr vi~l größer ist, wen!1 z. B. Glas durchscl~_lag~~ wird,_ al~ wen1;1 das Durchschlagen durch emen Luftraum von äquivalenter d1elektnscher Stä . statt- findet. Als Medium für den Entladu~gsraum würde daher 1 ~f! fester oder sogar ein flüssiger Körper vorzuzrnhen sein. Es hält etwas schwer, sich einen festen Körper vorzu~tellen,_ welcher die Eigenschaft besitzt, sich, nachdem er geborste~, sofort wieder zusammenzuschließen. Eine Flüssigkeit aber verhält steh, besonders unter starkem Druck prak- tisch wie ein fester l(örper _und besitzt _überdies die Pähigk;it, die Durchbruchsöffnun_r; sofort wieder zu schließen. Hiernach kam ich auf den Gedanken, daß ein flüssiger Isolator als Dielektrikum sich besser eignen dürfte als Luft. In Verfol_r; dieses Gedankens wurde eine qroße Anzahl verschiedener Formen von Enttaclern, bei welchen verschiedene derartige Isolatoren zum Teil unter großem Druck verwendet wurden, versucht. Es dürfte genügen, mit wenigen Worten auf die eine der bei den Versuchen benutzten Formen einzugehen. Einer dieser Entlader ist in den Fig. 38 und 38 a dargestellt. _ Auf einer Welle a, welche durch eine geeignete Vorrichtung mit be- 109 trächtlicher Geschwindig·keit rotiert werden kann, ist ein hohler flacher Metallzylinder P (Fig. 38) befestigt, Innerhalb dieses Zylinders, aber in keiner Verbindung mit ihm, ist eine dünne Scheibe h aus Hart- gummi (dieselbe ist in der Figur der Deutlichkeit wegen dicker ge- zeichnet) angebracht. In die Hartgummischeibe eingelassen sind zwei Metallsegmente s s mit metallischen Erweiterungen e e, in welche wieder die mit dicken Hartgummiröhren t1 t1 umhüllten Zuführungsdrähte t t eingeschraubt sind. Die Gummischeibe h mit ihren Metallsegmenten s s wurde in einer Drehbank bearbeitet und ihre ganze Oberfläche sorg- fältig poliert, damit sie der Bewegung durch eine Flüssigkeit den kleinstmöglichen Reibungswiderstand entgegensetze. In den Hohlraum des Zylinders war eine isolierende Flüssigkeit, wie etwa ein dünnes öl, eingegossen, so daß sie bis nahe an die Öffnung des auf die Vor- derseite des Zylinders fest aufgeschraubten Deckels f heranreichte. Die Drahtenden t t ware_n mit den entgegengesetzten Belegungen einer Kondensatorenbattene verbunden, so daß die Entladung durch die Flüssigkeit erfolgte. Wurde der Zylinder rotiert, so wurde die Flüssig- keit gegen den Rand desselben getrieben, was einen beträchtlichen Flüssigkeitsdruck zur Folge hatte. Auf diese einfache Weise wurde die Entladungsstrecke mit einem Medium erfüllt, welches sich praktisch wie ein fester Körper verhielt, welches ferner die Eigenschaft besaß, sich sofort nach erf_olgte1:1 Durchschlagen wieder zusammenzuschließen, und welches ~berdrns mit großer Geschwindigkeit durch die Funken- s trecke zirkulierte. . Durch Entladungen .dieser Art mit Flüssigke'itsunterbrechern, von denen mehrere 7:erschiedene Formen hergestellt wurden, ließen sich hr kräftige Wirkungen hervorbringen. Es ergab sich wie erwartet se wurde, daß man au f d'iese W eise · b ei· gegebener Drahtlänge ' einen weit längeren Funken erhalten konn_te, als wenn man Luft als Unterbrechungs- mittel verwendete. Im allgememen war bei der beschriebenen Form des Entladers die Geschwindigkeit und daher auch der Flüssigkeitsdruck infolge der Reibu~g _der _Flüssigkeit beschränkt, aber die praktisch er- reichbare Geschwindigkeit war mehr als hinreichend, um eine für die zewöhnlieh benutzten Stromkreise geeignete Zahl von Unterbrechungen hervorzubringen. In solchen Fällen war der Metallzylinder P mit einigen nach innen stehenden Vorsprüngen versehen und man konnte dann eine bestimmte Anzahl von Unterbrechungen erzeugen, die sich aus der Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders berechnen ließ. Es wurden auch Versuche mit Flüssigkeiten von verschiedenem lsolationsver- mögen zu dem Zwecke angestellt, den Verlust im Bogen zu ver- ringern. Wird eine isolierende Flüssigkeit mäßig erwärmt, so wird der Verlust im Bogen vernngert. Bei den Versuchen mit verschiedenen Entladungen dieser Art wurde ein nicht unwichtiger Punkt bemerkt. Es fand sich nämlich, daß während die bei diesen Formen obwaltenden Verhältnisse für die Er- zeugung einer großen Funkenlänge günstig waren, der so erhalte_ne Strom für die Hervorbringung von Lichteffekten nicht der bestgeeig- nete war. Die Erfahrung hat unzweifelhaft dargetan, daß für solche 110 · vorzn- Z_wecke_ ein harmonisches Steigen und Fallen der Spa~nu~g·end ge- ziehen ist. Mag ein fester Körper glühend oder phosphoresztet <1' durch macht wer~en oder mag E~ergie mit~els der !(ond~nsat?r_bele1::hes A_,1- das Glas ubertragen weruen - sicher wird em ha,rm~~ d Wir- wachsen und Abfallen der Spannung eine weniger zerstor_en e Pies kung ausüben und das Vakuum vollkommener erhalten blei?en. eviL- ließe sich leicht erklären, wenn es feststünde, daß der in einen1 wäre. kuierten Gefäß vor sich gehende Prozeß elektrolytischer Natur bereits In der schematischen Darstellung der Fig. 35, auf w_elche Praxis hingewiesen wurde, sind die Fälle, welche voraussichtlich rn _d~~-t "'erk am häufigsten vorkommen, erläutert. Von einem Elektnzita ~ Ver- "'.'.ird man entwe~er 1;tur Gleichs~rom oder _nur _Wech~els_trom zu 1 bOra- fügung haben. Fur emen Experimentator m einem isolierten La rellt torium empfiehlt es sich, eine Maschine G, wie in der Figur darges bei~ zu verwenden, welche beide Stromarten zu liefern vermag. In solc. en Falle ist es ferner besser, eine Maschine mit mehrfachen Stromk~eI~ t z,u ~enutzen, da es _bei vielen Versuchen nützlich und zweckmäßig Strome von verschiedener Phase zur Verfügung zu haben. In a:~-~ Schema. s!ellt D den Gleic~stromk~eis und A den W echselstromlnAf: d.~r. ~ei Je:dem dersel~en sind drei Zweigstromkreise darges~ellt, Wir samthch mit doppelpohgen Umschaltern s s s s s s versehen sind. wollen zunächst die Gleichstromumwandlung betrachten. I a stellt den einfachsten Fall dar. Ist die elektromotorische Kraft des Generators hinreichend, um einen kleinen Luftzwischenraum zu durchschlagen, wenigstens wenn der letztere erwärmt oder auf andere Weise schwäCl~er isolierend gemacht ist, so bietet es keine Schwierigkeit, durch riclitige Regulierung der Kapazität, Selbstinduktion und des Widerstandes de_s die Apparate l l m enthaltenden Stromkre~ses L eine Oszillation ni~t ziemlicher Ökonomie zu unterhalten. In diesem Falle kann man ro1t Vorteil den Magnet NS mit dem. Luftraum kombinieren. Der Ent- lader d d mit dem ~a~net kann dann entwede~ so wie in der Figur durch ausgezogene Linien angedeutet oder ~o wie es die gestrichelten Linien angeben, angebr_acht wer~en. Es wird angenommen, daß der Stromkreis I a nebst semen Verbmdungen und Apparaten solche Ab- messungen besitzt, wie sie für die Unterhaltung einer Vibration ge- eignet sind. Gewöhnlich ab~r wird die elektromotorische Kraft im Strom: kreise oder in der Ab~weigung ! a um 100 V_oU herum liegen und 1.n diesem Falle ist sie nicht ausreichend, um die Luftstrecke zu durch- schlagen. Um diesem Übelstande durch Erhöhung der elektromotorischen Kraft in dem Zwischenraume abzuhelfen, kann man viele verschiedene Wege einschlagen. Am einfachsten ist es wahrscheinlich, eine große Selbstinduktionsspule in Serie mit dem Stromkreis L einzuschalten. Wenn der Bogen z. B. mittels des in Fig. 36 dnrg·estellten EnfüL~ern hergestellt wird, so bläst ihn der Magnet in dem Augenb~ick sern,e_~ Entstehens sofort wieder aus. Nun schlägt der durch diese 1:}nter. brcchuna entstehende Extrastrom, der von hoher elektromotonsch_ei Kraft ist durch die Luftstrecke - und da hiedurch ein Weg von g\ ringem vViderstancle für den Dynarnostrom geschaffen ist, so erfolg 111 auf das Schwächerwerden oder Aufhören des Extrastromes ein plötz- licher Stromstoß von der Dynamo aus. Dieser Vorgang wiederholt sich in schneller Aufeinanderfolge und ich war auf diese Weise imstande, Oszillationen mit nur 50 Volt oder noch weniger durch den Luftraum zu erhalten. Eine Umwandlung des Stromes nach dieser Methode ist jedoch nicht zu empfehlen, mit Rücksicht auf die zu starken Ströme, welche durch die Luftstrecke hindurchgehen, und die daraus folgende Erhitzung der Elektroden; außerdem sind die auf diese Weise er- haltenen Frequenzen infolge der dem Stromkreise notwendig anhaf- tenden hohen Selbstinduktion gering. Es ist sehr erwünscht, eine möglichst hohe elektromotorische Kraft zu haben, einmal um die Ökonomie der Umwandlung zu erhöhen und sodann um hohe Frequen- zen zu erhalten. Die Potentialdifferenz bei dieser elektrischen Oszil- lation ist natürlich analog der spannenden Kraft bei der mechanischen Schwingung der Feder. Um sehr schnelle Vibrationen in einem Strom- kreise mit gewisser Trägheit zu erhalten, ist eine große spannende Kraft oder Potentialdifferenz erforderlich. Nebenbei braucht der ge- wöhnlich in Verbindung mit dem Stromkreis benutzte Kondensator, wenn _die elektromotorische Kraft sehr groß ist, nur eine geringe Kapazität zu haben und es ergeben sich noch manche andere Vorteile. Wi~l man die ~lel~tromotorische Kraft zu einem vielmal größeren Werte steigern, als sie m der Regel aus den gewöhnlichen Verteilungsnetzen zu erhalten ist, so benutzt man, wie in II a in Fig. 35 dargestellt, einen rotierenden Transformator g oder sonst eine separate Maschine hoher Spannung, welche mittels eines von dem Generator G gespeisten Elektromotors betrieben wird. Die letztere Methode ist in der Tat vorzuziehen, da sich Änderungen leichter ausführen lassen. Die von der Hochspannungswicklung aussehenden Verbindungen sind ganz ähnlich wie die in dem Zwische~stromkreis I a, mit der Ausnahme, daß ein Kondensator C, der regulierbar sein muß, mit dem Hoch- spannungs-Stromkreise verbunden ist. In der Regel wird ferner eine regulierbare Selbstinduktionsspule in Serie mit dem Stromkreis bei diesen Versuchen angewendet. Wenn die Spannung der Ströme sehr hoch ist, so ist der gewöhnlich in Verbindung mit dem Entlader. be- nutzte Magnet von verhältnismäßig geringem Werte, da es sehr leic~t ist, die Dimensionen des Stromkreises derart zu regulieren, daß die Oszillationen andauern. Die Verwendung einer konstant~n ele~<t~o- motorischen Kraft bei der Umwandlunz hoher Frequenzen bietet e1111ge b Vorteile vor der Verwendung einer alternierenden _elek~romoton_• sc l1e1~ Kraft, da die Regulierungen viel einfacher sind und die Wi~·kung ~eichtet kontrolliert werden kann. Leider aber ist man durch die erreich~are Spannungsdifferenz beschränkt. Die Wicklung wird ebenfalls l~icht durchschlagen infolge der Funken, welche zwischen den Absc~mit~en des Ankers oder Kommutators entstehen, wenn eine starke Oszillation stattfindet. Außerdem sind diese Transformatoren teuer zu bauen. Durch Erfahrunz hat sich herauszestellt daß man am besten die in III a dar- gestellte 0Methode befolgt. ° Bei dieser ' · em Anordnung wird · ro t·iereiider. Transformator g benutzt, um die Gleichströme niedriger Spannung in 112

Wechselströme von niedriger Frequenz und am besten __ ebenf3:1 ~J ~:i~~ riger Spanmu~g zu verwandeln. Die ~P?-mn~ng ~-er Stro~rn wnDer S0- 111 einem stat10i~ären Trans_formator '!' m _die_ Hohe g;ebr::tc~1~-. I(on- kundärkreis S dieses Transformators 1st mit einem adjustier ba~e 11 Ent- densator C verbunden, der sich durch die Funkenstrecke oder e;tellen lader d d der an iro·endeiner der in der Fizur anaedeuteten Ie 0 sich befindet, durch d;n Primärkreis P einer dis~·uptive n E~1tla_~un~\spie- entladet. wodurch der Strom hoher Frequenz in der bei fruher er . er legenheÜen beschriebenen Weise aus dem Sekundärkreise S' . ~!e_s te Spule erhalten wird. Dies dürfte sich unzweifelhaft als der ~nl igs und bequemste Weg zur Umwandlung von Gleichströmen erweisen Die drei Abzweigungen des Stromkreises A stellen die gewöhnlrche 11_ Fälle dar, welche in der Praxis bei der Umwandlung von -W:echs1t-1 strömen vorkommen. In Fig. 35 I b ist ein Kondensator C, 1m a [- gemeinen von großer Kapazität, mit dem die Apparate l l, m m, ~ntba _ tenden Stromkreise L verbunden. Es wird angenommen, daß die Ap parate mm von hoher Selbstinduktion sind um die Frequenz des Stromkreises derjenigen der Dynamo mehr' oder wenig·er gleichzu- machen. In diesem Falle sollte der Entlader d d am besten die doppel~e Anzahl von Stromschließungen und -Unterbrechungen machen, als ~te Frequenz der Dynamo beträgt. Im. anderen Falle sollte jene Zahl wenig- stens gleich einem Vielfachen oder einem Bruchteil der Dynamofrequenz sein ... In dem Zwischenstromkreise III b ist eine analoge Anordnung da!·- gestellt wie in I b, mit dem Unterschiede jedoch, daß die durch die Funkenstrecke d d sich entladenden Ströme benutzt werden um in de m Sekundärkreise S' eines Transformators T Ströme zu induzieren. 111 solchem Falle sollte der Sekundärkreis mit einem regulierbaren J(o·n- densator versehen sein zu dem Zwecke, um ihn auf den Primärkreis abzustimmen. Der Zweig II b stellt eine l\~ethode ~.er Umwandlung· von Wechsel- strömen hoher Frequenz dar, die s~hr haufig ben~tzt wird und sich als sehr zweckmäßig erwiesen hat. Diese Methode 1st bei früheren Ge- legenheiten ausführlich behandelt worden und braucht hier nicht be- schrieben zu werden. Einige dieser Resultat~ wur~en mit Hilf~ einer Wechselstrommaschine von hoher Frequenz erzielt. Eine Beschreibung dieser Maschinen findet man in meinem ursprünglichen Vortrage vor dem American Institute of Electrical Engineers und in den Fachblättern jener Zeit, insbesondere in .Tho Electrical Engineer' vom 18. März 18911)." Weitere Entwicklung der einzelnen Methoden führte zu vielen Pa- tenten aus denen wir einige Zitate bringen wollen. ' Ejnige z i t a t e a u s T e s 1 a s H o c h f r e q u e 11 z p a t e 11 t e n. Die wichtigsten Patente Teslas auf dem Gebiete der ~rzeugung ~er Hochfrequenzströme sind folgende: 514. lGS, 568.176/77 /78;79/80, 577 .6 r O, 1 ) Siehe 1Vlartin-1faser, Seite 307-323. 113

583.953, 609.245/46/47/48/49/50/51, 611.719, 613.735, welche alle in den Jahren von 1893 bis 1898 patentiert wurden. Das zuerst erwähnte Patent 514.168 vom 2. August 1893 / 6. Februar 1894 bezieht sich auf eine Funkenstrecke in flüssigem Medium. Wir wollen aus diesem Patent folgenden kurzen Abschnitt zitieren: ,,Die vorliegende Erfindung stellt dar eine Verbesserung der Me- thoden oder Systeme der Erzeugung und Ausnutzung der Hochfrequenz- energie, welche von mir entdeckt und in den Patenten 454.622 und 462.418 beschrieben sind; sie bezwecken die Erhaltung von oszillato- rischen Entladungen eines Kondensators in einem Arbeitsstromkreis. Ich habe gefunden, daß es in solchen Systemen von Vorteil ist, nicht nur die Entladung sofort zu unterbrechen oder zu löschen, sondern auch die Schnelligkeit ihrer Wiederholung zu kontrollieren, und bei meinen derartigen Untersuchungen habe ich festgestellt, welche großen Resul- tate dadurch erzielt werden, daß die Entladungen in einer isolierenden Flüssigkeit, z. B. in Öl stattfinden; ferner ist es von Vorteil, daß die Unterbrechungspunkte nicht in gleichem Abstand voneinander bleiben, ihr Abstand ist vielmehr in bestimmten vorausberechneten Intervallen zu variieren. Um beste Resultate zu erzielen, habe ich gefunden, daß es weiter erforderlich ist, an den Entladungsstellen eine Zirkulation der isolierenden Flüssigkeit vorzunehmen, und zwar mit einer Geschwindig- keit, die notwendig ist, um nach Belieben die Entladung zu löschen. Um dies zu erreichen, muß man einen Mechanismus vorsehen, welcher die isolierende Flüssigkeit durch die Stellen der Entladung dirigiert, und ich benutze gleichzeitig diesen Mechanismus, um sowohl die Konden- satoren als auch die Transformatoren mit der zirkulierenden Flüssig- keit zu isolieren und zu kühlen ... Die Geschwindigkeit der Zirku- lation wird durch eine Rotationspumpe geregelt, welche auch die Schnelligkeit der Entladungen der Funkenstrecke anpaßt." Tesla beschreibt im Patent die Anordnung der Apparatur der Fig. 39 und stellt acht Patentansprüche auf, von denen wir folgende zitieren wollen: ,,1. In einem elektrischen System die Kombination von zwei Elektro- den oder Kontakten, zwischen denen eine oszillatorische Entladung stattfindet, mit den Mitteln, um zwischen diesen Elektroden in der Entladungsbahn die Zirkulation einer Isolierflüssigke,it aufrechtzu- erhalten, wie das hier beschrieben ist.

In einem elektrischen System die KombinatJion eines Transfor-

mators mit zwei Kontaktenden oder Elektroden, zwischen denen die oszillierende Entladung stattfindet, und mit einem Körper, der die isolierende Flüssigkeit enthält, in welcher der Transformator, der Kon- densator und die Funkenstrecke enthalten sind, und die Mittel, um die Zirkulation der Isolierflüssigkeit aufrechtzuerhalten, wie das hier be- schrieben ist.

In einem elektrischen System die Kombination von zwei Elektro-

den oder Enden, zwischen denen die Oszillationsentladung stattfindet, mit den Mitteln, um zwischen denselben die Zirkulation der isolieren- den Flüssigkeit zu erhalten, und ferner die Mittel, um die Länge der B o k a n, Nikola Tesla. ä 8 114 (No Model.) N. TESLA. MEANS FOR GENERATING ELECTRIO OURRENTS. No. 614,168. Patented Feb. 6, 1894.

G 115 Entladungsstrecke durch diese Zirkulation zu ändern, welche in Ab- hängigkeit von der Geschwindigkeit der Zirkulation der Flüssigkeit ist.

Die Kombination der in Öl eingetauchten Entladungsenden mit

den Mitteln für periodische Änderung der Länge der Entladungsbahn zwischen den Entladungsenden.

Die Kombination der in Öl getauchten Entladungsenden mit einem

Leiter, der befähigt ist, den Zwischenraum zwischen den beiden Enden periodisch zu überbrücken.

D_ie Kombinati?n von ~wei in Öl getauchten Entladungsenden m!t

den Mitteln, um zwischen diesen das öl zirkulieren zu lassen, und mit einer Metallturbine, die zwischen den Enden so montiert und einge- richtet ist, daß die Rotation durch die Zirkulation des Öles stattfindet und durch die Turbinenschaufeln der Raum zwischen den Entladungs- punkten überbrückt wird." Um Gleichströme in Hochfrequenzströme sehr hoher Periodenzahl umzuwandeln, baut und patentiert Tesla verschiedene Rotationsunter- brecher, von welchen wir den aus dem Patent 568.176 vom 22. April/

September 1896 wiedergeben wollen:

Die Fig. 40 und 41 zeigen das allgemeine Schaltschema. Aus einer Gleichstromdynamo A wird der Strom durch A' A' und A" A" über die Selbstinduktionsspulen B B bzw. Feldspulen M M den Kondensa- toren H H zugeführt, in deren_ Nebenschluß der Unterbrecher C liegt. Der Teslatransforrnator K L wird am besten nach der Fig. 41 in Serie zwischen den Kondensatoren geschaltet. Der Unterbrecher C wird durch den Elektromotor G angetrieben und hat eine beliebige Anzahl von gleichen isolie1:ten Zähnen D D und darauffolgenden nichtisolierten Zähnen E E. Die Anzahl der Stromunterbrechungen und Schließungen ist demnach je nach der Anzahl der Zähne und der Drehzahl des Motors beliebig einstellbar. Die Kondensatoren und Spulen sind regulierbar, so daß die Frequenz des Hochfrequenzstromes ebenfalls beliebig ein- stellbar ist. Die Patentansprüche lauten: ,,1. Die hier beschriebenen Apparate, um Gleichströme in Hoch- frequenzströme umzuwandeln, welche aus der Kombination eines Strom- kreises von sehr hoher Selbstinduktion, eines Stromkreiskontrollers, der den Stromkreis öffnet und schließt, eines Kondensators, welcher in den Stromkreis bei der Unterbrechung entladen wird, und eines Tr3:ns- formators, durch dessen Primärspule der Kondensator entladen wird, bestehen.

Die Kombination einer Gleichstromquelle in einem Stromkreis

mit Selbstinduktionsspulen mit den Mitteln, die den Stromkreis durch die Spulen schließen und unterbrechen, und mit einem Kondensator, welcher im Nebenschluß zu den Unterbrechungsstellen des genannten Stromkreises und in Serie mit der Primärspule eines Transformators liegt, wie das hier angegeben. . .

Die Kombination eines Stromkreises sehr hoher Selbstinduktion

mit Mitteln, um ihn zu unterbrechen und zu schließen, mit einem Kon- densator im Nebenschluß zu den Unterbrechungspunkten des genannten 8* 116 (No Model.} 2 Sheets-Sheet 1 N. TESLA. APPAR.ATUS FOR PRODUCING ELECTRIC CURRENTS OF HIGH FREQUENCY AND POTENTIAL. No. 568,176. Patented Sept. 22, 1896·

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A' A' H

/Vi.KohTeJk, fiwerdor by /~. ~ ,,,/ ~- A!L~ Fig. 40. 117

2 Sheets-Sheet 2 (No Model.) N. TESLA. APPARATUS FOR PRODUCING ELECTRIC CURRENTS OF HIGH FREQUENCY AND POTENTIAL. No. 568,176. Patented Sept. 22, 1896. A" ..E_;ig,;? ~A"

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WITNESSES: /Vikolci Teslc?. ,wrENron q.,<1'~.9yvv 6/0(M)"\M ß.W~ ATTORNErS

Fig. 41. 118

Stromkreises und mit einem Transformator, dessen Primärspule im Kondensatorstromkreis liegt." Im Patent 568.179 vom 6. Juli/ 22. September 1896 beschreibt ,resl~ einige Unterbrecher für Wechselstrom, mit denen ebenfalls eine sehr hohe Anzahl von Unterbrechungen verwirklicht werden kann; die Vn- terbrechung und Schließung des Stromkreises erfolgt in genau be- stimmten und regulierbaren Intervallen jeder Wechselstromwelle. Einige Patentansprüche lauten: ,,1. Die hier be_schriebene Methode der Erzeugung· von Hochfrequenz- strömen, welche 1n der Verwendung eines Wechselstromes, der Ladtlllg eines Kondensators ':'7ährend bestimmter Intervalle jeder Welle. des Wechselstromes und m der Entladuno-0 des Kondensators durch e111en Kreis kleiner Selbstinduktion besteht . •• 4_. Die K?mbi:11at~on ~iner Wechselstromquelle, eines L_adestr(_)~- kreises, worin die Energie des genannten Stromes akkumuliert wird, eines Stromk:reiskontrollers, welcher den Ladestromkreis in bestiI11 11:- ten Punkten jeder Welle unterbricht eines Kondensators, der die Energie des Ladestromkreises bei jed~r Unterbrechung empfängt, 1:1-nd eines Stromkreises, in welchem der Kondensator so oft entladen wird, so oft er mit dem Stromkreis durch den Kreiskontroller verbunden wird." Im Patent 568.180 vom 9. Juli/ 22. September 1896 ist eine andere Oszillatorform beschrieben. Aus diesem Patent wollen wir folgenden Abschnitt zitieren: ,,Die Erfinduug stellt eine Vervollkommnung· der Apparate f~r Er- zeugung der Hochfrequenzströme dar. Sie steht in Verbindung mit dem von_ mir erfundenen und praktisch ausgenutzten Generalpla:11, welc~1~1: da1:m besteht, daß ein Kondensator geladen und durch em_en !ü eis klemer Selbstinduktion so entladen wird, daß sehr schnelle Osz illationen entstehen. Um dieses Resultat zu sichern benutze ich Mittel, welche die Ladung und Entladung kontrolliere1~ und unter verschiedenen Mitteln, welche ich bis jetzt dazu erfunde~ und benutzt habe, befand sich au~h ~in mechanische·r Kontaktapparat, welcher . die Kontrolle so verw1rkhchte, daß der Kondensator durch einen Kreis geladen und durch den anderen Kreis entladen wurde, und zwar in einer bestimmten Reihenfolge. Meine jetzige Erfindung besteht aus einem Appara~, 111 welchem die Funkenunterbrechung durch ein Dielektrikum geschieht. Zu diesem Zwecke benutze ich einen Kreisunterbrecher mit z'_"CI ~lektroden oder Gruppen von Elektroden, die gegeneina~der beweglich sind, wobei durch Spezialmittel die Geschwindigkeit der Unter- brechungen beliebig geregelt werden kann. In einer Form dieses Appa- rates sind zwei Scheiben voro-esehen die mit vielen kleinen Zähnen am Umfang versehen sind; dutch die Drehung derselben gegeneinander mit einem Elektromotor wird eine rapide Folge der Funken von den Zähnen einer Scheibe zu denen der anderen verwirklicht." Die Fiz. 42 und 42 a zeio-en einio·e Ausführuno-en dieses Oszillators. Wie aus b den Figuren ersichtlich, b kann der Unterbreche~· O b sowo 111 f"ur Gleich- wie für Wechselstrom benutzt werden. Zum Antrieb desselben 119 (No Model.) 2 Sheets-Sheet 2. N. TESLA. APPARATUS FOR PRODUCING ELECTRICAL OURRENTS OF HIGH FREQUENOY. No. 568,180. Patented Sept. 22, 1896. et 1

WJTNESSES; INVENTOR (5,0(,ww\, /3 ~' f7~..-~o/ BT

ATTORNEYS

Fig. 42. 120 (No Model.) 2 Sheets-Sheet 1. N. TESLA. APPARATUS FOR PRODUCING ELECTRICAL CURRENTS OI' HIGH FREQUENCY. No. 568,180. Patented Sept. 22, 1896.

INVENTOR

~t ~ ,Jl!.,f_,ATTOflNEYS

Fig. 42a. 121 ist ein Einankerumformer vorgesehen, der zugleich als Generator und Motor dient, und zwar sowohl für Antrieb wie auch für Speisung des Unterbrechers und des ganzen Oszillators. In den Patenten aus den Jahren 1897 und 1898 sind Rotationsoszil- latoren beschrieben, in denen die Oszillation dadurch zustande kommt, daß leitende Flüssigkeiten, wie z. B. Quecksilber, in schneller Folge durch ruhende oder rotierende Kanäle mit Zähnen eines rotierenden Metallrades in Kontakt gebracht werden u. zw. entweder in der Luft oder in einem besonderen Gasmedium u'nter Druck. Durch diese Er- findung werden die Verluste in der Funkenstrecke fast ausgeschaltet. Auf diesem Prinzip hat Tesla eine große Anzahl von Oszillatoren für verschiedene Leistungen g~baut. _Der Gesamtwirkungsgrad der Energie- umwandlung aus dem Speisekrels in den Arbeitsstromkreis betrug da- bei bis zu 85 % . Diese Apparate hat Tesla so ausgebildet, daß er hundert- tausend und mehr Funkenentladungen in der Sekunde erzielen konnte. Die Anzahl der Funkenlöschungen in der Sekunde konnte durch die Wahl und Einregulierung der Drehzahl der Antriebsmotoren genau be- stimmt und eingehalten werden. Die Fig. 43 bis 49 stellen einige solche Oszillatoren dar. Zur Erläute- rung der Fig_uren sollen nachstehende Zitate, Patentansprüche und Aus- führungen dienen. Im P_atent 609.245 vom 2. D~zember. 1897 / 16. August 1898 erklärt Tesla die Bedeutung der Q1;1-ecksilberoszillatoren mit folgenden Worten: „Bei allen Forme=1 elektnscher Apparate, welche die Mittel enthalten um einen Stromkreis mehr oder wemger plötzlich zu unterbrechen und zu schließen, findet_ währ_end der Perioden des Unterbrechens oder des Schließens od~r beide_r ein große1: Verlust der Energie statt, weil der Strom durch einen zwischen den sich nähernden und entfernenden Kon- takten gebildeten. Bogen oder - allgemein gesprochen - durch eine Strecke hoh~n W:iderstandes geht. . . . Der Energieverlust kann dabei sehr groß sem, die Verwendung der Stromkreisunterbrecher stark ein- schränken. h und heine ökonomische . Umwandlung großer Eneraiemeneen unmög 1ic mac en, namentlich wenn sehr rapide Unterbrechungen ver- b b

langt werden. Umfangreiche Experimente und Untersuchungen, die unternommen wurden, um Mittel zu entdecken, durch welche solche Verluste ver- mieden werden könnten, führten mich dazu, gewisse Gesetze zu er- kennen, von welchen die Energieverluste abhängen. . . . Sowohl aus theoretischen Erwägungen wie auch aus praktischen Experimente~ folgt, daß der Energieverlust bei jedem Stromkreisunterbrecher, bei gleichen übrigen Bedingungen, in umgekehrtem Verhältnis eher zum Quadrat als zur ersten Potenz der Geschwindigkeit steht, mit welcher die Kontakte einander genähert und voneinander entfernt werden, vor- ausgesetzt, daß die Str?mkurve ni~ht. so steil. ist, um von der Sinu?- linie wesentlich abzuweichen, was m der Praxis selten vorkommt. Die Stromkurve, welche durch die Unterbrechung entsteht, ist im Gegen- teil sehr steil namentlich wenn der Unterbrecher das Laden und E_nt- laden eines Kondensators bewirkt, was in meinem System der Fall ISt, 122

No. 609,245. N. TESLA. Patented Aug. 16, 1898- ELECTRICAL CIRCUIT CONTROLLER. (AppliesliQ n 6.led De c. 2, 1607.J (No Model. l

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fi.A-ola JeJta, ./Jwe/UI/J bg ~- ~ v:l½.oA'l(!;ß Fig-. 43. ~:

123 und die Energieverluste werden demzufolge noch rapider reduziert, wenn die Geschwindigkeit des Unterbrechens und Schließens der Kon- takte erhöht wird. Diese Tatsache und die Unmöglichkeit, gewünschte Resultate durch gewöhnliche Unterbrecher zu erreichen, führten zur Erfindung neuer und wesentlich verschiedener Mittel, um einen Strom- kreis zu unterbrechen und zu schließen bei welchen ich eine leitende Flüssigkeit, wie z. B. Quecksilber, als Material für einen oder für beide Kontaktpole benutzte und neue Konstruktionen erfand, um rapide Kon- taktunterbrechungen zwischen der Flüssigkeit als einem Pol und einem Leiter oder einer Serie von Leitern als anderem Pol zu erreichen." .. • Die Anordnungen der Fig. 43 sind diesem Patent entnommen. Im rotierenden Gefäß a befindet sich etwas Quecksilber; dieses steigt durch Rotation an der Wand hoch und die Hohlschaufel K, die nicht bewegt wird, schleudert es gegen die rotierenden Zähne l, wodurch der Strom- kreis geschlossen wird. Wenn der Strahl in die Räume zwischen den Zähnen fällt, wird der Stromkreis unterbrochen. Je nach der Anzahl der Zähne und ihrer Umfangsgeschwindigkeit kann eine beliebige Anzahl der Funken in einer Sekunde erzielt werden. In der Figur ist auch das allgemerne Schaltschema angegeben. A A stellt eine Stromquelle dar, und zwar entweder Gleichstrom oder Wechselstrom. A' ist eine Selbst- i_nduktionsspule, A" ein regulierbarer Kondensator, B B'ein Tesla-Trans- formator. Die Ver~endung einer leitenden Flüssigkeit, wie Quecksilber, für seine Rotat10nsoszillatoren hat Tesla bereits in seinem Patent 609.251 vom 3. Juni 1897 / 16. August 1898 geschützt. In di~sem Patent steht unter anderem folgendes: . ,,Damit alle Vorteiie meines Systems voll realisiert und beste prak- tischs Resultate erzielt werden, muß der Stromkreisunterbrecher ge- 1 . Anforderungen erfüllen ' und die wichtiasto wisse t:, ist daß der Strom- ' . 1_creis ext_rem_ rapid unterbrochen und geschlossen werden kann. Ebenso st es wichtig, daß das Schließen und Unterbrechen, und namentlich das :rste, sicher und plötzlich erfolgt, und mit Rücksicht auf die Öko- nonue und praktische Verwendbarkeit ist es wesentlich daß der Ap- parat billig und betriebssicher konstruiert ist, so daß er' dauernd ohne Beaufsichtigung und Einregulierung verwendet werden ka~n ... : Die Erfindung umfaßt im Prinzip zwei Pole deren einer mit penphenscheu Kontakten und abwechselnden Isolierrä~men versehen ist, wie z. B. eine sternförmige Scheibe die drehbar anzeordnet ist; der andere besteht aus einem rotierenden ' Gefäß in welchem b eine isolierende un d eme . leitende Flüssigkeit rotieren;' die Kontakte des ersten Poles werden periodisch eingetaucht und schließen und unterbrechen abwechselnd den Stromkreis." ... Die Fig. 44 und 45 zeigen einige Ausführungsformen der Erfin_dung. In der Fig. 44 ist D ein Elektromotor, F das rotierende Gefäß m!t d~r isolierenden Flüssirrkeit S und darunter liegender leitender Flüssigkeit (Quecksilber), R u~d M ist die Sternscheibe. Durch Rotation d~s G~- fäßes werden die Flüssigkeiten in schnelle Drehung versetzt, die die Sternscheibe ebenfalls zur Rotation bringen; die Anzahl der Funken- 124 -No. 609,251. Patented Aug. 16, 1898. N. TESLA. HECTRIC CIRCUIT CONTROLLER. IApplica.~i.on tllod J"u.no 3, 1B07. Ronewod Juno 10, 1808.) (No Model.) 2 Sheots-Shoet '-

.ig.3 F,ig.2

F{!J.I

~&&/~r ~y /~. ~l'--~Aaj'J" Fig. 44. 125 No. 609,251. Patentad Aug. 16, 1898. N. TESLA. ELECTRIC CIRCUIT CONTROLLER. (Applica.tiou Il led Juuo 3, 1807. Ronowod Juno 161 18?8,) (No Model.) 2 Shoets-Shoel 2.

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WiTNtSSES , INVENTOR .

~-•ßW~ -~ :;t,edCL. \:)~ ··/. , -tf.ß.t~. ;rvv:_:~~~ ATTORNEYS. Fig. 45. 126

löschungen hängt von der Umlaufsgeschwindigkeit des Gefäße~. F_ a~. Der rotierende Pol F hat einen Schleifkontakt J für die Stromzuf~hru~0 ' während der andere Pol K fest angebracht ist. Die Fig. 45_ zeigt eir~ andere Ausführungsform der Erfindung und das allgemerne Scha t. schema. Vornehmlich von einer Gleichstromquelle oder auch von einer Wechselstromquelle wird der Strom den beiden Selbstinduktionssp~l;~~ C C' zugeführt, von wo er in die regulierbaren Kondensatoren B geht, in de~en,, ~ ebensc~luß der Unterbrecher F liegt. Der Tesla-Trans- formator A A ist an die Kondensatoren angeschlossen. Einige von den acht Patentansprüchen des Patents 609.245 lautei:: „1. Die Konstruktion eines Gefäßes mit einem Leiter oder einer Serie von Leitern und einer Schaufel oder Düse durch welche ein Strahl. od~r St~om einer_ Flüssigkeit gegen die Leit~r gerichtet wird, wobei die Leiter_und die Düse imstande sind, relativ zueinander bewegt zu w~rde~, u~d die _Mittel, um die leitende Flüssigkeit im Gefäß durch die Du.se 111 Zirkulation zu erhalten und die Operation durch relative Bewegung auf- rechtzuerhalten .... . 3. Die Kombination eines Gefäßes mit einer Serie von Leitern ui~d ei~iem Kana~ dari_n, dessen ein Ende gegen die Leiter ger~chtet ISt,_ ~1~ Mittel_, um die Leiter und das betreffende Kanalende in rapider r~latn er Rotatwn zu erhalten, und die Mittel um eine Zirkulation der leitenden Flüssigkeit im Gefäß durch den Kan~l gegen die Leiter aufrechtzuerhal- ten, wobei die Leiter und der Fli.issigkeits~trahl die entsprechenden Pole oder Elemente des Stromkreisunterbrechers bilden. . . . . .

Die Kombination eines Gefäßes in dem eine leitende Flüssigkeit

und eine Serie räumlich getrennter Leiter enthalten sind, eines Motoi:s, dessen Armatur mit dem Gefäß so verbunden ist daß dasselbe 111 Drehung versetzt werden kann und eines magneti~chen Körpers, ~er im Gefäß um eine mit seiner eigenen konzentrische Achse dreh?ar 1st und einen Kanal trägt, dessen ein Ende die leitende Flüssigkeit. au_f- fängt, während das andere sie gegen die Leiter schleud~rt, wob~!. eu: außerhalb des Gefäßes liegender fester Magnet den magnetischen Körper während der Rotation des Gefäßes festhält." Das Patent 609.251 hat zwölf Patentansprüche, von denen wir den folgenden zitieren: . ,, • ... 7. Ein Stromkreiskontroller, dessen ein Pol aus drehbare,i~ per;~ phenschen Kontakten und der andere aus einem drehbaren Gefaß m einer. leitenden und einer leichter~n nichtleitenden Flüssi~lrnit beStef.t, wobei der erste Pol so angeordnet 1st, daß seine Kontakte sich_ dur~_h . 18 nichtleitende in die leitende Flüssi<Tkeit bewerren während die Flüesig- keiten unter der Einwirkung der 0 Zentrifugalkraft"' ' ihre p osi·t·ion ein - nehmen." ... Die Fig. 46 zeigt, wie die Erfindung des Patentes ~09.2~~ vom

März/ 16. August 1898 verwirklicht werden kann. Hier wird un-

unterbrochen ein Quecksilberstrahl als ein Pol durch Drehung des Ged fäßes A durch den Kanal P gegen den anderen Pol _M g~schleu_dert ui~ die Unterbrechung erfolgt durch isolierte Zähne O eines Za hnkr anzes · 127 Einige Patentansprüche aus diesem Patent lauten: „1. Ein elektrischer Stromkreiskontroller, enthaltend einen Leiter, der einen Pol bildet, und die Mittel, um einen Strahl leitender Flüssigkeit, welcher den anderen Pol bildet, zu unterhalten und denselben gegen den Leiter zu richten, und ein Körper, der befähigt ist, periodisch durch den Strahl zu gehen und denselben zu unterbrechen ....

Die Kombination eines Gefäßes, in dem eine leitende und eine

isolierte Scheibe mit peripherischen Projektionen enthalten sind, und eine unbewegliche Röhre, durch welche ein Strom leitender Flüssigkeit gegen die leitende Scheibe durch die Projektionen O gerichtet wird."

Fig. 46.

Die Fig. 47 und 48 sind dem Patent 613.735 vom 19. April / 8. No- vember 1898 entnommen. In diesen Konstruktionen haben wir den Fall, daß beide Pole drehbar sind, wodurch eine wesentlich größere Zahl von Stromkreisschließungen und -unterbrechungen in der Zeiteinheit g~- währleistet wird. In der Fig. 4 7 rotieren beide Motoranker G und Q in entgegengesetzter Richtung und somit auch der Kasten D mit den Zäh- nen L, die den einen Pol bilden, und der Hohlzylinder S mit den Armen und Düsen V, durch welche der Quecksilberstrahl als zweiter Pol gegen die Zähne geschleudert wird. 128 No. 613,735. Patented Nov. 8, 1898· N. TESLA. ELECTRIC .. CIRCUIT CONTROLLER. (ApJ'llie&\ion fl.led Apr. 10, 1898,) (No Model.) 2 Sheots-Sheel 1.

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~- ~ ~/{fo Fig. 47. 129 No. 613,735. Patented Nov. 8, 1898. N. TESLA. ELECTRIC CIRCUIT CONTROLLER. (Applkatlon lllod Apr. lO, 1896.} {No Model.) 2 Shoots-Shoel Z.

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oy /ltvt,. fiv,b v/7u._y;At(?,~ Fig·. 48. l.l ok il au, Nikola Tesla. 9 130

In Fig. 48 befinden sich im Kasten A" zwei Quecksilberbassins W ~', die an die Pole C' C" angeschlossen sind. Durch D' D" E' wird e~n Drehfeld erzeugt, welches das Quecksilber in Rotation versetzt. Die Zahnräder L' L" werden durch O' N' O" in entgegengesetzter Richtun_~ um ihre Achse rotiert und schließen und unterbrechen den Stromkrei::.; durch beide Quecksilberpole. Die Patentansprüche lauten: „1. In einem Stromkreiskontroller die Kombination mit einem fest~n und einem flüssigen Leiter, welche befahio-t sind miteinander interroit- o tierend in Kontakt gebracht zu werden, wodurch ' der elektrische Strom- kreis geschlossen und unterbrochen wird und die Mittel um eine Dreh- bewegung_ der beiden Pole zu ermögliche~. '

In emem Stromkreiskontroller die Kombination mit einem Ge-

fäß, das eine leitende Flüssigkeit nebst Mitteln um dieselbe in Drehung zu versetzen, enthält, und einen Leiter der durch die Bewegung der Flüssigkeit in Rotation versetzt wird und so die elektrische Verbindung mit der Flüssigkeit schließt und unterbricht, wie das hier gezeigt iSt:., Ii_n Patent 611.719 vom 10. Dezember 1897 / 4. Oktober 1898 ist em Osz11lator_ ges_chü~zt, bei dem die Unterbrechung und Schließun? des Stroml~reises 111 einer Gasatmosphäre und nicht in der Luft stattfmd~t. ?erschiedene Untersnchungen führten Tesla zur Entdeckung, daß 111 einer Atmosphäre ve1:schiedener Gase geringere Eneq~ieverluste vor- kommen als 111 der Luft. Tesla setzt im Patent näher auseinander, welche Eigenschaften ein Medium haben muß in dem das Unterbrechen und Schließen eines Stromkreises erfolgen ~oll. Er sagt darüber folgende_s: . ,,Ich habe _einige ideale Bedingungen für das Medium gefunden, lll dem das Schließen und Unterbrechen stattfinden soll, und zwar: .

Das Medium, welches die Kontaktstellen umgibt, muß möglichst

hohe Isolierfähigkeit haben, so daß die Pole auf eine außerordentlich kurze Entfernung zueinander gebracht werden können, bevor der Strom den Z:visc~enraum durchschlägt. . . 2._ D~~ ~ie~erherstellung des beschädigten Dielektrikums, d. h. semer_ Isol!erfah1gke1t, muß momentan sein damit die Zeit, während welc_hei die Verluste in erster Linie vorko~rnen, auf das Minimum reduziert wird.

Das Medium muß chemisch inert sein damit die Zerstörung d~r

Elektroden, soweit es irgend möglich ist, 'verringert "".ird und dam~t chemische Prozesse, welche Wärme entwickeln und die Verluste ei- höhen, ausgeschaltet werden. .

Das Nachgeben des Mediums unter dem Druck der elektrischen

Spannung darf nicht langsam, sondern muß plötzlich erfol~:n, Ul~~er Krach, wie wenn ein Stück Glas in einem Schraubstock zerdruckt ':11 d.

Das Medium muß so sein, und das ist das Wichtigste, daß _der Lich~-

bogen sofort nach seinem Entstehen auf geringst mögliche lineare D~- mensionen beschränkt und an seiner Ausbreitung und Ausdehnung ver- hindert wird .... Als ein Sc~rit_t ~ur Real_isation ~ieser theo1:etischen FoPd~rungen ~~~ wies sich bei einigen memer Oszillatoren die Anwendung von ho_ isolierenden Flüssigkeiten, wie Hydrokarbon, die mit großer Geschwm- 131 digkeit durch den Raum der Elektroden gingen. Hiedurch wurden zroße Vorteile erreicht. Auf diese Weise waren einize obizer Bedin- gungen erfüllt, es blieb aber der Nachteil, der a,u~h de1~ Vakuum anhaftet, daß der Lichtbogen in Länge und Breite zunahm, wodurch große Verluste vorkamen. Um diese Nachteile auszuschalten und alle obigen Bedingungen zu erfüllen, benutze ich ein unter Druck stehendes gasförmiges hochisolierendes Medium ... Ich habe praktisch beob- achtet, daß der Lichtbogen in einer solchen unter Druck stehenden Gasatmosphäre in seinem Querschnitt im Verhältnis zum Druck redu- ziert wird, wodurch eine große Ökonomie der Energie erzielt wird. Ein weiterer g-roße~ I?raktischer. Vorteil ist, daß die Isolierfähigkeit eines solchen komprimierten Mediums auch bei sehr zroßer Erhöhunz der Temperatur nicht leidet; auch bei großer Variatioi des Druckes ai1Jeitet der Oszillator ohne Nachteile ... " Die Fig. 49 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Oszillators. Im Gefäß M befindet sich ein flüssiges Gas, wie z. B. Ammoniak, das die Atmosphäre im luftdicht abgeschlossenen Gefäß A unter Druck hält. Die Pole sind durch das von der Pumpe 1' angetriebene Queck- silber J und das Zahnrad G H dargestellt. Das Zahnrad G ist durch DR c mit dem Anschluß P leitend verbunden. Von den zehn Patentansprüchen führen wir folgende an:

Die Kombinatio_n eines gesc~lossenen Gef~ßes UJ?d eines darin

b fi" archen1 Stromkreisunterbrechers, der von einem inerten unter e nk 8tehenden Isoliermedium umgeben ist . . . ' Druc _ Ein Appar~t zu: Schließung und Unte~·brechung eines elektrische!1 6 ·ses die Mittel enthaltend, um einen Strahl oder Strom lei- rel S trorn-: .1 Flüssio-keit, ' welcher d en emen • . Pol bildet, gegen den anderen en d etwelcher "'aus einem tPol . ~ h L . ouer me. reren eitern besteht, aussetzend zu schleudern und ein Gefäß, das ehe Pole einschließt und den Sauerstoff von den Polen fernhält." Viele andere Patente beziehen sich ebenfalls auf Rotationsoszilla- toren. Tesla hat effektiv über 50 verschiedene Oszillatortypen für ver- schiedene Leistungen gebaut, angefangen von einigen hundert Watt bis zu einigen hundert Kilowatt Leistung und für 500 bis 100.000 und mehr Stro~kreisunterbrechungen in der Sekunde. In der New Yorker Zeitschrift Electrical Experimenter" vom Juli 1919, Seite 229, gibt Tesla selbst' an, daß er mit verschiedenen Typen seiner Oszillatoren einen Wirkungsgrad von 85% erreicht hat und daß sie so hohe Anzahl Unterbrechungen liefern konnten, um mit ihnen ungedämpfte Schwin- gungen für radiophonische Zwecke erzeugen zu können. In derselben Zeitschrift, im Februar 1917, Seite 713 gibt Samuel Cohen an, daß Tesla in seinen R31diountersuchungen in Kolorado 1899 / 1900 einen großen Quecksilberoszillator mit 100.000 Unterbrechungen in der Se- kunde bei 50 PS Leistung in ständigem Gebrauch gehabt habe. Für wesentlich höhere Leistungen wurden Oszillatoren mit kleinerer An- zahl von Unterbrechungen, bis zu 10.000 in der Sekunde, verwendet. \:F 132 No 611,719. Patented Oct. 4, 1898. N. TESLA. ELECTRICAL CIRCUIT CONTROLLER. \Applica.tlon tlh.-d Dec. 10, 1807./ (Nu Moacl. l

Inert, Liqilllied 6a.s

Waru:vse.s: ~A~ MAolo .lc,;ta/ ~ _bz.oe.n.tor 6~ /3 'lY'f~ll. b_y ~-~ ~l'.cy.; Fig. 49. ___ .,_. ~-~ .

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Resonanz gekoppelter Schwingungskreise.

Das Problem der Resonanz mehrerer gekoppelter Schwingungskreise ist ebenfalls in den erwähnten Vorträgen ausführlich behandelt worden. Tesla hat bereits bei seinen ersten Versuchen mit dem Hochfrequenz- transformator die Bedeutung der Kapazität, der Selbstinduktion und des Ohmschen Widerstandes für die Resonanzwirkungen richtig er- kannt und seine Hochfrequenzapparate so ausgebildet, daß einzelne Hochfrequenz-Stromkreise durch einfache Einregulierung der Kapa- zität und der Selbstinduktion genau aufeinander abgestimmt werden konnten, und zwar für eine beliebige Periodenzahl. Bei allen seinen Ex- perimenten und Vorträgen über Hochfrequenzströme und Phänomene spielt die Resonanz eine wichtige Rolle und das ist der Grund, warum er diesem Problem die größte Aufmerksamkeit geschenkt hat. Wir haben bereits bei der Wiedergabe seiner ersten Versuche mit Hoch- frequenzgeneratoren einiges über Resonanz zitiert. In den Vorträgen in New York und London 1891 und 1892 finden wir das Resonanz- problem viel ausführlicher besprochen. Im Vortrag vor dem Franklin Institut 1893 finden wir. über die Resonanz einen großen Abschnitt, aus dem wir folgendes zitieren: Offenbar wird, falls es uns gelingt, die Wirkung der Resonanz beim Betriebe elektrischer Vorrichtungen praktisch zu verwenden, die Rück- Jei tung natürlich unnötig werden, da die elektrischen Schwingungen mit einem Drahte gerade so_ gut u_nd zuweilen noch besser fortgeleitet _, den können als mit zweie_n. Die zunächst zu beantwortende Frage :verd~her ob reine Resonanzwirkungen überhaupt hervorzubrinzen sind. 1st Theorie.,. und ' Er f a:h rung. zei~en · b e_~·d e, d a ß d.ies __ m · der _Natur_ unmöglich b

. t da sobald die Osz11lat10n starker und starker wird, die Verluste \~ 'aen' schwingen~en Körpern und _den umg~benden Medien zunehmen und notwendig die S?hw1~gun~.' d~e sonst ms unendliche zunehmen würde hemmen. Es ISt ein glücklicher Umstand, daß sich reine Re- sonan~ nicht hervorbringe~1 läßt; denn wäre dies der Fall, so ließe sich kaum sagen, we~chen ~efahren _der ahnungs_lose Experimentator aus- <resetzt würde. Bis zu emem gewissen Grade Jedoch ist es möalich Re- sonanz zu erzeugen, un d zwa1: ist b . d"ie G röße der Wirkungen b begrenzt'

durch die unvollkommene Leitungsfähigkeit und die unvollkommene Elastizität der Medien oder, allgemein gesprochen, durch die Reibungs- verluste ... Die elektrische Resonanz wird um so vollkommener erhalten, je geringer der 'Yiders~and o_der di~ I!flpedanz des Leiters und je voll- kommener das Dielektnkum 1st. Bei emer Leydener Flasche, die durch einen kurzen Kabelstrang aus dünnen Drähten entladen wird sind diese Erfordernisse wahrscheinlich am besten erfüllt und die Res~nanz- wirkungen sind daher ausgezeichnet. Dies ist nicht der Fall bei Dyna- momaschinen, Transformatore1: und ihren Stromkreisen oder überhaupt bei durch den Handel zu beziehenden Apparaten, in denen das Vor- handensein von Eisenkernen die Wirkung kompliziert oder unmöglich macht. Bezüglich der Leydener Flaschen, mit denen Resonanzwirkungen häufig demonstriert werden, möchte ich bemerken, daß die beobach- teten Wirkungen oft wahrer Resonanz zugeschrieben werden, aber 134 selten von ihr herrühren, da ein Irrtum in dieser Beziehung sehr leicht möglich ist ... Um verläßliche Beobachtungen der Resonanzwirkungen auszuführen, ist es wünschenswert, wenn nicht notwendig, eine harmonisch steigende und fallende Ströme liefernde Wechselstrommaschine zu verwenden, da beim Arbeiten mit intermittierenden Strömen die Beobachtungen nicht zuverläßig sind, weil viele Erscheinungen, die von der Ände- rungsgeschwindigkeit abhängen, mit sehr verschiedenen Frequenzen hervorgebracht werden können. Selbst wenn man solche Beobachtungen mit einer Wechselstrommaschine anstellt, kann man sich täuschen lassen. Wenn ein Stromkreis an eine Wechselstrommaschine angeschlos- sen ist, gibt es unendlich viele Werte für die Kapazität und Selbst- induktion, die zusammen der Bedingung der Resonanz genügen ... Bei den elektrischen Schwingungen ist es von enormer Wichtigkeit, die Verhältnisse derart einzurichten, daß die Schwingung mit der größten Freiheit geschehen kann. Die Größe der Resonanzwirkung hängt unter sonst gleichen Bedingung·en von der in Bewegung gesetzten Elektrizitätsmenge oder von der Stärke des durch den Stromkreis ge- triebenen Stromes ab. Der Stromkreis widersetzt sich aber dem Durch- gang der Ströme wegen seiner Impedanz und daher ist es, um die beste Wirkung zu erzielen, notwendiz den scheinbaren Widerstand oder die Impedanz auf ein Minimum zu ~-'eduzieren. Es ist unmöglich, den- selben ganz zu beseitigen, sondern dies geht nur zum Teil, da der Ohmsche Widerstand nicht beseitigt werden kann. Wenn die Fre- q_uenz der Stromimpulse aber sehr groß ist, so wird der Stromfluß prak- tisch durch die Selbstinduktion bestimmt, Die Selbstinduktion läßt sich ~\ber durch Kombination mit einer Kapazität beseitigen. Ist die Be- ziehung zwischen diesen beiden derart daß sie sich bei der benutzten Frequenz gegenseitig aufheben, d. h. so'lche Werte haben, durch welche d_i~- Bedingung der Resonanz befriedigt wird und die g~ößte Elektri- zttätsmengo durch den äußeren Stromkreis fließt, so wird das beste Resultat erhalten. Es ist einfacher und sicherer den Kondensator mit der Selbstinduktionsspule hintereinander zu sch~lten. Es ist klar, daß in solchen Kombinationen für eine g·egebene Frequenz und we;1n_ man nur die Fundamentalschwingungen in Betracht zieht, Werte existieren, die das beste Resultat geben, wenn der Kondensator im Nebenschluß zur Selbstinduktionsspule liegt, natürlich mehr solche Werte, als ~enn der Kondensator in Serie sich befindet. Indessen bestimmen praktische Verhältnisse die Wahl. Im letzteren Falle kann man nämlich zur Aus- führung der Versuche eine kleine Selbstinduktion und eine große Ka- pazität oder eine kleine Kapazität und eine große Selbstin_dukt~on nehmen; das letztere ist indessen vorzuziehen, da es unbequem 1st, eine große Kapazität durch eine kleine Abstufung zu regulieren. Nimmt man eine Spule mit sehr zroßer Selbstinduktion so wird die kritische Kapazität auf einen sehr kleinen Wert reduziert; möglicherweise reicht die Kapazität der Spule selbst aus. Es ist leicht, besonders wenn man gewisse Kunstgriffe beobachtet, eine Spule zu wickeln, dt~rch wel~he der Wert der Impedanz auf den Ohmschen Widerstand allem reduziert 135 wird; für jede Spule gibt es natürlich eine Frequenz, bei welcher der größ~~ S~rom du~ch die ~pule_ fließ~. Die Beo1?achtung des richtigen V ~rhaltms~es zwischen Selbstinduktion, Kapazität und Frequenz ist beim Betriebe von Wechselstromapparaten wie Transformatoren oder Motoren von Wichtigkeit, weil durch eine kluge Bestimmung der Ele- mente die Verwendung eines kostspieligen Kondensators u;nötig ge- worden ist. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Wicklung eines Wechselstrommotors unter den normalen Betriebsbedingungen den erforderlichen Strom mit einer niedrigen Spannung zu senden und den falschen Strom ganz zu beseitigen; und je größer der Motor ist, um so leichter läßt sich dies bewerkstelligen. Hiezu ist es aber notwendig, Ströme von sehr hohen Spannungen und hoher Frequenz zu verwen- den ... Eine Spule mit regulierbarer Primär- und Sekundärwicklunz erweist sich bei Versuchen mit der disruptiven Entladung als zwe~lonäßig. Wenn wahre Resonanz erhalten wird, muß natürlich der Wellenbauch an dem freien Ende der Spule liegen." An mehreren anderen Stellen desselben Vortrages wird gezeigt, wie einzelne Stromkreise bei den Experimenten mit Hochfrequenzströmen aufeinander abgestimmt werden.. Bei der Erläuterung der Fig. 35 in dem Absatz über Stromkreis III b wurde ausdrücklich angegeben, daß der Sek.undärkrei~ mit ein_e~- reg~lierbaren_ Kondensator versehen sein muß um ihn auf den Pr~markre1s abzu_stnnmen. An anderen Stellen z ibt ',resla an, daß auch die Spulen zu diesem Zwecke regulierbar sein ~onen. Durch. Verwen~ung reg·~l~_erbarer Apparate erreicht Tesla den großen_ Vortei~, daß die ~(apazitat des Kon~ensators und die Selbst- ·uduktion der Spulen nicht von vornherem testaelezt zu werden ~rauchen, sondern daß man beliebige o·eeicrnete I(ond~nsatoren und Spulen für di: Vers~~che verwenden ka~n, bdurch derer:i: genaue_ Ein- regulierung die gewunschten Frequenzen oder Wellenlangen erzeugt werden können. . Diese Methode der Einregulierung der Hochfrequenz-Stromkreise auf dieselbe Wellenlänge hat Tesla auch in seinem Pa,te~t 56~.178 vom

Juni/ 22. September 1896 beschrieben und darauf hingewiesen, daß

es sehr wichtig ist, in mehreren Hochfreq_uen_z-Stromkre~sen genaue Abstimmuno- in bezug auf Resonanz zu verwirkhchen. Da dieses Patent für alle An:enduno-sgebiete der Hochfrequenzströme von grundlegender Bedeutuno· ist wollen wir es hier ausführlich zitieren mit der Bemer- kung, daß da;selbe namentlich__ für die ~adiote~lrnik, wel~he mit Tesla- strömen arbeitet und Wellenlangen, die den reslaschwmgungen ent- sprechen verwendet, die Basis bildet; denn bei ihr kommt es sehr darauf a~, einzelne Stromkreise genau aufeinander abzustimmen. Wir operieren heute bei allen Hochfreq~enzapparaten nach den Methoden Teslas die in diesem Patent beschrieben sind. Tesl'a sagt im Patent unter anderem folgendes: „In früheren Patenten habe ich eine Methode und Apparate zur Erzeugung von Hochfrequenzströmen gezeigt und beschrieben. Diese Apparate, in Verbindung mit einem Gleichstromspeisekreis, beruhen auf 136

folgenden Prinzipien: Die Gleichstromenergie wird periodisch in ei~en S_tromkreis mit hoher Selbstinduktion geschickt, wo sie zur LadutJg e_m es Kondensators dient der durch einen Kreis kleiner Selbstindiijc- tion entladen wird in weichem sich die Mittel befinden, die dem SttC\Jll die notwendige Spannung geben, um erwünschte ~~ffekte zu erzeugen. Wenn wir die Bedingungen zur Erzielung dieses Resultates Ue- trachten, so werden wir° sehen daß die Hauptelemente des Systems fol~ende sind: 1. Der Speisest;omkreis, welcher auch als L~kalstrC1~- kre1s betrachtet werden kann, der die periodischen Impulse liefert t\1:)d den Stromkreis mit der hohen Selbstinduktion enthält und 2. der StrCIAJ- kreis kleiner Selbstinduktion durch welchen der Kondensator e)'.\t- laden wird und welcher ent~eder selbst als operativer Stromkreis IJe- n~tzt werden oder in sich einen Kreis mit Apparaten enthalten kao:o, die den Strom ausnutzen oder induktiv mit einem Sekundärkreis, h1 welchem die Arbeitsstromkreise und Apparate enthalten sind, ~er- bunden sein kann. Alle diese Stromkreise können mehr oder wen1g,10r untereinander verbunden sein wir wollen sie aber wegen besserer tt- klärun_g pr:3-ktisch als vonein~nder getrennt betrachten und annehmen, daß sie mit einem Regulierapparat in Verbindung. st~hen, d~r al)- w~chselnd den Kondensator mit dem Ladestromkreis m Verbindung ?rmgt und mit dem Entladestromkreis oder mit dem Primärkreis eiri~s Transformators, dessen Sekundärstromkreis die Apparate enthält,_ die derst Strom betätigt. Meine jetzige Erfindung bezieht sich auf dieses ~Y em und bezweckt geeignete und ökonomische Mittel der Reg1,1_. herun~ des Systems zu geben ... 1 , Es st bekannt, daß jeder Stromkreis unter der Vorausset~ung, ~aß s~in Ohmscher Widerstand bestimmte Grenzen nicht überschreitet, seine eigene Schwingungsperiode ähnlich der Schwingung einer belastetor, ~eder hat. Um den Stromkreis durch periodische Impulse, die ih~~z auf- g~-~wunge"! werden, am wirkungsvollsten laden und entladen zu konsien, ~zuss~n die aufgezwungenen Frequenzen in bestimmtem Verhältnis z·u 1 er F r_equenz des Stromkreises selbst stehen. Aus demselben Grunde fuß die Frequenz des Entladestromkreises in ähnlichem Verhältnis zit ~en_ aufgezwungenen Impulsen oder zu der Frequenz des Ladestrom, Je:tses stehen. We_nn die Bedingun_gen so getroffen sind, daß sie d~m- _:%esetz der harmonischen Schwingungen folgen, so sind die Stromkreise in Resonanz ode,_· in elektromagnetischem Synchronismus und_ ich !wbe yefun_den, daß diese Bedingung für mein System hohe Vorteile bietet, k~_ezse so= Ich. richte daher in der Praxis· die elektrischen Konstanten der Strom- daß diese Resonanzbedingung in normaler Arbeit an- nahen~d erretcht ist. Um das zu sichern, gleiche ich die Anzahl der St:omunpulse pro Zeiteinheit, die ich in den Ladestromkreis schicke, mit der Frequenz des Ladestromkreises selbst aus und dasselbe Ver- hältnis wird zwischen dem Lade- und Entladestromkreis aufrecht- erh~lten. Jede Abweichung von diesen Bedingungen hat eine Ver- kleinerung der Wirkung zur Folge und ich benutze diese Tatsache, um die Wirkusu) durch Änderunq der Frequenz der Impulse oder der ver- schiedenen Stromkreise zu regulieren. 137 Da die Frequenz jedes gegebenen Stromkreises von dem Verhältnis seines Widerstandes, seiner Selbstinduktion und seiner Kapazität ab- hängt, kann die Anderung eines oder mehrerer dieser Elemente die Frequenzänderung des Stromkreises zur Folge haben. Demzufolge gibt es verschiedene Wege, um die Frequenz verschiedener Stromkreise meines Systems zu ändern; die besten und wirkungsvollsten Mittel, um die gewünschten Resultate zu erreichen, sind aber folgende: a) Ände- rung der Geschwindigkeit der aufgedrückten Stromimpulse oder der- jenigen, die von der Stromquelle in den Ladestromkreis kommen, z. B. durch Änderung der Geschwindigkeit des Kommutators oder eines anderen Stromkontrollers; b) Änderung der Selbstinduktion des Lade- stromkreises; c) Änderung der Selbstinduktion oder der Kapazität des Entladestromkreises ... In dem beschriebenen System kann man durch ganz geringe Ände- rung der Schwingungsperiod~ eines Strom}uei~~s bei Beobachtung der . . na-ecrebenen Vorschriften eine sehr weite Anderung· des Effektes '-" b b erzielen. . . Um den a-rößten Effekt in diesem System zu erzielen, ist es, wie ich da:s schon f~üher festgestellt habe, wesentlich, daß föe Stromkreise, d_ie ich als Lade- und Entladestromkreise bezeichnet habe, nicht nur in Resonanz miteinander sind, sondern daß die Frequenz möglichst hoch iSt,Hie·r ist eine Beschreibung für den Fall gegeben, daß Gleichstrom als eisestrom zur Verfügung steht; dieselbe Methode der Regulierung 8I\ demselben Resultat kann aber benutzt werden, wenn als Strom- mr Jle Wechselstrom zur Hand ist." qufm Patent beschreibt Tesla weiter die benutzten Apparate, die aus ., - er baren Spulen und Kondensatoren bestehen, deren Regulier- i egu 11 · d e Anspruc ··· lie. b e f ne . d'igt, fähigkeit we1tgehen . Für die Hochfrequenz-Stron:ikre1se benutzt Tesla verschiedene Kon- densatoren eigener Konstruktwn und Erfindung, die gewisse Vorteile aufweisen und von ihm ebenfalls patentiert sind. Im Patent 464.667 vom 1. August/ 8. Dezember 1891 gibt er an, daß gewöhnliche :1{-o~densato1:en in s~i1:em Hochfrequenzs}:stem g~wis?e Nachteile aufweisen, weil das bei ihnen benutzte Isoliermaterial m bezuz auf Isolation nicht beständig ist und infolge dadurch bedingter Verl~ste die Kapazität des Kondensators veränderliche Werte annimmt und genaue Abstimmung unmöglich macht. Aus diesem Grunde nimmt er ausgekochtes Öl für seinen Kondensator. Er sagt im Patent darüber folgendes: „Ich habe bei meinen Versuchen gefunden, daß Isoliermaterial wie Qlas, Glimmer, überhaupt solche Körper, die sehr hohe spezifische Induktionskapazität besitzen, für solche Apparate, bei denen Ströme hoher Frequenz und hoher Spannung zur Verwendung gelangen, weniger geeignet sind als solche, die hohes Isolationsvermögen und zugleich geringere spezifische Induktionskapazität besitzen. Ich fand auch, daß ~s sehr erwünscht sei, alle gasförmige Materie von den Apparaten und Jeden Zutritt derselben zu den elektrisierten Flächen fernzuhalten, um 138

die Erhitzung durch das Bombardement der Moleküle und den daraus folgenden Verlust oder eine Beschädigung zu verhüten. Ich habe _(Je- funden, daß ich diese Resultate erzielen und Kondensatoren hoher Wirk- samkeit und Zuverlässigkeit herstellen kann durch Anwendung des Öls als Dielektrikum. Es ist keine Spezialkonstruktion des Konden- sators erforderlich, ich benutze aber einen solchen, in dem der Abstand zwischen den Platten regulierbar ist, und in vielen Fällen hat sich das von großem Vorteil gezeigt. Es ist bekannt, daß das Öl isolierende Eigenschaften besitzt, ich habe aber besondere Eigenschaften in ~en Ölen entdeckt, welc_he. sie befähigen, bei den Kondensatoren dasjenige zu erreichen, was bis Jetzt nicht möglich war." Im Patent 567.818 vom 17. Juni/ 15. September 1896 beschreibt Tesla einen neuen Kondensator, in welchem Gase oder atmosphärische Luft vollkommen ausgeschlossen sind und in dem die leitenden Flächen aus leitenden l~Iüssigkeiten bestehen. Tesla gibt an, daß solche Konden- satoren mit besonderem Vorteil bei Hochfrequenzströmen benut_~t ":erden können, weil dieselben konstante Temperatur behalten ~nd. Iii r die Erzeugung der Hochfrequenzströme von wesentlichem Vorteil sind. Diese I1~onde~satoren haben den weiteren Vorzug, daß sie stets kon- stante :\..apazität haben, die weitgehend regulierbar ist. Durch solche regulierbare Öl- und Flüssio-k:eitskondensatoren und regulierbare Induktions- und Selbstinduktiont;,spulen ist eine genaue Abstimmung mehrerer gekoppelter Hochfrequenz-Stromkreise voll _?,·e- sichert, so daß genaue Resonanz im Betrieb unabhängig von der Hohe der verwendeten Frequenzen und Spannungen erhalten werden kann. Alle Hochfrequenzexperimente Teslas basiere~ auf diesen Entdeckungen.

Lose Koppelung. Verstärkung der freien Schwingungen.

Das dritte Problem, welches sich auf Erzielung möglichst freier Schwingungen im Arbeitsstromkreis und möalichst hochperiodiger, ver- stärkter ungedämpf~er Schwingungen bezieht, ist durch ~erschiedene neue Entdeckungen im Zusammenhano- mit den hier beschriebenen Ent- deckungen und Apparaten gelöst wo1%en. Als _wichtigste Entdeckung in dieser Richtung sind die l.o~e Koppe- lung einzelner Stromkreise und die flachen und konischen Spiralspulen für die Hochfrequenzstromkreise anzusehen. Tesla hat durch Vers~che festgestellt, daß freie Schwingungen im Arbeitsstromkreis ermögh_~ht und wesentlich erleichtert werden, wenn der Koppelungsgrad v~rhalt- nism~ßig klein und regulierbar gewählt wird, so daß jede Rückwirkung der emzelnen Stromkreise aufeinander unterbleibt. Bei einem gewöhnlichen Tesla-Transformator mit enger Koppelung der Schwingungskreise und mit gewöhnlichem ungelöschte°: Funl~en sind die Bedingungen für die Resonanz sehr kompliziert. Hier spielt die Rückwirkung der Stromkreise aufeinander eine wesentliche R?lle und ist genaue Abstimmung auf Resonanz infolgedessen nicht möglich. Die Resonanzkurve ist nicht scharf ausgeprägt, sondern doppel~ .~e- krümmt und wir haben in beiden Kreisen Wellen, die ihre Amplitude periodisch variieren, wodurch die Resonanz gestört wird. Selbst wenn 139 die Dämpfung in beiden Stromkreisen noch so klein ist kann das nicht verhindert werden, bei starker Dämpfung ist aber die' Resonanz über- haupt nicht mög!ich. J?.ie Dämp_fung ist im Primärkreis wegen des Funkens wesentlich großer als 1m Sekundärkreis. Nach theoretischen Untersuchungen des berühmten Physikers Drude 1) kann man die Dämpfung dadurch wesentlich reduzieren, daß man kurze Funken- strecken nim1:1t und Kondensatoren gebraucht, die frei von Bürsten- entladungei: sind, was nur erreicht werden kann, wenn man die Kon- densatoren m 01 bettet. Zu diesen Resultaten ist aber Tesla, wie soeben gezeigt wurde, schon lange vorher gekommen und hat deshalb und aus wirtschaftHchen und anderen Gründen Serienfunkenstrecken mit sehr kleinen Strecken und regulierbaren Ölkondensatoren und auch die übrizen Löschmethoden sowie verschiedene Rotationsoszillatoren erfunden. Die Oszillationen aus solchen Apparaten ermöglichen nur dann vollkom- mene Resonanz, wenn der Primärkreis durch den Sekundärkreis über- haupt nicht beeinflußt werden kann. Durch plötzliches Abreißen des Lichtbogens und Funkens wird das nicht voll erreicht. Durch viele Versuche kam Tesla zu der wichtigen neuen Entdeckung, daß die Kop- pelung der beiden Kreise nicht sehr eng sein darf. Die Spulen des Tesla-Transformators müssen gegeneinander verschoben werden können. Tesla hat das in vielen seiner Experimente festgestellt und in mehreren Artikeln 1896 in „The Electrical Review" betont 2). Wir finden darüber auch in seinem epochalen "." ortrag vor der amerikanischen elektro- therapeu~ischen Gesellscl:aft 1m Jahre 1898, welchen wir im neunten J{apitel 1m Wortlaut brmgen, lll\ter anderem Iolgendes; ,,Besonde~·e Vorteile. :verdeD:. durch ausgezeichnete Regulierung· gew~h~·_t, die durch emJ:ache A_nde11ung des _Abstandes zwischen der Prnnar- und Sekundärspule erfolgt. Harmomsche Schwingungen kommen am besten zum Ausdruck, wenn die Sekundärspule in gewisser Entfernung von der primären liegt ... Dadurch werden freie Oszillationen erleichtert und der Synchronismus immer hergestellt." Die lose Koppelung erleichtert demnach freie Oszillationen und er- möglicht ungedämpfte oder ganz schwach gedämpfte, lang andauernde Wellen groaer Amplitüde, sie bedingt aber starke Kraftlinienstreuung und demzufolge ziemliche Verluste bei der Energieumwandlung. Um diese Verluste auf das Mindestmaß zu reduzieren, hat Tesla die Hochfrequenzspulen flach und konisch in der Form einer Spirale aus- gebildet und sie ineinander oder nebeneinander induktiv gekoppelt, wodurch die Kraftlinienstreuung fast zänz.lich vermieden und der Grad der Koppelung für freie Schwingunge~ ausreichend wird, während die freien Schwingungen enorm verstärkt werden. Diese großen Entdeckungen sind ebenfalls in verschiedenen Patenten beschrieben und zwar namentlich in den Patenten 645.576 und 649.621 vom 2. Sep'tember 1897, im Patent 787.412 vom 15. Mai 1900 _un~ im Patent 593.138 vom 20. März 1897, worin Tesla der Schutz auf spiral- ') Drude, Annalen der Physik 1904, pag. 512: ,,über induktive Erregung zw~ier elektrischer Schwingungskreise. Tesla-Transformatoren und drahtlose Tele_graph1e." 2) Siehe: ,,The Electrical Review", Vol. 28, Nr. 17, pag. 211, vom Apnl 1896. -=

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förmige Transformatoren erteilt wurde. Durch diese Spulenformen werden die Schwingungen auch verstärkt. Obwohl sieb diese Patente auf die Radiotechnik beziehen und im Abschnitt über Radiotechnik ausführlich herangezogen werden, wollen wir doch aus dem Patent 787.412, weil es hieher gehört, folgendes zitieren: Um die elektrische Bewegung im Sekundärstromkreis wie nur möo-- lich zu verstärken, ist es wesentlich, daß die induktive Verbindu;o- zwischen dem Primärkreis A und dem Sekundärkreis C nicht seb~ intim sei, wie das bei gewöhnlichen Transformatoren der Fall ist; sie sollen im Gegenteil lose gekoppelt sein, um freie Oszillationen zu ge- statten, und das will heißen, daß die gegenseitige Induktion klein sein soll. Die Spiralform der Spule C sichert diese Vorteile, während die Windungen, die in der Nähe der Primärspule A liegen, starker induk- tiver Wirkung ausgesetzt sind und eine hohe elektromotorische Kraft am Anfang sichern. Wenn diese Anordnungen und Verhältnisse sorg- sam erfüllt sind ... werden elektrische Bewegungen im Sekundärkreis enorm verstärkt . . . Ich habe in der Praxis gefunden, daß es auf diese Weise möglich ist, elektrische Bewegungen zu erzeugen, die vieltausend- mal größer sind als die Anfangsbewegungen ... " In seinem Patent 685.012 vom 21. März 1900 gibt Tesla ein weiteres Mittel an, wie die Intensität der elektrischen Oszillationen verstärkt werden kann. Obwohl sich auch dieses Patent in erster Linie auf die Radiotechnik bezieht, wollen wir doch einiges aus demselben an dieser Stelle zitieren, weil es mit dem hier behandelten Problem in direkter Verbindung steht. Tesla sagt in diesem Patent unter anderem folgendes: „In. vielen wissenschaftlichen und praktischen Anwendungen der elektrischen Impulse oder Oszillationen - wie z. B. in den Systemen der drahtlosen Nachrichtenübertragung auf weite Entfernungen - ist es von großer Bedeutung, die Stromimpulse oder die Schwingungen, die in den Stromkreisen des Senders und des Empfängers und namentlich des letzteren hervorgerufen werden, so weit als irgend möglich zu verstärken. Es ist bekannt, daß, wenn man elektrische Impulse einem Strom- kreis, der frei oszillieren kann, aufzwingt die Intensität der in dem Stromkreis entwickelten Oszillationen von' der Größe seiner physika- lischen Konstanten und vom Verhältnis der Periodenzahlen der auf- gezwungenen und der freien Oszillationen abhängig ist. Um mögtichst gute Resultate zu erzielen, ist es notwendig, daß die Periodenzahl der aufgezwungenen und der freien Oszillationen dieselbe ist; denn unter diesen Bedingungen ist die Intensität der letzteren am größten, hängt hauptsächlich von der Induktanz und vom Widerstand des Stromkreises ab und ist mit der ersten direkt und mit diesem indirekt proportional. Um die Impulse oder die in dem Stromkreis erregten Oszillationen zu verstärken - mit anderen Worten: um größte Stromstärke oder elek- trische Spannung in ihnen hervorzurufen -, ist es erwünscht, ihre 141 Induktanz so groß als möglich und ihren Widerstand so klein als möglich zu wählen. Mit Rücksicht hierauf habe ich Leiter einer Spezial- form von verhältnismäßig sehr großer Oberfläche erfunden und ge- braucht; ich habe aber gefunden, daß bestimmte Grenzen in bezug auf Er- höhung der Induktanz und Reduzierung des Widerstandes bestehen. Das wird man verstehen können, wenn man berücksichtigt, daß in einem frei oszillierenden Stromkreis ein Steigen des Stromes oder der Spannung der Frequenz der Stromimpulse proportional ist, während eine hohe Induktanz niedrige Frequenz bedingt. Anderseits kann die Vergröße- rung der Oberfläche des Leiters zwecks Reduzierung des Widerstandes nicht über gewisse Grenzen gehen, weil es dann wenig Zweck hat, da die elektrischen Oszillationen, namentlich solche sehr hoher Frequenz, nur auf der Oberfläche der leitenden Schicht fließen; obwohl man diesen Mißstand durch Anwendung von dünnen Bändern, Röhren oder ge- litzten Kabeln teilweise beheben kann, kommen in der Praxis Mängel anderer Art vor, die den Gewinn mehr als aufheben .... Es ist eine bekannte Tatsache, daß der elektrische Widerstand bei Metalleitern mit der Temperatur steigt, und in Anbetracht dessen hat man sehr oft Spulen und Teiler derselben gekühlt, um die Ökonomie zu erhöhen und d1~ Kosten der Konstruktion und der Erhaltung· der Ap- rate zu reduzieren. pa Ich habe e1;1-tdec k t? d ~ ß ~m . Stromkreis, · der für freie Schwingungen . a-erichtet 1st, bei _m ednger Temperatur wesentlich stärkere und e_~nger dauernde Schwmgungen hergibt, und ich bin dadurch imstande ~e~schiedene Resultate z~ erzielen, die b_is jetzt ganz um~öglich waren'. I{ rz gesagt, besteht m~me Erfindung m der Hervorbrmgung großer V u ·stärkung der Intensität und der Dauer der Oszillationen, die in . e~:rn freischwingenden oder Resonanzstromkreis hervorgerufen werden,

r .. e:d zw-ar dur~h Erh~ltung des Str~mkreises auf einer niedrigen Tempera- Diese roeme Erfindung kann m allen Fällen ausgenutzt werden, wo ur ·darauf ankommt, die Intensität und die Dauer der freien Oszilla- ~tonen sehr hoch zu verst~r~en; sie kann aber mit besonderem Vort~il dort benutzt werden, wo frei schwingende Kondensatorentladung·en in Betracht kommen. Die beste Methode, t~m diese Erfindung zu verwirklichen, besteht n~wh meiner Erfahrun~ dann, daß man die frei schwingenden Strom~re1se, eiche auf niednger Temperatur gehalten werden sollen, durch em ge- "'. netes kühlendes Medium umgibt, das aus flüssiger Luft oder ein~m ~;deren Medium besteht, und um aus dieser Erfindung größte Vorteile :iehen zu können, müssen die Stromkreise so konstruiert sein, daß ~-rößtmöo-liche Selbstinduktion und kleinster praktischer Widerstand genomm~n werden. Ich habe in praktischen Beobachtungen gefonden, daß man elektrische Spannungen im erregten Stromkreis vielmal größer hervorbringen kann, als das bis jetzt möglich war." Verschiedene andere Patente beziehen sich ebenfalls auf Verstärkun- gen von elektrischen Schwingungen und werden im Abschnitt über Radiotechnik herangezogen. -- 142

Vakuumröhre als Erzeuger von Hochfrequenzschwingungen.

Zu_ den hier behandelten Methoden Tes1as zur Erzeugung der T_esl~_- schwmgungen kommt in neuester Zeit noch eine Methode hinzu, d~e .1.r: 1 den zwei letzten Jahrzehnten zu besonderer Vollkommenheit ausge~_ilde ·.;: w?-rde. Das ist die Methode der Erzeugung von HochfrequenzSt~·ome.~~"J mit der Elektronröhre mit drei Elektroden die nicht von Tesla stan~m.t ·· sondern von mehreren Erfindern in Europa' und Amerika, in erster_ Linie vom bekannten deutschen Erfinder Meissner und vom amerikawscheL Erfinder Lee de Forest; aber selbst diese Methode hat ihren Urspru nsr- in d~n Forschungen Teslas, wie wir das hier kurz andeuten wollen. Wir haben vorne ang-e()'eben daß die fünfte Methode von Tesla, Hoc trequenzst_rö_me zu erzeugen, darin besteht, daß er den Funken a.ns ta.t c 11- rn der Luft In anderen Medien erzelwt und zwar auch in den Vakuum-- r?hren. ~? d~n Hochfrequenzexperim:n'ten von Tesla sind mit Va)nium- rohren, nte bis zu einem sehr hohen Grad evaku iort waren, ver-schmctene- Versuche ausgeführt, um mit ihnen Lichteffekte und andere Phäno- mene hervorzubringen. Da er für die Erzeugung der Hochfrequenz- str?m~ alle Mittel ausnutzte, so ist es selbstverständlich, daß er auch auf die Idee kam, hochevakuierte Röhren für diesen Zweck zu ver- wenden. Er hat tatsächlich solche Röhren zur Erzeug·ung vo1_1 Hoch- frequenzströmen mit Erfolg verwendet und es ist ihm prakti~ch ge- lungen, Hochfrequenzschwin()'uno·en mit Vakuumröhren mit zwei Elek:- t~·o_den bei sehr hohem Valn~um "zu erzeugen, wie das aus _dem bereits zitierten Abschnitt seines Vortraces vor dem Franklin-Institut hervor- geht. Te~la sagt darin ausdrückli~h folgendes: . ,,Das ideale Medium für eine Entladungsstrecke soJ!t~ nur ause~n- anderbersten und die ideale Elektrode sollte aus irgendeinem Material sein,st welc~es nicht aufg·elöst werden kann. . . . Ein Thfediu1:1, das nur b~r en wurde, wenn es elektrostatisch zusammengepreßt wird -. u n d 1rns kann möglicherweise bei einem vollkommenen Vakuum, d. h. reme! 11 Ather, der Fall sein -, würde einen sehr geringen Energieverlust m c~er Entladu_~gs_strecke bedingen, so gering, d':ß ~r, wemgstens. theo_re~ tisch, ~ollsta~d1g zu vernachlässigen wäre, weil cm Bersten dm eh e~n~ u~endl~ch kle_m e Verschiebung hervorgebracht werden kann. h~dem -: eine m_~t zwei Aluminiumelektroden versehene längliche Glasbirne nur der großten Sorg_falt evakuierte, gelang es mir, ein so~ches Vakuum .z:' erzeuge7:, da~ d~e sekundäre Entladung einer disruptioen !Jntladw_i~::i- spule disruptiv in der Form feiner Funkenströme durch die Glasbu_ ne hindurchging .... Dieses außerordentlich hohe Vakuum konnte nur erne sehr kurze Zeit erhalten werden." Aus diesen Worten Teslas geht klar hervor, daß er den erste? zeuger der Hochfrequenzströme mit einer sohr hoch evakurnrt:en Er- Vakuumröhre g·egeben hat welcher naturc-'emäß noch sehr unvollkom- men war, weil das hohe Vakuum in der Röhre in der damaligen Ent- wicklung der Technik sehr schwer aufrechtzuerhalten war 1). ') Die Technik der Vakuumröhre ist hauptsächlich Anfang dieses Jahrhundert~ entwickelt worden. Sie ermöglichte clie Quecksilberclampflampe, welche von Oo oper Hewitt 1904 für praktische Zwecke geschaffen wurde. 143 Es ist aber auf Grund der vorstehenden Ausführungen kein Zweifel daran möglich, daß die Entwicklung der Vakuumröhre als Schwingungs- erzeuger auf Tesla und auf seine Arbeiten zurückführt. Wir wissen heute, daß eine sehr hoch evakuierte Röhre von der Kathode die Elek- tronen wegschleudert, und die Anwendung der Heizkathode bedeutet nichts anderes als ein technisches Mittel, um die Produktion der Elek- tronen an der Kathode zu verstärken. Die Gitterelektrode, die der Elektromöhre ihre jetzige Bedeutung gegeben hat, ist auf eine andere Erfindung Teslas _zurückzuführ~n, nämlich auf die Anwendung des magnetischen Feldes, m welchem emc Vakuumröhre mit zwei Elektroden zur Erzeugung von Hochfrequenz- strömen benutzt werden kann. Tesla sagt nämlich in demselben Vor- trag folgendes: Die Luft kann auch durch Verdünnung zu einem schwächeren Di- el;ldrikum gemacht werden. Entladet dieser Art wurden von mir eben- falls benutzt, und zwar in Verbindung mit einem Magnet. Zu diesem zwecke ist eine weite Röhre mit starken Kohlen- oder Metallelektroden versehen, zwischen denen die Entladung vor sich geht, während die Röhre in ein kräftiges magnetisches Feld gebracht wird ... " .... Bei e.inigen weiten Röhren, die mit starken, an Platindrähten be- fe;tigten Kohlenblöcken versehen waren und die bei Versuchen mit der disruptiven Entladung an Stelle ~er gewöhnlichen Luftstrecke benutzt wurden, ~urde beoba~htet, daß die _Kohlenteilchen unter der Wirkung des Jnäftl~e:1 mag_n~t1sche~ ~eld~s, m welc_hem die Röhre sich befand, . reO'e]maßigen fernen Linien m der Mitte der Röhre abgelagert in O l) " b wnrden . . . . . . -Wir wollen mit dieser Feststellung selbstverständlich die Verdienste kannten. ForscherS Lee de Forest, Meissncr , Lieben·, Lanzmuir d er be Armstrong, b Sie~~ui~d , trau~ und anderer nicht verkleinern, denn jeder ,

von ihnen h_at für die Entwicklung der Vakuumröhre als Hochfrequenz- erzeuger sem Beste~. ge~eb~n, was man nu~ dann richtig einschätzen kann, wenn man ?eru_cks~chtigt, welche Entwicklung die Technik durch- machen mußte, bis wirkh~h brauchbare, leistungsfähige, hochevakuierte Elektronröhren als Schwmgungserzeuger gebaut werden konnten. Wir wollen nur feststellen, daß auch auf diesem großen Gebiet die ersten Arbeiten auf Tesla zurückzuführen sind, Arbeiten, die ohne jeden zweifel experimentell e_rwiesen haben, daß als Erzeuger von Hoch- frequenzströmen auch eme Vakuumröhre ernstlich in Frage kommt. Daß Tesla den Ausbau der Vakuumröhre als Schwingungserzeuger nicht weiter verfolgt hat, ist ohne weiteres erklärlich, weil er mit seinen anderen Oszillatoren mit unvergleichlich weniger Mühe und Unkosten solche Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit erreicht hat, daß er imstande war, selbst bei einem Wirkungsgrad bis zu 85% beliebige Leistungen und beliebige Periodenzahlen bei der Transformation der Hochfrequenzschwingungen zu erreichen.

') Siebe: Martin-Maser, S. 312, 316, 380, 144 C. Zusammenfassung und Diskussion. Wir haben in diesem Kapitel nur einen Teil der Arbeiten :reslaS ;~~ dem Gebiete der Hochfrequenztechnik darzestellt, Die praktischer' uz- wendungen der Teslaströme oder Schwincr~ncren und Teslas diesbei " liehe Arbeiten werden wir in den nächstebn Kapiteln bringen. den _Die Zitate ~us den P~tenten_ und Vorträgen Teslas vor maßl?,"ebe!leich wissenschaftlichen Kreisen zeigen, wie grundlegend und umfangt ze das Werk Teslas auf dem Gebiete der Hochfrequenztechnik ist. LiL0.;_ schon bevor Barkhausen in seinem Buche Das Problem der Scv-w-di . gungserzeugung " d"10 erste umfassende Behandlung" des p ro bl em5 er . Hochfrequenzstromerzeugung gecreben hat war · " Tesla . p rakt t> die ·-c1e 1 V erwir· kli1c 1iung mit · den damalsb verfüzbaren' expenmente • 11 en M·tte 1 1n gelungen. Nicht nur die Grundlagen b für die Erzeugung der ff 1l- 0f trequenzströmr, hat er gegeben sondern eine ganze Technik mit al e~ erforderlichen wi,ssenscihaftlich~n Untersuchunzen und praktischen -Vei - we_rtungen ist von_ ihm in ze~njähriger zäher Arbeit ~esc~affei: wort~l~~ Sem~m Werk auf dem Gebiete der Drehstromtechnik ist em gle . 1 :vert1ßeS Werk gefolgt, welches genau so systematisch und allumfasse~_c_ is_t wie das erste. Wenn wir in den nächsten Kapiteln seine Arbeiten fur die Ausnutzung seiner Resultate auf verschiedenen Anwendungsgebi~t~n der ~feslaströ~e, namentlich in der Radiotechnik, in der Elektromedizm und m verscluedenen anderen Richtungen bringen wird es erst klar, wes- halb Tesla jahrelang an der Lösunz der verschiedensten Grnndprobleme der Hochfrequenztechnik so unentwegt und zielbewußt . gearbei~e~ ~:~ und weshalb er von Jahr zu Jahr bestrebt war immer Ieistungsf'äh ig' und vollkommenere Oszillatoren und Schwing~ng-skreise zu bauen. Bevor wir jedoch dazu übergehen das fruchtbare Feld der Anwendung d~r Teslaschwingungen zu besprecl1en wollen wir mit einig·en Worten die wesentlich,'lten Entdeckuno-en b > die' in diesem Kapitel vorgebracht wur d en, zuswmmenfassen. Vor Tesla haben wir den Funkeninduktor den Kondensator und den Funken. Die Natur des Funkens war erfor~cht und es waren theore- tische und photographische Beweise geliefert, daß der Funke zwischen den Kugeln der Funkenstrecke hin- und heroszilliert. Hertz verwendet den Funken, um in der Sekunde einige hundert zirka 1 m lange Well~n zu erzeugen und um mit solchen Oszillationen elektrische Wellen im. Raume nachzuweisen und die Richtigkeit der Maxwellschen Theorie zu bestätigen. Der Funke dient also für Experimente, di_e den Zusam?_n~n- hang der Elektrizität mit der Optik herstellen und gleiche Gesetzmaßig- keit für die Ausbreitung der Licht- und der elektromagnetischen Wellen im Raume nachweisen sollen. Weitere Bedeutung erlangt der Funke auch bei den Experimenten der nach Hertz operierenden Gelehrten nicht. Erst Tesla entdeckt den hochfrequenten Strom, richtige hochfrequente Oszillationen und ihre Bedeutung für verschiedene wissenschr:,ft~iche und praktische Phänomene und Zwecke. Der Weg, den Tesla bei dieser umwälzenden Entdeckung gegangen ist, war ein ganz anderer. Tesla 145 war bei der Speisung von Bogenlampen mit seinen Drehstromgenera- toren auf die Idee gekommen, mit höheren Frequenzen die Geräusche des Lichtbogens auszuschalten, und so entwickelte er seine ersten und schnell darauf alle Typen von Hochfrequenzgeneratoren, erforschte alle Methoden, um leistungsfähige Hochfrequenzströme in ihnen zu erzeugen, und entdeckte in seinem Asynchrongenerator ein wirksames Mittel, um die Grundfrequenz zu vervielfachen. Erst als er bei seinen Experimenten mit solchen Generatoren die große Entdeckung machte, daß ein Kon- densator imstande ist, beliebige elektrische Energie in Hochfrequenz- energie zu transformieren und in der neuen Technik die Rolle des Transformators zu übernehmen, erst dann stellte er das Problem auf, ob und wie mit einem Kondensator und einer Funkenstrecke Hoch- frequenzströme erzeugt werden können. Jn den Hochfrequenzforschungen Teslas ist demnach die Verwendung des Kondensators und der Funkenstrecke zur Erzeugung der Hoch- frequenzströme der zweite Schritt, der dritte die Anwendung eines Transformators, um die Hochfrequenzströme auf beliebige Spannungen und Stärken zu transformieren. Durch diese Entdeckungen erst werden die Grundlagen für Teslas weitere Arbeiten gelegt, die der Physik und Elektrotechnik neue Be- qritfe liefern. Der Thomsonsche Schwingungskreis ioird in den Begri/l induktiv gekoP_pelter ~chwingungskreise erweitert. Die Begriffe Re- sonanz und fr~ie Schwingu';l'gen erhalt~n eine umwälzende Bedeutung. ßochfrequenzli?,htbogen, singender L!'chtbo,r;en, Serienf11,nkenstrecke, Löschf11,nke, tonender Funke, f!,otationsoszillator, Vakuusnrohre als Schwingungserzeuger'.. flache Spiralspule, konische Spiralspule,. 'ver- qtärkte, schwachgedan:,pfte und ungedämpfte Schwingungen, Queck- ~ilberosz'illator, Hautw_irkung, lmpedosizerscheinunqen sind noch einige weitere Ausdrücke, die neue wissenschaftliche und technische Begriffe bedeuten. für die Schaffung und Erforschung aller dieser in der Physik und Elektrotechnik heute f~st fundierten Begriffe war geniale Intuition und schöpferische Phantasie notwendig, und diese bewies die in unserem Kapitel kurz darge~tel!te Arbeit Teslas in höchstem Maße. . Trotz solcher Leistung sind alle diese Begriffe in der Wissenschaft und Technik bis heute noch nicht an den Namen 'I'eslas gebunden, und deshalb soll eine kurze Diskussion manches ins richtige Licht stellen und einige Irrtümer aufklären. Wir haben bereits am Anfang dieses Kapitels vorausgeschickt, daß dem Begriff Teslaströme oder Teslaschwinzunzen eine, viel umfassendere Bedeutung zukommt. Alle induktiv gekippclten Hochfrequenzschwin- g·un<Tskreise sind Tesla-Schwingungskreise denn er hat sie zuerst ent- decl~t, entwickelt, patentiert und auch praktisch ausgenutzt. Ob die Er- regung derse~ben durch den Löschfunken, durch den elektromagnetisch gelöschten Lichtbogen, durch Hochfrequenzmaschinen, durch die Rota- tionsoszillatoren, durch die Vakuumröhre oder durch Unterbrecher in einer Gasatmosphäre geschieht, ist gleichbedeutend, denn alle diese Er- regungsmethoden hat ebenfalls Tesla zuerst entdeckt, entwickelt, paten- n o k äu n, Nikola Tesla. 10 146

tiert und praktisch ausgenutzt. Es ist auch gleichbedeutend, ob zur Hochfrequenzerzeugung Gleichstrom oder Wechselstrom o-eno!f]'.)men wird, ob die Funkenstreck: mit dem primären Schwingungskr:Is in Seri_e oder parallel geschaltet wird und ob der Arbeitskreis hoher oder niedri- ger Spannung ist, denn die Fig. 35 und die Erläuterung zu derselben aus dem Vortrag Teslas vor dem Franklin-Institut beweisen, daß Tesla alle möglichen Schaltungen, Stromarten und Spannungen voro-esehen hat. Seine vielen teilweise zitierten Patente bekräftigen dasselbe. Dies beweist aber, daß Tesla der erste war der sowohl schwach o-edärnPfte als auch ungedämpfte Schwinguno-en e1:zeuo-t hat. Genau so stcl1t es aber mit der A?stimmung der Ho0hfr;quenz-St~omkreise auf Resonanz, mit den Reguhermethoden dazu, mit der losen Koppelung der Induktions- spulen, mit_ der E:inregulierung ihres gegenseitigen Abstandes, mit freier Schwmgung Im Arbeitsstromkreis und mit der Verwendung vou spiralförmigen Spulen und von reo-uJierbaren Ölkondensatoren und Spulen. Alles ist zuerst von Tesla nicht nur entdeckt und entwickelt, sondern auch i_n größtem Umfange patentiert und ausgenutzt worden. Wir wollen im Interesse der wi,ssenschaftlichen Wahrheit folgende Fälle einzeln hervorheben:

Der Hochfrequenz-Lichtbogen wird allgemein im Zusammenhang

mit den Namen Duddell, Poulsen und Simon erwähnt. Dabei ist es 'Tat- sache, daß Duddell seine Experimente erst 1900 und Poulsen seine erst 1903 ausgeführt, während Simon seine Untersuchungen 1905-06 ver- ötfentlicht hat. Duddell verwendet bei seinen Experimenten einen Kon- densator und eine Selbstinduktionsspule in Serie und schaltet den Lichtbogen parallel zu denselben. Er verwendet keine Mittel, um den Lichtbogen künstlich zu unterbrechen. Poulsen benutzt jedoch einen Elektromagneten dazu, kühlt die Kupferelektrode mit Wasser und läßt den Lichtbogen in dem gut wärmeleitenden Wa.sserstoffgas brennen. Die von Duddell erreichte Periodenzahl betrug etwa zehntau,sen~, während Poulsen hunderttaiusend und mehr Perioden erzielte. Die mit dem Lichtbogen erzeugten Schwino-uno-en sind ungedäimpft, weil in dieser Scha!tungsweise der V erbrai:ch der Energie nach jeder Poriode aus der Gle1chstromquelle erneuert wird. Die Periodenzahl des Schwm- gungskreise:s muß der Anzahl der Unterbrechungen des Lichtbogens gleich sein, wenn reine, ungedämpfte Schwingungen genommen werd~n sollen. Diesen Tatsachen gegenüber steht die Tatsache, daß Tesla in seinem Vortrag vor dem Franklin-Institut 1893, welcher sowohl in ver- schiedenen Fachzeitschriften als auch in aenauem VVortlaut im Buche b von Th. C. Martin in Amerika 1893 und auch in deutscher .••Obersetzung von H. Maser 1895 veröffentlicht wurde, nicht nur seine Experimente mit dem Hochfrequenzlichtbogen beschrieben, sondern au~h das Sch~lt- schema und die Abbildungen gegeben hat, die wir in diesem Kapitel ebenfalls gebracht haben; daraus geht klar hervor, daß Tesla schon An- Janz 1893 seinen elektromagnetisch und durch künstlichen Luftzuß· ge- lösthten und gekühlten, mit Gleichstrom hoher Sp~unung gespeisten und zum Schwingungskreis para.llel geschalteten L1?htbogen voU be- schrieben und Experimente mit demselben veröffentlicht hat. Er sagt 147 dabei ausdrücklich, daß der Lichtbogen infolge schneller Unterbrechun- gen einen musikalischen Ton liefert, daß die Vorschaltung einer großen Selbstinduktionsspule notwendig ist und daß sowohl Metall- als auch Kohlenelektroden genommen werden können. In seinem zitierten Patent 611.719 vom 10. Dezember 1897 / 4. Oktober 1898 gibt Tesla ferner an, daß die Unterbrechungen des Lichtbogens vorteilhaft nicht in einer Atmosphäre, wo Oxygen vorhanden ist, stattfinden sollen, sondern in flüssigen Medien oder noch besser in inerter Atmosphäre unter Druck, wobei er ausdrücklich feststellt, daß er bei seinen Versuchen auch l-Iydrokarbon mit großem Vorteil verwendet hat. Durch diese Arbeiten hat 'I'esla einen vollkommenen Hochfrequenz- Lichtbogen geschaffen, und können daher weder Duddell noch Poulsen als selbständige Entdecker oder Erfinder des Hochfrequenz-Lichtbogens in Frage kommen: Um nuch der Einwendung zu begegnen, daß Tesla etwa keine unge- dämpften Schwingungen mit dem Lichtbogen erzeugt haben mag, müssen wir auf sein hier zitiertes Patent 568. l 78 vom 20. Juni / 22. Sep- tember 1896 hinweisen, in welchem die Reguliermethoden der gekoppel- ten Stromkreise beschrieben sind. Darin steht es ausdrücklich, daß ge- ra,de bei Gleichstrom die Anzahl der Stromunterbrechungen mit der natürlichen Period_enzahl der Hochfrequenz-Stromkreise gleich gemacht wird, oder daß zwischen denselben eil~ bestimtes Verhältnis eingehalten wird. Das be:deutet aber, daß dabei u~1gedämpfte oder schwach ge- därnpfte Schwrngungen erzeugt ~erden, Je na_chdei_n die Anzahl der Im- pulse oder Unterbrecln~ngen glm?h oder klem~r ist_ als die natürliche Periodenzahl der Schwingungskreise. Da Tesla in semen Unterbrechern bis zu 100.000 und auch mehr Unterbrechungen in der Sekunde erzeugte, crel::tna-en ihm auch ungedämpfte Schwingungen solcher Periodenzahl; a.~nn ~us dem Gleichstromkreis wird dem Schwingungskreis bei jeder Unterbrechung dauernd Energie nachgeliefert, so daß die Amplitude der Schwingungen dieselbe bleibt. Werden die Stromkreise jedoch auf bedeutend höhere Frequenz abgestimmt, so entstehen ganz schwach ge- dämpfte Schwingungen, die ebenfalls praktisch als ungedämpft ange- nommen werden. k~1rnen; den~ durch_ ständige Erneuerung ~er ~er- br:wchten Energie in regelmäßigen Zeitabständen wird eine ziemliche Gleichförmigkeit der Amplitude der einzelnen Schwingungen gewähr- leistet. .

Der Löschhmke oder die Serienfunkenstrecke ist allgemein unter

dem Namen Wien bekannt, es werden aber auch die Namen von Lepel, Peukert und andere genannt. In der Literatur wird angeführt, Wien habe im .Iahre 1906 entdeckt, daß ein Funke sehr schnell erlischt, wenn er zwischen zwei oder mehreren leitenden Metalloberflächen überspringt, Ein solcher Funke wird deshalb Löschfunks genannt. Da bei mehreren hintereinandergeschalteten Funkenstrecken das Resultat noch wesent- lich besser ist, so werden mehrere solcher Funkenstrecken Serienfunken- strecken genannt. Diese Entdeckung ist in konstruktiver Beziehung auf viele Weisen verwirklicht und ausgenutzt worden. Demgegenüber steht es fest, daß Tesla auch die Serienfunkenstrecke 10* 148

oder den Löschfunken in seinem Vortrag vor der Royal Institution 1899 vorgeführt hat, wie das aus den Zitaten am Anfang des Kapitels und aus den Figuren 33 und 34 ersichtlich ist. Demzufolge gebührt auch hier Tesla die Priorität.

Genau so steht es mit den Rotations-Oszillatoren und Rotations.

Unterbrechern. Während bei den Rotations-Oszillatoren sehr oft die Namen Fessenden, Marconi, Fleming und vieler anderer genannt werden finden :wir i_n den Lehrbüchern der Physik (z. B. Gr_i_~seh_l 1923, S. 342) sehr oft bei der Besprechung der Unterbrecher fur die Induktions- appar3:te Motor- und Turbinenunterbrecher ausführlich besprochen, die verscluedenste Konstruktionen mit Quecksilberstrahl usw. darstellen ohne daß irgendein Erfindername dabei erwähnt wird. ' Ohn_e hierauf ~ähe~· einzugehen, wollen wir I!iemit !ests_tellen, ~~ß da.s alles selbstverstandhch Teslas Erfindungen sind, _ die hier au_sfuhrlicb besprochen wurden. Weder Fessenden, noch Marconi, no?h Fleming, noch andere kommen auf diesem Gebiete als unabhängige Erfinder in Betracht. Ebenso wird vielfach behauptet daß Fessenden die lose Koppehtrw daß andere wieder regulierbare K~ndensatoren, spiralförmig·e, koiüsci~~ und Flachspulen und viele andere in diesem Kapitel ausführlich be- sproc~ene Erfindungen gemacht haben. Alle diese Behauptungen sind ohne Jede Begründung, denn die zitierten Stellen aus Teslas Patenten und Vorträgen beweisen Teslas Priorität auch in dieser Richtung.

Siebentes Kapitel.

Teslas Hochspannungsforschungen. Z~r Erzeugung hoher Spannungen wurde Tesla, wie s_~hon erwähnt, imm1ttelbar durch seine Versuche mit Hochfrequenzstromen geführt obwohl er schon vorher zu Kraftübertragungszwecken mit Drehstron; veranlaßt wurde, beste Isoliermöo-J,ichkeiten für Transformatoren zu suchen. Die Erzeugung hoher Spa;nuno-en stieß auf besondere und un- erforschte Schwierigkeiten, denn die Sp~nnungen, die Tes!a p_roduzi_eren wollte, sollten Hunderttausende Volt betragen, während die bis dahin in der Technik • üblichen Spannuno·en b über einige tausend Volt nicht hin- ausgmgen. Nachdem Tesla in langen Versuchen verschiedene Materialien für Isolation ausprobiert hatte, kam er zu dem Resultat, daß das gut aus- gekochte Öl die beste Isolation für Transformatoren, Kondensatoren und andere Apparate darstellt. Umfangreiche wissenschaftliche Unter- suchungen der Eigenschaften des Öles als Isolator hat er zuerst im .Jahre 1890 vorgenommen und hat die Erfahrungen in seinen Vorträgen und in dem bereits erwähnten Patent 464.667 vom 1. August 1891 fest- gelegt. Seine bei verschiedenen wissenschaftlichen Vorträgen verwen- deten Transformatoren waren zum Teil in Öl ausgeführt und haben Spannungen bis zu einer halben Million Volt ausgehalten. Im Jahre 1897 konstruierte Tesla Spezialtransformatoren, mit denen er Spannungen y l

149 bis zu 4 Millionen Volt erzeugte, während er bei seinen epochalen Ex- perimenten in Kolorado, 1899, Spannungen bis zu 20 Millionen Volt erzeugte. Mit welchen Schwierigkeiten Tesla bei Experimenten mit hohen Span- nungen, wobei er ein gänzlich neues Gebiet betrat und neue For- schungsmöglichkeiten eröffnete, zu kämpfen hatte, zeigen nachstehende Ausführungen, welche wir aus seinem Vortrag vom Februar 1892 vor dem Institut der Elektroingenieure in London zitieren: In diesem Vortrag heißt es: Gute Spulen können durch Verwendung von Drähten hergestellt werden die mit mehreren Lagen Baumwolle bedeckt sind. Die Spule wird Jä~gere Zeit in 1:ein~m Wachs gekocht und unter mäßigem Druck abcrekühlt. Der Vorteil einer solchen Spule besteht darin, daß sie sich lei~ht hantieren läßt, doch vermag sie wahrscheinlich nicht so zufrieden- stellende Resultate zu geben wie eine in reines Öl getauchte Spule; außerdem sch~!nt ~s, da~ das Vor_~andens~in ein_er groß_en Wachsmasse die Spule ungunsti~ beernflußt, wahrend dies beim 01 nicht der Fall zu sein scheint. Vielleicht hat das letztere darin seinen Grund, daß die di- ~lektrischen Verluste in ~er ~hissigkeit geringer sind. Ich erprobte zuerst mit Seide oder Baumwolle umsponnene Drähte, die in öl eingeta~cht_ waren; __ doch wurde ich schließlich dazu geführt, it Guttapercha isolierte Drahte zu benützen die sich am besten be- m __ hrten. Guttapercha-Isolation vermehrt natürlich die Kapazität der ;;ule, und dies ist besonder~ bei einer großen Spule ein bedeutender Nachteil, wenn. a,uß~ror~enthch hohe_ Frequenzen gewünscht werden; anderseits_ aber_ 1st die _W1d_erstan~sfäh~gkeiit der Guttapercha viel größer als diejemge emer_ gle:1chd1cken Ol_sch1cht, und diesen Vorteil muß man sich um je~en ~!·eis sichern. Is~ ~1e Spule einmal in Öl eingetaucht, so ollte sie nie später als nach ~m1gen Stunden aus demselben heraus- !enommen werden, da sonst die Guttapercha rissig wird und die Spule dann nicht halb so viel wert ist als zuvor; wahrscheinlich wird Gutta- percba l,ang,sam vom 01 an~egriffen. Indessen habe_ ich nach ~inem ac_ht bis neun Monate langen Eintauchen der Spule kerne schädlichen Wir- kungen wahrgenommen. Ein ausgezeichnetes und bei kleinen Spulen leicht ausführbares Ver- fahren zur vollkommeneren Ausschließung der Luft ist folgendes: Man haue einen Kasten aus seh\ dicken Brettern ".on hartem ~olz, welche längere Zeit in kochend~m 01 g~legen haben. D10 Bre~ter mus~en so ver- b den werden daß sie dem außeren Luftdruck sicher widerstehen. Nu:hdem die Spule in den Kasten gebracht und darin befestigt ist, wird da letztere mit einem starken Deckel verschlossen und mit dicht an- s;l:ließenden Metallblechen bekleidet, deren Verbindungen sorgfältig verlötet werden. In den Deckel werden zwei kleinere Löcher gebohrt, die durch das Metallblech und das Holz hindurchgehen, und in diese Löcher werden zwei kleine Glasröhren luftdicht eingesetzt. Eine d~r Röhren wird mit einer Vakuumpumpe verbunden und die andere mit einem Gefäß, das eine genügend große Menge ausgekochten Öles ent- hält. Letztere Röhre hat unten eine sehr kleine Öffnung und ist mit 150

einern Hahn versehen. Ist ein gutes Vakuum erreicht so wird der :Hahn g·eöffnet und d~s ÖlIangsam ~~achgefüllt. Verfährt m;n .in solcher W~ise, so ist es unmöglich, da~3 grof3ere Luftblasen, welche die Hauptgefahr bilden, zwischen den Wm~ungen bleiben. Die Luft wird beinahe voll- ständig ausgeschlossen, viel besser als durch Auskochen, das, wenn Guttaperchadrähte benutzt werden, überhaupt nicht zulässig ist. Bei der Verwendung_ von sehr hochgespannten Wechselströmen ](ann man nicht genug Vorsichtsmaßregeln treffen um die Büschelentladll1l- gen zu verhindern. In ei ner solche Ströme führenden Leitung, in einer Induktionsspule oder einem Transformator oder in einem Kondensator ist die Büschelentladung eine grof3e Gefahr für die Isolation. Bei einem Kondensator _insbesondere „11'._üssen die Gase sehr sorgfältig ausgetrieben werden, da die geladenen E lachen dicht beieinanderstehen und bei hoher Spannung die Isolation, wenn nur eine einzio-e einizermaßen o-roße G-a.s- blase vorhanden ist, so sicher nacho·eben ;\rd wi~ ein Gewicht wenn . d , zur Erde fällt b während nach sorgfältigster' _Aus- es losgelassen wir schließung aller Gase der Kondens~tor einer viel höheren Potentialdif- ferenz widerstehen wird. Eine Leitunz die Wechselströme von sehr hoher Spannung führt, kann durch ei~; bloßes Luftloch oder einen kleinen Riß in der Isolation beschädio·t werden, um so mehr, da ein Luftloch Gas unter niedrigem Druck er~thalten kann; und da es beinahe unmöglich erscheint, solche kleine Unvollkommenheiten zu vermeiden, so bin ich zu der Ansicht gekommen, daß bei der elektrischen Energ_ie- verteilung mittels Strömen von sehr hoher Spannung in Zukunft flüssige Isolation Verwendung finden soll. Die Kosten sind allerdings ein großes Hindernis; wenn wir aber Öl als Isolator verwenden, wird die Ver- teilung der elektrischen Energie 'Von etwa 100.000 Volt oder mehr, wenigstens bei höheren Frequenzen, so leicht, daß man sie kaum ein technisches Kunststück nennen kann. Mit Ölisolation und Wechsel- strörnen können Kraftübertragungen mit Sicherheit und auf industrieller Grundlage auf Entfernungen bis zu etwa anderthalb tausend Kilometer ausgeführt werden. Eine besondere Eigenschaft der Öle und der flüssigen Isolation über- haupt ist, daß sie, wenn sie rasch wechselnden elektrischen Spannungen ausgesetzt werden, alle etwa vorhandenen Gasblasen zerstreuen und durch ihre Massen hin verteilen, im allgemeinen lange b~vor ~in schäd- liches Durchschlagen stattfinden kann. Diese Eigentümlichkeiten kann man leicht bei einer gewöhnlichen Induktionsspule beobachten, wenn_ man die primäre Wickelung heriausnimmt, das eine Ende der Röh:e, auf welche die sekundäre W,ickelung gewunden ist, zustöpselt und dieselbe mit einem durchsichtigen Isolator, wie z. B. Paraffinöl, anfüllt. In das 01 kann dann eine Primärspule geschoben werden, die einen u1:1, et"'.a 6 mm kleineren Durchmesser besitzt als das Innere der Röhre. Wird d10 Spule in Tätigkeit gesetzt, so sieht man,_ wenr_i ma~ von oben durch ~as öl blickt, viele leuchtende Punkte; das sind die Luftblasen, w~lche beim Einschieben der Primärspule mitgerissen und infolge des hefti~en Born: bardements leuchtend wurden. Die eingeschlossene Luft er":armt_ dati öl durch das Anprallen gegen dasselbe; das öl beginnt zu zirkulieren 151 und führt einen Teil der Luft mit sich fort, bis die Luftblasen zerstreut sind und die leuchtenden Punkte verschwinden. Auf diese Weise wird falls nicht große Blasen eingeschlossen sind, derart, daß eine Zirku~ lation unmöglich gemacht ist, ein schädliches Durchschlagen verhütet, und die einzige Wirkung ist eine mäßige Erwärmung des Öles. Würde an Stelle der Flüssigkeit eine feste Isolation, gle1ichviel von welcher Stärke, benutzt, so würde ein Durchschlagen und eine Beschädigung des Apparates unvermeidlich sein. Die Ausschließung gasiger Materie aus jedem Apparat, in welchem das Dielekt1,ikum mehr oder weniger rasch sich ändernden elektrischen Kräften ausgesetzt ist, erscheint jedoch nicht nur wünschenswert, um eine mögliche Beschädigung des Apparates zu verhüten, sondern auch aus ökonomischen Gründen. In einem Kondensator ist z. B., solange ein festes oder nur ein flüssiges Dielektrikum benutzt wird, der Ver- lust gering; wen~ aber ein Gas unter gewöhnlichem oder geringem Druck vorhanden 1st, so kann der Verlust sehr groß sein. Von welcher Art aber auch die in dem Dielektrikum wirkende Kraft sein möge, so viel ist klar, daß die durch die Kraft hervorgebrachte molekulare Ver- schiebung in einem festen oder flüssigen Dielektrikum nur klein ist; daher ist das Produkt aus der Kraft und der Verschiebunz unbedeutend, wofern nicht die Kraft s_ehr groß ist. In einem Gase jed<;'ch ist die Ver- schiebung und da~er dieses Produkt erheblich; die Moleküle können sich frei bewegen, sie erlan&'en l~ohe Geschwindigkeiten, und die Energie ihres Zus3:mmenprallens wird m ~~rme od~r in anderer Weise ver- geudet. Wird das Ga~ stark k01:1pn1miert, ~o wird die von der Kraft her- vorgebrachte Versch_~ebung klem~r und die Verluste werden geringer." Vorstehende Ausfuhrungen zeigen, daß Tesla schon damals zu der richtigen Üb_~r_zeug~ng gelangt ist, daß man für. Kraftübertragungs- zwecke mit Olisolation Spannungen von 100.000 Volt und mehr ver- wenden kann. Er stellte fest, daß Kraftübertragungen großer Lei,stungen mit Sicherheit und auf indt~strieller Grundlage auf Entfernungen bis. zu etwa a,nderthalbtausend Ki!ometer ausgeführt werden können. Seme in ,dem genannten Vortrag 1m Jahre 1892 öffentlich ausgeführten Ver- suche mit Spannungen von 200.000 und mehr Volt zeigten, daß gute Isolationen selbst so hohen Spannungen gewachsen sind und daß tech- nisch brauchbare Transfor1:1atoren auch für enorme Spannungen ein- wandfrei gewickelt und isoliert werden können. . Diese Arbeiten Te~las ?ilden ~ie Grundlage fü_r die heutige Hoch- s annungstechnik, die bei Kraftub~rti·:3-gung·en_ mit Spa~~unge_n ':on uf ehreren hunderttausend ~olt tatsach!rnh arbeitet, und ~ussen m\ Zu- sammenhancr mit den heutigen gewaltigen Resultaten, die große Über- landzentral:n und Kraftübertr~gu~gsanl~g~n erzielen, bewer~et werde~. über seine Transformatoren fur viele Millionen Volt und seine Expen- mente mit so hohen Spannungen wird im III. Abschnitt ausführlicher berichtet und werden einige Photographien gezeigt.

t 152

Achtes Kapitel.

Anwendungen der Teslaströme (Schwingungen) in der Technik.

Teslas Hochfrequenzforschungen und die Entwicklung der Glühlampe.

Teslas Bemühungen, um seine Ströme praktisch auszunutz,en, waren in erster Zeit dahin gerichtet, eine wirtschaftliche und gute Beleuchtung zu schaffen. Er wies als erster praktisch nach, daß die elektrischen Lampen sehr unwirtschaftlich arbeiten und daß auf dem Gebiet der Be- leuchtungstechnik wesentliche Verbesserungen erforderlich sind. Die damaligen Glühlampen mit Kohlenfaden hatten einen verschwenderi- schen_ Stromverbrauch. Die Umwandlung der Stromenergie in Licht- energie war minimal. Zwar hatten die Bogenlampen eine gute Aus- nutzung, denn bei Bogenlampen verbmuchte man pro Kerze nur zirka 0·4-0·5 W,att, aber ihre Anwendung für Räume kam nicht in Betracht, denn für Wohnräume brauchte man ökonomisch arbeitende kleine Glüh- lampen. Die Kohlenfadenlampen von Edison, Swan und anderen Er- findern verschlangen viel Strom, der Stromverbrauch betrug pro Kerze rund 5 Watt. Die Wärmeverluste dieser Lampen waren ungeheuer, denn mehr _als 90% der ganzen Energie gingen in Wärme verloren, während nur ein Zehntel der Energie und noch weniger in Licht verwandelt ,wurde. Der Grund war darin zu suchen, daß der Kohlenfaden hohen -~emperaturen nicht gewachsen war, da er bereits bei Temperaturen von wurde.2000° C stark angegriffen und in sehr kurzer Zeit unbrauchbar uber

Verschiedene mit Hochfrequenzströmen unternommene Versuche er- gaben eine große Ausbeute der Lichtenergie, und bei Verwendung hoher Spannungen zeigte sich, daß man mit minimalem Stromverbrauch starke Lichtwirkungen erzielen konnte. Die Ausbeute erreichte nicht nur die Höhe der Ausbeute bei Bogenlampen, sondern ging sogar wesenUich darüber hinaus. Am Anfang machte Tesla Versuche mit Kohlenelektroden; er kon- struierte zuerst verschiedene Lampenfonnen mit einer einzigen Elek- trode, welche die Form eines kurzen Stabes oder einer Kugel hatte, kam aber bald zu der wichtigen Entdeckung, daß Elektroden aus schwer und nur bei sehr hohen Temperaturen schmelzbaren Metalloxyden ver- wendet werden können, die sehr hohe Temperaturen zulassen, gro/Je Ausbeute und lange Brenndauer gewährleisten. Unter den verwendeten Materialien zeigten Karborundum- und Zirkonelektroden die besten Resultate. Die Anp/lissung der Hochfrequen~ströme an gewöhnliche Stromkreise bereitete jedoch große Hindernisse, die der Einführung der neuen Be- leuchtungsart im Wege standen. Obwohl Tesla in seinen Vorträgen diese Frage ausführlich behandelt, läßt er auch die Ve~vollkom~m~ng d~r gewöhnlichen Glühlampe nicht außer acht und zeigt, daß m 1hr mit großem Vorteil an Stelle des Kohlenfadens Spezialfäden benutzt werden könnten, die aus einer Mischung von Kohle und Metallo:xyde_n bestehen. Er gibt in seinen Vorträgen an, daß der Kohlenfaden mit Zirkon, Kar- 153 borundum und anderen Oxyden umgeben werden kann, wodurch der Stromverbrauch wesentlich geringer wird als bei reinen Kohlenfaden- lampen. Er gibt auch an, daß man dünnere Fäden aus Karborundum und anderen Oxyden herstellen und mit denselben den Kohlenfaden in gewöhnliichen Glühlampen ersetzen kann 1). Die Folge davon war die Einführung metallisierter Kohlenfäden in die Glüh1ampentechnik, wodurch der Verbrauch auf 2·5 Watt pro Kerze reduziert wurde. In weiterer Entwicklung der Glühlampentechnik kam bekanntlich die Nernstlampe, welche Zirkonstäbe an Stelle der metallisierten Kohlen- faden ausnutzte und die Stromausbeute bedeutend erhöhte, so daß man auf einen Stromverbrauch von 1·5 Watt pro Kerze herunter kam. Nernst schaltete dem Zirkonstab einen eisernen Draht parallel, welcher dazu diente, die Zirkonelektrode zu erwärmen, bis sie leitend wurde und die Lichterzeugung übernahm. Die Erfindung des Wolframdrahtes gestaltete die Glühlampe wesent- lich ökonomischer, so daß mit den heutigen modernen Lampen die Aus- beute der Teslaschen Hochfrequenzlampen fast erreicht ist. Infolge- dessen kommen Hochfrequenzströme für elektrische Beleuchtung nicht in Betracht, die vorstehende kurze Schilderung zeigt aber, daß die Ex- perimente Teslas für ~ie Entwicklung der Glühlampe eine maßgebende Rolle spielten, denn die Frage der Stromausbeute und der Verwendung schwer brennbarer Me~alle an. Stelle _des Kohl~nfadens hat Tesla zuerst vor maßgebenden. Kreisen aufgeworfen und einen gangbaren \i\Teg der Entwicklung gezeigt. Te_sla war au~erdern der_ erste, der v~rschiede_ne Gase in Lampen ~1;usprob_ierte und zeigte, ?aß die Anwesenheit verschie- dener Gase, wie z. B. Stickstoff, sowohl die Stromausbeute als auch die Brenndauer ~er Lam~_e wesentlich begünstigt. Er stellte auch viele Ex- erimente mit gasge~~llte~ Lamp_en und _Yakuumröhren an und gab _da- ~urch Anregungen fur die heutigen Glimmlampen, für das Neonlicht und das sogenannte Moorelicht. Wie hieraus hervorgeht, sind Teslas Verdienste um die heutige Be- leuchtungstechnik g~nz hervorragend, und die Annahme, daß seine Ar- beiten auf dem Gebiete der Hochfrequenzbeleuchtung fruchtlos waren, weil das Licht der Zukunft mit Teslaströmen nicht verwirklicht wurde, ist irrig und basiert auf Unkenntnis seiner Leistungen.

Stromführung und Energieübertragung durch eine Leitung.

rr. F e r n 1 e i tu n g m i t e r b ö b t e r S e 1 b s t i n du k t i o n. Pu p in s p u 1 e u. Eine der wichtigsten Eigenschaften der Teslaströme ist, daß sie durch eine einzige Leitung ohne Rückleitung in beträchtlicher Stärke fließen und so bedeutende Energiemengen übertragen können. Tesla hat die Sekundär spule seines Transformators mit langen Leitungen verbunden 1

und sie in entgegengesetzter Richtung ohne Rückleitung an Lampen und Motoren angeschlossen. Beide Leitungen übertrugen beträchtliche Energie, jede in ihrer Richtung, ohne daß sie untereinander oder mit 1) Siehe: Martin-Maser, Seite 257. -----------------~-

154 der Erde verbunden waren. Selbst an den Enden der Drähte leuchteten Glühlampen. Hiemit wurde die epochale Entdeckung gemacht, daß in einem offenen Stromkreise starke Ströme fließen können. Die Fig. 50 zeigt einige Experimente, die Tesla in den Jahren 1891 bis 1893 in seinen wissenschaftlichan Vorträgen vorg·eführt hat. Der rechte Draht zeigt, wie ver,schiedene Drehstrommotoren (selbst für sehr hohe Periodenzahlen bis zu 10.000 und noch mehr) in Drehung ver- setzt werden können, während der linke Draht einige Glühlampen im Betrieb zeigt. Die Platten l\ P2 sind im Raume isoliert aufgehängte Platten, die gewisse Kapazität haben und den Stromdurchfluß durch die Leitungen L1 und L2 erleichtern 1). In denselben Vorträgen legt sich Tesla die Frage vor, wie weit die Hochfrequenzströme oder Schwingungen g·eleitet werden können, und sagt: L,

M, A n -~ ,i,, r:o,

Fig. 50.

,,Die Frage ist: wie weit können wir mit Frequenzen gehen? Ge- wöhnliche Leiter verlieren bald die Fähiakeit elektrische Impulse zu übertragen, wenn die Frequenz erheblicl~ vergrößert wird. Angenom- men, die Hilfsmittel F · zur Erzeuo·uno- b o von Impulsen von sehr t,o-roßer re9u~nz ~eren zur äußersten Vollkommenheit gebracht; dann wird natur!1ch . Jeder. fragen, wie man diese Impulse, wenn sich die Not- wend1gke1t ergibt, übertragen könne. Bei Übertragung solcher Im- pulse durch Leitungen müssen wir uns erinnern daß wir es mit der S pannunjr und dem Strome, in gewöhnlicher Bedeutung ' dieser Aus- drucke, zu tun haben. Läßt man die Spannung zu einem enormen Werte wachsen und den Strom entsprechend abnehmen, dann können solche Impulse - gewissermaßen nur Änderungen der Spannung - ohne zw:eifel durch einen Draht übertraigen werden, auch wenn ihre Fre- quenz viele hundert Millionen in der Sekunde betrüge. Es würde na- türlich nicht davon die Rede sein, daß man solche Impulse durch einen in einem gasförmigen Medium befindlichen Draht, selbst wenn der Draht mit einer dicken und ausgezeichneten Isolation versehen ist, 1 ) Siehe: Martin-Mas,er, Seite 333-344. 155 übertragen könnte, da der größte Teil der Energie in dem molekularen Bombardement und der daraus folgenden Erwärmung verloren ginge. Das an die Stromquelle angeschlos ene Ende des Drahtes würde er- wärmt werden und das entfernte Ende würde nur einen· sehr unbe- deutenden Teil der zugeführten Energie empfangen. Es ist daher, wenn solche elektrische Impulse benutzt werden sollen, vor allen Dingen not- wendig, Mittel ausfindig zu machen, um die Streuung so viel wie möglich zu reduzieren. Der erste Gedanke ist, einen möglichst dünnen Draht mit möglichst dicker Isolation zu verwenden. Der nächste Gedanke ist, elektro- statische Schirme zu benutzen. Die Isolation des Drahtes kann mit einem dünnen leitenden Überzug bedeckt und der letztere mit der Erde verbunden werden. Aber dies vväre nicht angängig, da dann die ganze Eneraie durch den leitenden Uberzug zur Erde gehen und keine bis zum Ende des Drahtes gelangen würde. Eine Erdverbindung kann nur durch einen Leiter, der einen enormen scheinbaren Widerstand be- sitzt oder durch einen Kondensator von äußerst geringer Kapazität herg'estellt. ~erden. Hiedurch werden jedoch andere Schwierigkeiten nicht beseitigt. Wäre die Wellenlän~e der Impulse vie_l kleiner als die Länge des Drahtes, dann würden_ m dem le!tenden Überzug entsprechende kurze Wellen erzeugt und ~,e Sach_e bliebe mehr oder weniger dieselbe, wie n der -Oberzug direkt mit der Erde verbunden ist. Es ist daher w;;~endig,_ den Über~:1g in _A_bschnitte zu zerschneiden_, die viel kürzer n_ d als d ie Wellenlange. Eme solche Anordnung bietet zwar noch '-einen vollkommenen S c_:nrn:i srn 1 · d ~r, sie . 1st . ~ber tausendmal besser als 1 ·ar keiner. Ich h~lte es fur richtiger, den l~1tenden Überzug·. auch dann ß1 kleine Ab~chn1tte zu zerlegen, wenn die Stromwellen nicht länger 1: d als der Überzug. srnWäre ein Draht mit einem vollkommenen elektrostatischen Schirm rsehen, dann würde es ebenso sein, als ob alle Gegenstände in uu- v~dliche Entfernung von demselben gerückt wären. Die Kapazität ~ürde dann auf die se~:r _gerin~e ~~apazität _ des Drahtes sel?st redu- ziert. Es würde dann möglich sem, uber den Draht Stromschwmgungen ~on sehr hoher Periodenzahl auf ungeheure Entfernungen zu send~n, ohne daß der Charakter der Schwingungen erheblich beeinträch_t,gt werden würde. Von einem vollkommenen Schirm kann natürlich nicht die Rede sein, ich glaube aber, daß mit einem solchen Schirm, wie ich ihn eben beschrieben habe, die Telephonie über den Atlantischen Ozean ausführbar sein würde. Wie ich mir die Sache vorstelle, würde der mit Guttapercha isolierte Draht mit einem dritten leitenden und in einzelne Abschnitte geteilten Überzug zu versehen sein. Darüber müßte wiederum eine Schicht Guttapercha oder eines anderen Iso- liermaterials gelegt werden und über das ganze die Bewehrung. Solche Kabel dürften aber kaum hergestellt werden, denn in nicht zu langer Zeit werden die Gedanken - ohne Drähte übertragen - die Erde durchzittern wie ein Pulsschlag einen lebendigen Organismus. Man muß sich wundern, daß bei dem gegenwärtigen Stande unserer

.' 156 Kenntnis und ~er gewonnenen Er~ahrungen bisher ke~n Versuch ge- macht worden 1st, den elektrostatischen ?der magnetischen Zustand der Erde zu stören und dadurch, wenn nichts anderes, verständliche Zeichen auf Entfernungen zu übertragen. Bei der Vorführung di_eser Resultate . ist :s _mein_ Hau~tbestreben gewesen, auf neue Ers~hemung~n o~er_ E1gen~umhchke1ten hmzuweiseu und Gedanken vorzubrmgen, die, wie ich hoffe, als Ausgangspunkt für weitere Entdeckungen dienen werden 1)." ·

Wie vorstehende Zitate zeigen, war eine der ersten Aufgaben die technisch zu lösen war, die Fortleitung der Hochfr_equenzströme den id Leitungen. T~sla sah die großen Schwierigkeiten ein, welche die Kapa- zität der Leitungen und ihrer Umgebung der Hochfrequenzenero-ie- Übertragung entgegenstellt, und suchte Mittel und We&"e, u•m der schädlichen Wirkung der Kapazität zu begegnen. Als wichtiges Re- sultat kommt die Erkenntnis, daß mit günstig verteilter Selbstinduktion die Kapazität der Leitung aufgehoben werden kann. Das Resultat dieser Erkenntnis ist sein Patent 514.167 vom 2. Januar 1892, in welchem die Verwendung des planmäßig verteilten und in Abschnitte zerlegten induktiven leitenden Überzu~es zur_ Verringerung der Kapazität ausgenutzt wird. Um eine günstige Wukung zu et reichen, muß der induktive Überzug in Abschnitte eingeteilt werden, die sehr viel kürzer sind als die Wellenlängen des hochfrequenten Stromes. In diesem Gedanken kommt die Erfindung zum Ausdruck, Welche später bei der Ferntelephonie in anderer Form in den sogenannten Pupinspulen tatsächlich auch verwirklicht wurde; denn die Grund- erfindung des großen jugoslavisohen Physikers Mihajlo Pupin besteht darin, Selbstinduktionsspulen in telephonische Leitung_en auf bestimmte Entfernungen einzuschalten, welche vielmal kleiner sind als die halbe Wellenlänge des hochfrequenten Stromes. Diese Erfindung Pupins ist von ihm im Jahre 1899 patentiert und bildet die Grundlage der Tele- phonie auf sehr ~eite Entfernungen 2). • •

Teslas Idee, die Kapazität mit Selbstinduktion, die auf vielmal k~irz,ere Abstände ~ls Wellenlänge verteilt ist, zu re~uzieren und somit die I'elephonie auf große Entfernuncren zu ermöglichen, fand daher in wissenschaftlich durchgeführten A~beiten Pupins ihre Bestätiguncr. Daß Tesla selbst. die Idee nicht weiter verfolgte, liegt darin, daß ;r schon damals mit den Experimenten der drahtlosen 'llelegraphie be- schäftigt war.

Teslaströme in der Radiotechnik.

Dmcles Feststellungen. Das Hauptanwendungsgebiet der Teslaströme ist die Radiotechnik. Alle Radiosender arbeiten ausschließlich mit Teslaströmen und das 1 ) Siebe: Martin-Maser, Seite 295-297. ") Dr. Mihajlo Pupin, Professor der Physik an der Co_lum?ia Universität in New York ist von serbischen Eltern in Iclvor in Juzoslavien 1m .Iahre 1858 ge- boren. Siehe seine Autobiographie: ,,Vom Hirten ~um Erfind-er" ebenso sein amerikanisches Patent 652.230 vom 14. Dezember 1899. 157 trifft sowohl für Sender mit langen als auch für solche mit kurzen Wellen zu. Jeder Sender braucht zur Ausstrahlung und Ubertragung elektrischer Energie offene Stromkreise, welche Antenne und Erd- leitung nebst Induktions- und Regulierspulen umfassen, und der Strom muß in offenem Stromkreis hin- und herschwingen können. Mit anderen Worten: es besteht die Forderung, daß sich der Strom in einem hoch geführten Leiter, welcher Antenne genannt wird, und in einem nach unten geführten Leiter, welcher Erdleiter genannt wird, ohne daß diese beiden Leiter durch eine Rückleitung miteinander verbunden sind, bewegen soll. Zwischen der Erde und der Spitze der Antenne muß der elektrische Strom hin- und hergehen und Arbeit leisten können. Dazu sind wie soeben gezeigt wurde, Teslaströme imstande. Der gewöhnliche Wechselstrom von niedriger Periodenzahl braucht zur Energieüber- tragung einen Rückleiter. Er kann in offenem Kreis weder fließen, noch Arbeit leisten. Der Teslastrom ist aber dazu befähigt. Nur mit Tesla- strömen kann man ganz gewaltige Leistungen von Hunderten und Tausenden KW durch einen einzigen Draht übertragen und sie in Strahlungsenergie verwandeln. Wenn man in offenen Stromkreisen Strom- und Spannungszeiger einschaltet, kann man leicht ablesen welche Ströme durch sie fließen und welche Spannungen vorhande1~ sind. . b eim Genau so aber "'.ie . S en_d er ste h t ?S auch mit jedem Empfänger. D" elektromagnetisch~ Ener;sie bzw. die elektrischen Impulse einer s~!ctestation, die um die. Station he~·um durch die Bewegung· der Tesla- ströme in offe~em ~chhwdmguhngdskreR 1s der A_nthenne_ un~ der Erdleitung entstehen, bre1_ten sie ur? en aum nie t_ wie die kurzen Hertz- . en Wellen m gerader Richtung, sondern leitend an der Oberfläche 1 ~~:. Erde aus. und beim __ ~uftreffen auf ein~n offenen oder geschlossenen St omkreis emes Empfan~ers, welcher mit dem Sender auf Resonanz a;o-estimrnt ist, werden Je __nach ~~tfernu~g u~1d S~ärke ~er Sende- t;tion stärkere oder schwächere l eslastrome induziert, die sowohl !mpfindliche Empfangsapparate und Relais als auch Lampen und Motoren betätigen können, wie das Teslas Kolorado-Experimente er- wiesen haben. . . . . . . Teslaströme können demnach ihre Energie durch einen einzrgen Draht leiten und durch ihn und eine isolierte Kapazität in den Raum ab eben, und können e_benso durch die I~dukti?n oder Resonanz sc:wache Teslaströme auf großer Entfernung m geeig_neten Apparaten erzeugen oder um Teslas Worte zu gebrauchen: ,,rncht nur vermag eine isolierte Platte Energie in den Raum abzugeben, sondern eie ist in gleicher Weise im~tan~e, solche __ aufzunehmen-'.' Wir haben in den hisherigen Ausfuhrungen gezeigt, daß Teslaströme elektrische Schwingungen von verschiedener Periodenzahl sind. Die Periodenz.ahlen bewegen sich zwischen etwa einigen Tausenden und vielen Millionen. Das entspricht den Wellenlängen von einigen Metern bis zu Zehntausenden Metern, Hertzsche Schwingungen ergeben dagegen viel kürzere Wellen von einigen Millimetern bis zu einigen Metern. Die Wellen der Hertzschen Schwingungen sind ähnlich denen des Lichtes. 158 . Teshi- Sie bewegen sich in gera,der Richtiuno- während die Wellen delJ·tenden . . b, . h d . Je scJ-iwmgungen eine leitende Bahn vorziehen. Sie passen ~1c ' -~1 "'Winden. _Erdoberfläche gu_t an. und können alle Hindernisse ,i,ernht ubel sclnvin- Deshalb wollen wir zw1scl?en den Hertzscihen und ~en l~slaschen jJle Be- gungen genau unterscheiden. Dem steht natürlich die allgcme Hertz n~nnun_g der elek !,romagne~ischen Wellen nach dem. Name~~ ich ts rnchts im Wege. Diese Bezeichnung hat ja mit der Radio techni 11 unter- zu tun. Um Irrtümer auszuschließen wollen wir daher genall- und scheiden . . lren d en A usdriicken:' Hertzsche S C h wirigung zwrso . crewellen. 11 Wellen und den Ausdrücken: Teslasche Schwingunge~ und yVelleu obwohl a~le zum gro~:n G~_biet der elektromagwet1sche!1 ungen und Schwmgungen geboren. Atherwe!Ien und andere Bezeich 11 eben. sind heute nicht mehr am Platze und wir wollen sie nicht gebra,U. der Daß die Radiotec~nik mit Teslaströmen arbeitet, hat als_ ~roße deiutsch~ Physiker Paul Drude anerkannt und den WIS:se~g02 bis ~r ::11aft- 5t

hch::;n N3:chweis ~l~zu i~ sein~n Untersuchungen in den Ja_hre,n 1~iebitz, 1900 geliefert. Sem Mitarbeiter der bekannte ProL r». F. 1 rdes: sagt darüber in der „Elektrisclrnn Nachrichten Teohnik" fol~~1 chen ,,Die Erzeugung hochfrequenter Wechselströme mit dem _elel~\Il~sfor- Funken war schon früher bekannt. Neu war bei Tesla die 'lrtL . tor m:1tion auf hol?e Spannungen im wohlbekannten Tesla-T~ansfor~:a die D!~ser stellt die erste technische Anwend_ung jener G~bilde. d~ ;win- WJI heut~ als Sfsteme gekoppelter, abgestimmter elek trischer ? d1 die gungskre1se auffassen. Die nächste technische Anwe_ndung sJD Am Sender. und_ die ~mpfänger der drahtlosen Telegraplue gewese~Jdruck besten 1st die~er Zusammenhang in den Untersuch_ungen /um.-~u ntlicbt gekommen, die Paul Drude in den Jahren 1902 bis 1900 veröff'e . b- hat; in diesen Forschungen hat Drude streng die Vorstellung du{:en ~ef~hrt, daß die Vorgä_nge _im funk:ntelegrap~ische,n Sen,~er dei:seator, dGesetzen f gehorchen wie die Schwmo-uno-en 1m 'I esla-1.iansfo111:. a l„ a 1 so d"ie S ender. . der drahtlosen b Teleo-raphie b • mi"t 'r es 1 aStl'0l11eJr-. 51 arbeiten. Dieselbe Vorstellung liegt auch Tebslas USA-Patenten ~45:Jot- 7 nnd 649.621 vom 2. September 1897 klar ztio-runde, in denen die . ' d :wen .ig lmit . von vier . . Kreisen, o zweien im drahtlosen ,S en d er un d zweien 0

.1m Empfänger, beschrieben ist 1)." . h Da Teslas V~~·dien_~_te um _a~_e Radiotechnik nicht nur dan~1 b~ste :{\ d. aß er Teslastrome fur Rad10ubertraguno-en creo-eben, sondein vielmd 1 darin daß er durch 1·ahrelano·e Untersuchuncren o o o die Grun dl agen es gewaltigen , . Gebäudes der . o Radiotechnik o . selbst geschaffen , hat, so we rden. wir im dritten Abschnitt die Leistung Teslas auf dem Gebiete dei Radiotechnik ausführlich schildern.

Anwendung der Teslaströme für Ozon-, Luftstickstoff- und Stahlerzeugung.

Eine weitere Anwenduno- der Teslaströme besteht in der Ozon~ erzeugung. Diese~ Anwend~rngsgebiet hat T~sla,..,mit rriehrerJn raten gelöst und 1m Jahre 1896 das Patent 568.117 vom 17. um · ff[9~ 1) Elektrische Nachncbten . Techmk, . . Band 8, Heft 7, vom J u Ji 1931 , Seite 320. 159 erhalten, in welchem die Anwendung der Teslaströme für Ozonerzeu- gung geschützt ist. Diese Arbeiten bilden die Grundlage der später stark entwickelten Industrie. Heute befinden sich viele Ozonanlagen in Betrieben, welche zu diesem Zweck Teslaströme ausnutzen. Die Fig. 51 zeigt das Prinzip der Ozonerzeugung. Ein weiteres Anwendungsgebiet der 'I'eslaströme ist die Herstel- lung des Luftstickstoffes. Tesla hat, wie schon erwähnt, bereits 1891 die Entdeckung gemacht, daß mit seinen Strömen bei Verwendung hoher Spannungen Luftstickstoff gewonnen werden kann, und er hat in den folzenden Jahren die Methode technisch entwickelt. In seinen Experi- rne~ten in Kolorado 1899 hat er gewaltige Lichtbogen erzeugt, welche große Mengen von Nitraten aus der Luft bildeten. Hierüber bestehen verschiedene Veröffentlichungen von ihm und wir wollen aus einer crroffon Abhandlung, die am 5. Juni 1900 in der bekannten amerika- o

Fig. 51.

nischen Zeitschrift „The Century Magazine" erschienen ist, folgenden Passus zitieren: Eine der wichtigsten Fragen ist die Hervorbringung guter und cre~ü crender Nahrung. Die Erzeugung von künstlicher Nahrung drängt ;ich ;0n selbst auf, es erscheint mir aber wenigstens heute nicht ra- tionell auf diese direkte Weise die Lösung des Problems in Angriff zu nehmen. Nach meiner Uberzeugung ist die indirekte Lösung die beste nämlich die Erhöhung der Produktivität und der Fruchtbarkeit des Bodens. Die beste Methode ist die Verwendung künstlicher Dünge- mittel. Die Frage der Erzeugung der Nahrung wird also zurückgeführt auf die Frage der künstlichen Vergrößerung der Bodenfruchtbarkeit. Die Hauptmater,ie, welche Pflanzen aus der Erde nehmen, sind Nitrate und es ist notwendig, Mittel zu finden, diese Materien dem Boden zu geben. Das Problem wird also auf billige Herstellung von Nitraten zurückgeführt. Unsere Atmosphäre enthält unerschöpfliche Mengen von Stickstoff, und wenn wir denselben oxydieren und Stickstoffver- 160 bindungen herstellen könnten, würden wir für die ganze Menschheit unaeheuren Nutzen schaffen. Diese Idee hat die Wissenschaft und die Gelehrten seit längerer Zeit schon interessiert; bis jetzt konnte aber kein wirksames Mittel ge- funden werden, um dieses Resultat zu erreichen. Das Problem ist in- folge zroßer Inerz des Stickstoffes sehr schwierig, denn der Stickstoff b1indet sich nicht mit Sauerstoff. Hier kommt uns aber die Elektrizität zuhilfe. Die eingeschlafene Affinität der Elemente wird mit elektri- schem Strom geeigneter Qualität geweckt. Wie der Kohlenstoff bei Verbrennung mit Sauerstoff verbunden wird obwohl er jahrhunderte- lang mit Sauerstoff in Berührung war und sich mit ihm nicht verband, ebenso brennt auch Luftstickstoff, durch Elektrizität angeregt. Es wollte mir bis vor kurzer Zeit nicht gelingen, solche elektrische Ent- ladungen zu erzeugen, welche den Luftstickstoff wirksam anregen konnten, obwohl ich bereits in meinem Vortrag im Mai 1891 eine Art elektrischer Entladung oder elektrischen Lichtbogens zeig·te, der im- stande war, in großem Maße Ozon und - wie ich damals betonte - chemische Affinität zu erzeugen. Dieser Flammenbogen war damals :J-4 Zoll lang, seine chemische Aktion war schwach und dementspre- chend war der Oxydationsprozeß des Luftstickstoffs mit großen Ver- lusten verbunden. Die Frage war also: wie kann man diese Aktion verstärken? Man mußte elektrische Ströme speziellen Charakters her- vorbringen, um eine wirksame Methode der Luftstickstoffverbrennung zu schaffen . . Zunächst hatte ich festgestellt, daß die chemische Wirksamke,it des ~~cht?ogens durch hohe Frequenzen vergrößert wird. Darauf hatte ich die 1:.rnwtrkung der Spannung, der Form der elektrischen Welle, des atmo- sphärischen Druckes, die Wirkung des Wassers und anderer Körper ge- nauer untersucht und so schuf ich die aünstiasten Bedingungen. Der elek- trische Bogen wuchs immer stärker~ Aus lcleinem elektrischen Bozen von einigen Zoll entstand ein hervorragendes elektrisches Phänorr~n: gToßer Flammenbogen von zirka 20 m im Durchmesser, den Luftstick- stoff v_erschlingend. So wurde langsam das Werk geschaffen. Unge- heure Entladungen meines Oszillators in Form elektrischer Flammen regen die Elektrifizrierung der Luftmolekeln an und schaffen starke Affinität zwischen den Bestandteilen der Luft, die in normalem Zu- stand gegeneinander indifferent sind, jetzt aber sich sehr schnell binden und zwar auch in dem Falle, wenn man auf andere Mittel, welche die chemische Aktion des Lichtbogens verstärken, verzichtet. In der Fabri- kation der Nitrate nach dieser Methode ist es aber zweckmäßig, auch andere Mittel auszunutzen, welche die Intensität verstärken, und man muß Vorkehrungen für Dauerfixierung der Stickstoffverbindungen treffen, denn dieselben sind labil und der Stickstoff wird nach kurzer Zeit inert. Der Dampf ist ein einfaches und wirksames Mittel für Dauer- fixierung. Meine Experimente und Resultate zeigen, daß man mit bil- ligem elektrischen Strom und einfachen Apparaten unbegrenzte ~engen des Luftstiokstoffes oxydieren kann. Auf diese Weise können t n der ganzen Welt Nitrate zur Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit g·eschaffen 161 werden. Aus diesen Experimenten wird schnell eine starke Industrie entwickelt werden." Wie wir heute wissen, hat sich Anfang dieses Jahrhunderts in ver- schiedenen Ländern eine umfangreiche Industrie entwickelt, die auf elektrischem Wege Luftstickstoff und Nitrate erzeugt. Ein weiteres sehr fruchtbares Anwendungsgebiet ist die Stahlerzeu- gung mit Hochfoequenzströmen. Diesbezüglich müssen wir auf die Fach- literatur verweisen, z. B. auf den Artikel: ,,Elektrische Induktions- heizung ohne Eisenschluß" von W. Fisoher in „Die Naturwissenschaften" vom 4. Dezember 1931. Für diesen Zweck werden Ströme von zirka 10.000 Perioden aus Hochfrequenzgeneratoren mit Vorteil verwendet; ebenso aber auoh noch höhere Periodenzahlen aus Tesla-Oseillatoren und Schwiingung.skreisen, wie das nach Teslas Vorgang0 in Amerika Dr. Northrup in letzter Zeit mit großem Erfolg tut.

Neuntes Kapitel. Teslaströme in der Medizin. t. Teslas Entdeckungen in den Jahren 1890 und 1891. D" Verwendung der Tesl~ströme in der Medizin ist bemannt. Wir f d~~ in der F1achliter,at~r ~ie Tesl~~tröme vi~lfach unter d:en Namen 1~ tl -mie und Arsonvahsatwn erwahnt. Wemger bekannt 1st es daß Dia ierui 1 · · hl unter Arsonvallsa!Jion a1 s auc l1 unter Diathermie · tatsächlich' die sow:endung der Tesl,aströme zu verstehen ist, denn es wird fälschlich An ernein angenommen, daß unter diesen beiden Namen zwei ver- allg: dene Arten von Hochfrequenzströmen verwendet werden. Bei

nra,~ 8 ~~:rer Untersuchung find~n :-rir leicht, daß sowohl in der Diathermie am.eh bei der Arsonv,alisation normale Teslaströme aus der Sekun- spule der 'l\islatransformatoren Verwendung finden mit dem einzigen Uarterschied daß die Sekundärspannung der Teslaspulen bei der Dia- tl ~rroie verhältnismäßig klein ist, während bei der Arsonvalisation ;esentlich höhere Spannungen ausgenutzt werden. In beiden Fällen betrngen die Frequei:zen einige Millionen Perioden in der Sekunde und werden mit Teslaosz1llatoren erzeugt. Obwohl in der medizinischen Fachliteratur Teslas Name gelegentlich erwähnt wird und auch die Methoden der Erzeugung ~er Teslaströme für medizinische Zwecke besprochen werden, 1st es wemg bekannt, daß Tesla selbst der erste war, der auf die Heilwirkung seiner Ströme und auf ihre Anwendung in der Medizin hingewiesen hat. Die Grundentdeckung, daß Hochfrequenzströme für den mensch- lichen Körper nicht schädlich sind, hat Tesla schon 1890 gemacht. Be- reits aus den früher zitierten Stellen seiner Veröffentlichung vom Februar 1891 in der Zeitschrift „The Electrical World" geht hervor, daß er Hochfrequenzströme durch menschliche Körper ohne ernste Unannehmlichkeiten hindurchgeschdckt hat, und in einem Artikel in ,,Electrical Engineer" vom 23. Dezember 1891 finden wir einen Vor- B o k a n, Nikola Tesla. ä 11 162 schlag von ihm, seine Ströme für Behandlung~n verschie:dener Arten von Krankheiten zu verwenden. Da dieser Artikel unzweifelhaft fest-- stellt daß Tesla der erste war, der der medizinischen Fachwelt An- regu~g gegeben hat, Teslaströme in der Medizin zu verwenden, so wollen wir diesen Artikel hier veröffentlichen. Tesla sagt darin folgendes: ,,Die vorliegende kurze Mitteilung wird, hoffe ich, nicht als ein Ver- such meinerseits gedeutet werden, mich als ,Wunderdoktor' aufzu- spielen, da ein ernsthafter Forscher nichts mehr verabscheuen kann als den Mißbrauch und den Schwindel, der mit der Elektrizität ge- trieben wird und wovon wir alltäglich Zeuge sind. Meine Bemerkungen sind vielmehr durch das lebhafte Interesse veranlaßt, das hervorragende ärztliche Praktiker an jedem wirklichen Fortschritt der elektrischen Forschungen an den Tag legen. Der Fortschritt in den letzten Jahren ist so groß gewesen, daß jeder Elektriker und Elektroingenieur davon überzeugt ist, daß sich mit Hilfe der Elektrizität viele Dinge voll- bningsn lassen werden, die früher bei dem damaligen Stande unseres Wissens unmöglich schienen. Kein Wunder, daß dem Fortschritt hul- digende Ärzte in ihr auch ein Mittel zu finden hoffen, daß ihnen bei neuen Heilprozessen ein mächtiges Werkzeug und eine kräftige Hilfe sein wird. Seitdem ich die Ehre hatte, dem American Institute of Elec- trical Engineers einige Resultate betreffend die Nutzbarmachung der Wechselströme von hoher Spannung vorzutragen, habe ich viele Briefe von berühmten Ärzten erhalten die mich über die physikalischen Wirkungen derartiger Ströme v~n hoher Frequenz befragten. Es möge daran erinnert werden, daß ich damals zeigte, wie ein in der Luft vollkommen isolierter Körper durch einfache Verbindung mit einer Elektrizitätsquelle von rasch wechselnden Strömen hoher Spannung e_rhitzt wurde. Die Erwärmung rührt in diesem Falle_ höchstwahrs0hein- l~ch von_ de~n Bombardement des Körpers durch <110 Luft oder mög- hcherweis~ ugendein anderes Medium her, welches von molekularem oder atomischsm Gefüge ist und dessen Vorhandensein unserer Kennt- ~is bisher entgangen ist - denn meiner Ansicht nach muß die eigent- )iche Atherstrahlung bei derartJigen Frequenzen wie einigen Millionen m der Sekunde sehr gering sein. Die,ser Körper kann ein guter oder auch ein sehr schlechter Leiter der Elektrizität sein, ohne daß sieb im Resultat etwas erheblich ändert. Der menschliche Körper ist in solchem Falle ein guter Leiter, und wenn eine in einem Zimmer oder sonstwo isolierte Person mit einer solchen Stromquelle von rasch wech- selnder hoher Spannung in Berührung gebracht wird, so wird die Haut d_urch das Bombardement erwärmt. Es hängt bloß von den Dirnen- sionen und dem Charakter des Apparates ab, den gewünschten Grad der Erwärmung hervorzubringen. Es kam mir nun der Gedanke, ob es einem geschickten Arzte möglich sein könnte, mit Hilfe eines solchen passend konstruierten Apparates verschiedene Arten von Krankiheiten erfolgreich zu behandeln. Die Erwärmung würde natürlich auf der Oberfläche, d. h. auf der Haut stattfinden; sie würde eintreten, mag nun die Person, an der die Ope- 163 ration vorgenommen wird, im Bett liegen oder im Zimmer spazieren gehen, oder mag sie in dicken Kleidern stecken oder nackt sein. In der Tat ist es, um es drastisch auszusprechen, denkbar, daß eine völlig nackte Person am Nordpol sich in dieser Weise angenehm warm halten könnte. Ohne für alle Resultate einstehen zu wollen. die natürhoh durch Erfahrung und Beobachtung festgestellt werden müssen, kann ich doch mindestens die Tatsache verbürgen, daß durch Anwendung dieses Verfahrens, nämlich, daß man den menschlichen Körper dem Bombardement von Wechselströmen hoher Spannung und Frequenz, mit denen ich mich lange beschäftigt habe, aussetzt, eine Erwärmung stattfindet. Man darf mit Recht erwarten, daß einige von den neuen Wirkungen völlig verschieden sein werden von denen, welche man mit den altbekannten und allgemein angewendeten therapeutischen Methoden erhalten konnte. Ob sie alle nütz.lieh sein würden oder nicht, bliebe zu untersuchen."

Der Vortrag vor dem Kongreß für Elektromedizin in Butlalo 1898.

In den folgenden Jahren hie] t Tesla verschiedene Vorträge vor der medizinischen Welt,_ ~n welohe!1 er die erfolgreiche Anwen~ung seiner Ströme in der Med1zm nachwies, und als besonders wichtigen halten wir jenen Vortrag, den er am 1_3. September 1898 in Buffalo vor dem :lt, J hreskongreß der ,/rhe A~er-1can Electro-Therapeutic Association" der im ,,_Electncal _Eng,meer'_' am 17. No_v~~ber 1898 _im vyort- J1 t veröffentlicht und m verschiedenen medizinischen Zeitschriften Ja;mmentiert wurde.__ In d~ese~ Vortrag sind Mittel angegeben, wie k Hochfreqenzstrome niedriger und hoher Spannung für therapeu- 1 fl:a1he hygienische und chirurgische Zwecke ausnutzen kann. Da usc dieser ' Vortrag · · eigen tl·1c l~ .d.ie G. run dl a~en d er h. e~t1gen_ . An:Vendung der Teslaströme in ~er M~dlzrn bildet, bringen wir ihn hier 1m Wortlaut. Der Vortrag 1st betitelt: Hochfrequenzosz illatoren für elektrotherapeutische und andere Zwecke'' 1

~~nd lautet folgen~ermaße!.1: . . . Einige theoretische Möglichkeiten mit Strömen sehr hoher Fre- qu~nz und einige Beobachtungen, die ich bei meinen Experimenten mit Wechse1'strömen machte, ebenso der Einfluß der Arbeiten von Hertz und einiger Ansichten von Oliver Lodge bestimmten mich, im Jahre 1889 eine systematis~he Untersuchung . der Hochfrequenzphänomene vorz\1- nehmen. Die gleich am Anfang erzielten Resultate waren derart, daß sie weitere Anstrengungen rechtfertigten, namentlich in bezug auf Aus- rüstung des Laboratoriums mit wirksamen Mitteln, um in dieser neuen Richtung, welche sich seit der Zeit so fruchtbar erwies, Untersuchungen fortzusetzen. Die Folge davon war, daß ich Spezialdynamos sowie verschiedene Apparate und Anordnungen baute, um gewöhnliche in Hochfrequenz- ströme zu verwandeln, was heute überall bekannt ist, denn es wurde schon sehr viel darüber geschrieben. Eine der zuerst beobachteten Eigentümlichkeiten der Hochfrequenz- 11* 164 ströme, die hauptsächlich füi: Ärzte von Interesse ist, w~r ihre It,arni- losigkeit; denn es war möglich, _ohne ernste. Unbequemlichkeiten ver- hältruismäßig große Mengen elektnschei: Enei:gie durch den Körper einer Person zu schicken. Diese Ei_gentüml!chkeit_, zusam1?en mit an<:t_eren meistens unvorhergesehenen Etgen~cha~ten _dieser Str?me habe ic-i:\ der Wissenschaft zuerst in einem. Artikel i_n emer techn~_schen Zeits<:::hrift im Februar 1891 und später m verscluedenen Vortragen vor wi~sen- schaftlichen Gesells~haften bekannt gem3:cht, ~~d es wurde sofort k]a,r. daß diese Ströme sich von selbst speziell fur elektrotherapeutische Zwecke aufdrängen. Mit Rücloicht auf elektt,ische Wirkungen und analog d·azu kann uan die noch so komplizierten physiologischen Effekte in drei K!-:/sen ordnen. Zunächst kommen die statischen in Frage, d. h. solche :, die hauptsächlich von der Höhe der elektrischen Spannungen abhät~O"en. zweitens die dynamischen, d. h. solche, die in erster Linie von"der Stromstärke, die durch den Körper geht, abhängen, und di1ittens E~ekte spezieller Art, welche den elektrischen Wellen oder Oszillationeri zu- zuschreiben sind, d. h. Impulse, in denen die elektrische Enero·ie in mehr oder weniger schneller Folge abwechselnd durch statisch~ und dynamisohe Formen geht. r. !n der Praxis sind diese verschiedenen Aktionen meistens. zu gleicher

Zeit vorhanden, der Experimentator kann aber durch geeignete ~us- wahl der Apparate und Beobachtung der Bedingungen den einen ()der den anderen Effekt bevorzugen. Er kann so durch den Körper ()der durch Teile desselben Ströme von verhältnismäßig großer Stärke und von kleiner ~pannungsdifferenz schicken, er !.r-ann aber auch den Kötper hohen elektnschen Spannungen aussetzen, während d~r Strom sehr klein 1 st, er kann endhch auch den Patienten dem Emfluß elek.trti.se:ber ~eilen aussetzen, die aus beträchtlicher Entfernu_ng durch den R,ium ubertragen werden, je nachdem, was gewünscht wird. Wäl~rend es Sache der Ärzte ist, die spezifischen Wirkungen auf den Orgamsmus zu untersuchen und die geeigneten Behandlungsmethoden vorzuschlagen2 ist es Sache der Elektriker, die verschiedenen Wege der Anwendung dieser Ströme hiefür anzugeben. Da man niemals in der Beschreibung zu klar sein kann, dürften Dia- gramme und Abbildungen, in welchen die Anordnung und Verbindtrno· der Stromkreise gezeigt wird von Vorteil sein. "' . Die d erste und einfachste Me't hode ' um diese Ströme zu verwender1 , 1st, en Körper des Patienten mit zwei Polen des Generators, sei es ei~e Dynamo- oder eine Induktionsspule, zu verbinden. Die Abb,ildung 1 (F1g. 52-57) zeigt diesen Fall. Der Wechselstromgenerator G soll 5000-10.000 Perioden pro Sekunde geben, denn diese Zahl Liegt schon an der Grenze der praktischen Anwendbarkeit. Die elektromotorisc.he Kraft, mit Hitzdrahtinstrumenten gemessen, soll 50-100 Volt betragen. Damit durch das Gewebe des Körpers starke Ströme gehen können, sollen die Kontakte T T, welche mit dem Patienten verbunden werden, große Flächen haben und mit einem in für die Haut elektrolytisch harmloser Lösung getränkten Tuch bedeckt sein, oder der Kontakt oll 165 durch das Eintauchen hergestellt werden. Die Regulierung des Stroms erfolgt am besten durch einen isolierten Trog, der zwei Metallplatten

4-.

0 r t p

6. Fig. 52-57.

großer Fläche T' T' enthält, wovon die eine beweglich sein soll. Der Trog ist mit Wasser gefüllt, welchem elektrolytische Lösung so lange zugesetzt wird, bis eine für die Experimente geeignete Leitfähigkeit hergestellt ist. 166 Erscheint es wünschenswert, schwache Ströme hoher Spannung zu verwenden, so muß eine Sekundärspule nach Abb. 2 genommen werden. Ich habe gefunden, daß es vorteilhaft ist, wenig Windungen mit großem Durchmesser zu nehmen, u1:1d der A_rzt wird fin~en, daß es besser ist eine große Spule H von nicht wemger als drei Fuß oder noch mehr im Durchmesser zu wählen und diese aus etlichen Windung·en eines starken Kabels P herzustellen. Die Sekundärspule S wird leicht heraestellt aus Windungen h h, welche über einen steifen Karton ge- wiclcelt werden. Im allgemeinen wird es genügen, eine Schicht ge- wöhnlichen Magnetdrahtes zu nehmen, und die Anzahl der Windungen, welche für einzelne Zwecke notwendig sind, wird durch weruige Versuche leicht festgestellt. Zwei Platten großer Oberfläche, die einen regulier- baren Kondensator bilden, können g·enommen werden, um die Re- sonanz zwischen sekundärem und primärem Stromkreis herzustellen, was aber nicht immer erforderlich ist, Auf diese Weise kann eine billige Spule hergestellt werden, die nicht so leicht beschädigt werden kann. Besondere Vorteile werden durch a,usgezeichnete Regulierung gewährt, welche durch einfache Anderung des Abstandes zwischen Primär- und Sekundärspule erfolgt, wozu eine Vorrichtung vorgesehen werden muß; noch mehr Vorteile bietet aber das Vorkommen harmonischer Schwin. gungen, welche am besten in großen Spulen dicken Drahtes, die in einer gewissen Entfernung von der Primärspule aufgestellt werden, zum Ausdruck kommen. Die vorstehenden Anordnung·en können auch mit Wechselstrom oder unterbrochenem Gleichstrom niedriger Frequenz ausgenutzt werden, gewisse Spezialeigenschaften der Hochfrequenzströme ermöglichen je- doch ihre Anwendung in solcher Weise, wie das mit Strömen niedriger Frequenz überhaupt nicht möglich ist. Eine der ausgezeichnetsten Eigenschaften der Hochfrequenzströme oder, allgemein gesprochen, der rapid wechselnden Ströme ist daß sie sehr schwer durch starke Leiter hoher Selbstinduktion O'el~en. Die Selbstinduktion bietet dem Durchgang solche Widerstände daß es möglich war, wie ich das in meinen früheren Experimeut~n zezeie t hatte, Potentiialdifferenzcn von einigen tausend Volt in einer Kupfe~-- stange von sehr kleinem Widerstand zwischen zwei Punkten in einer Entfernung von nur einigen Zoll aufrechtzuerhalten. Diese Beob- achtung suggerierte natürlicherweise die Anordnung in der Abb. 3. Die Hochfrequenzquelle ist in diesem Falle der allgemein bekannte Trans- formator, der von einem Generator G mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist wird. Der Transformator enthält die Primärspule P, die Se- kundärspule S, zwei Kondensatoren C C, welche in Serie geschaltet sind, eine Windung oder Schlinge von sehr dickem Draht L und eine Funkenstrecke oder einen Unterbrecher b. Der Strom wird durch zwei Kontakte c c' entnommen, welche beide (oder nur einer) auf der Lei- tung L beweglich angebracht sind. Durch Änderung des Abstandes der beiden Kontakte kann man jede Potentialdifferenz, von einigen Volt bis zu vielen Tausenden, erhalten und kann sie an den Griffen T T ausnutzen. Diese Anwendungsweise ist gänzlich sicher und hat gewisse 167 Vorteile, erfordert aber ein sehr gleichmäßiges Arbeiten des Unter- brechers b, welcher zum Laden und Entladen der Kondensatoren dient. Eine andere ebenso beachtenswerte Eigenschaft der Hochfrequenz- ströme ist die Leichtigkeit, mit welcher sie durch Kondensatoren gehen, so daß es genügt, kleine elektromotorische Kräfte und sehr kleine Kapazitäten zu nehmen, um sehr starke Ströme durch sie schicken zu können. Diese Beobachtung ermöglichte den Plan, wie er in der Abb. 4 dargestellt ist. Hier sind die Verbindungen ähnlich wie vorher, nur sind die Kondensatoren parallel geschaltet. Das erniedrigt die Fre- quenz des Stromes, hat aber den Vorteil, daß im Sekundärstromkreis mit wesentlich geringerer Spannungsdifferenz gearbeitet wird. Da der Sekundärstromkreis S bei solchen Apparaten die Hauptausgabe dar- stellt und da der Preis mit der Anzahl der Windungen rapid steigt, so wird der Experimentator es für billiger finden, die Frequenz zu opfern, welche trotzdem noch sehr hoch ist, um die meisten Zwecke zu erfüllen. Er braucht außerdem nur die Anzahl der Windungen oder die Läng•e der P1,imärspule p zu reduzieren, um dieselbe Frequenz wie vorher zu erhalten, die Transformierung wird aber in bezug auf Wirt- schaftlichkeit etwas reduziert und der Unterbrecher b erfordert mehr Amfmerksamkeit. Die sekundäre Hochfrequenzspule S' hat zwei Metall- platten t t großer Oberfläch~, in deren Nähe zwei ähnliche Platten t' t' liegen, welche d~n Strom ~~r den Gebrauc_h. liefern. Sowohl die Span- nz als auch die Str?mstarke„ an den Gnffen 1' 1' können leicht und nlu. "'hroäßig durch einfache Anderung der Abstände zwischen den o- erc pl,attenpaaren ~ ~ un d t' t' regu 1·rnrt. werden, Diese Disposit10n ge_~tatt_et auch die Anderung der Spannung an einem . Griffe T, ohne Rücksicht auf Veränderungen, welche am anderen t::iff hervorgebr~cht wer~en, wodurch ~s ermöglicht wird, ~aß an einem oder anderen Teil ~:s Korpers des Patienten stärkere Aktionen hervor-

bracht werden konnen.

"'e Der Arzt kann aus verschiedenen Gründen die Anordnung der Abb. 2, 3 und 4 modifizieren, indem er einen Pol der Hochfrequenzquelle erdet. Die Effekte werden meistenteils dieselben sein, gewisse Eigentümlich- keiten werden dabei aber beobachtet. Wenn die Erdverbindung herge- stellt wird, ist es nicht ganz gleich, welches Ende der Sekundärspule mit der Erde verbunden wird, weil bei Hochspannungsentladung•en die Impulse einer Richtung ii~ allgem_e,inen_ über~iegend „sind._ Un~er de_n vielen bemerkenswerten Eigentümlichkeiten dieser Strome. 1st eine, ~,e sich von selbst für verschiedene wertvolle Anwendungen bietet. D_as 1st die Leichtigkeit, mit welcher sie große Mengen elektrischer Energie auf einen im Raum gänzlich isolierten Körper übertragen. D~e ~~1w~nd- barkeit dieser Methode der Energieübertragung, welche bereits nützliche Anwendungen gefunden hat und in der nächsten Zukunft von großer Bedeutung sein wird, hat dazu beigetragen, die alte Ansicht z,~ zer~ streuen, gemäß welcher zur Übertragung einer großen Meng•e ~lektr~sc!1er Energie eine Rückleitung erforderlich ist. In dieser Weise s1!1d wir ..1m- stande, durch eine Leitung, welche an einem Ende isoliert 1St, Strome zu sohickeu, die den Draht sohmelzen können, oder jede Menge elek- 168 tnischer Energie zu einem isolierten Körper durch den Draht hinzu- führen. Diese Art der Anwendung der Hochfrequenzström., für medi- zinische Zwecke öffnet nach meiner Ansicht den Arzten die größten Mög1ichkeiten. Die in dieser Weise_ herv?rgebrachte?- Effekte haben ganz andere Wirkungen, ~ls wenn die Strome nach einer anderen der hier erwähnten oder ähnlichen Methoden erzeugt werden. Die Verbindungen der Stromkreise erfolgen normalerweise so, wie das in der Abb. 5 schematisch dargestellt ist, was in Verbindung mit den früheren Digrammen leicht verständlich wird. Die Kondens,atoren c c in Senie geschaltet, werden vo:rzugsweise mit Autotransforma- tor;n geladen ; aber auch ein Hochfrequenzgenerator, eine statische Maschine oder ein Gleichstromgenerator genügend hoher Spannuno- um die Anwendung kleiner Kondensatoren zu ermöglichen, kann mit b~ehr oder weniger Erfolg verwendet werden. Die Primärspule p, durch welche die Hochfrequenzentladung der Kondensatoren geht, besteht aus weni- gen Kabelwindungen von sehr kleinem Widerstand, die Sekundärspule s welche vorzugsweise in einer Entfernung von der primären aul gestellt werden soll, um freie Oszillatrionen zu erleichtern, hat ein Ende - dasjenige, welches der Prlmärspule näher steht - mit der Erde verbunden, während das andere zu einem isolierten G11iff führt mit welchem der Körper des Patienten in Kontakt gebracht wird. Ii; diesem Falle ist es wichtig, zwischen den Oszillationen des Primär- kreises p und des Sekundärkreises s Resoruanz herzustellen. Das wird in der Regel am besten durch Änderung der Selbstinduktion des Primär- stromkrefaes p verwirklicht, für welchen Zweck eine regulierbare Selbstinduktionsspule vorzus,ehen ist. In den Fällen, wo die elektro- motorische Kraft des Generators sehr hoch ist oder eine statische Maschine benutzt wird und der Kondensator von nur zwei Platten ge- nügend Kapazität hat, erreicht man denselben Zweck einfacher durch Änderung des Plattenabstandes. Wenn die primären und sekundären Oszillationen in engstem Syn- chronismrus sind, so wird der Punkt der höchsten Spannung auf dem Griff 1' liegen, und der Energieverbm1uch findet hauptsächlich dort statt. Der Anschluß des Körpers des Patienten an den Griff wird in den meisten Fällen sehr we-sentlich die Oszillationsperiode des Sekundär- kreises beeinflussen, die Wellenlänge vergrößern und eine Nach- regulierung des Primärkreiises muß vorgenommen werden, um die Kapazität des mit dem Griff verbundenen Körpers auszugleichen. Der Synchronismus muß immer hergestellt werden und die Intensitä.t der Aktion muß geändert werden durch die Bewegung der Sekundärspule gegenüber der primären, je nachdem, wie es erforderlich ist. Ich kenne keine Methode, mit der es möglich wäre, den menschlichen Körper solchen extremen elek trisohen Spannungen in so praktischer Weise auszusetzen, und ich kenne auch keine, welche in den Körper auch nur annähernd solche Elektrizitätsmengen zu senden oder von dem- selben herzugeben ermöglichen würde, und zwar ohne ernste Ver- letzung des Körpers. Das rührt ersichtlich daher_, daß di_e Aktion 3:uf der Oberfläche stattfindet, denn der Strom oder die Energie sucht beim 169 Durchgang die größtmögliche Fläche. Mit einer sehr rapid und gleich- mäßig arbeitenden Unterbrechungsvorrichtung ist es möglich, dem Körper einer Person eine Energ,ie von vielen Pferdestärken ohne Schädigung zuzuführen und durch sie in den Raum zu übertragen, wäh- rend ein ganz geringer Bruchteil dieser Energie, auf andere Weise angewendet, nicht verfohlen würde, Schaden zuzufügen. Wenn man eine Person der Aktion solcher Spulen aussetzt und wenn die Einregulierung und Anordnung sorgsam durchgeführt ist, kann man im Dunkeln beobachten, wie von allen Körperteilen Flammenströme herauskommen. Diese Ströme sind kurz und von sehr feiner Dichtigkeit, wenn die Zahl der Unterbrechungen der Funkenstrecke sehr groß ist, d. h. die Aktion des Apparates b (Abb. 5) fehlerlos funktioniert; wenn aber die Zahl der Unterbrechungen klein und die Aktion unvollkommen ist, so erscheinen lange und geräuschvolle Ströme, welche gewisse Un- annehmlichkeiten hervorrufen. Mit diesen Apparaten hervorgebrachte physiologische Effekte können von einer kaum merkbaren Aktion sein (wenn die Sekundärspule in sehr großer Entfernung von der primären ist), und zu_ einer selu: heftigen (wenn beide Spulen in klei1_1e!·er Entfernung hegen) gesteigert werden. In letztem Falle genügen enuge Sekunden, um im ganzen Körper solche Wärme zu erzeugen, daß die Person daraufhin stark schwitzt. loh habe wiederholt in Demonstra- tionen vor Freunden mich selbst länger der Aktion der Oszillationen unterzogen und jedesmal ungefähr nach einer Stunde eine enorme Müdigke!t gefühlt, ~on der m1;tn sc~wer _efoen B~griff geben kann. Die Müdigkeit war großer, als 1c~ sie _bei verschiedenen Gelegenheiten oh angestrengter un~ langer körperlicher Übung verspürte. Ich konnte na. schwer einen Schritt tun und nur mit größter Anstrengung konnte ~~~ die Augen offen halten. Ich schlief hinterher einen gesunden Schlaf icnd die Nachwirkung war gewiß wohltuend, die Medizin war aber ~ugenscheinlich zu stark, um oft genommen zu werden. Man muß in der Ausführung solcher Experimente aus verschiedenen Gründen vorsichtig sein. Auf der Hautoberfläche oder in ihrer Nähe, wo die intensivste Aktion stattfindet, werden verschiedene chemische Produkte g,ebildet; die hauptsächlichsten sind Ozon- und Nitrogen- verbindungen. Ozon ist sehr destruktiv, was die Tatsache beweist, daß die GummHsolation der Leitung sehr schnell zerstört wird, so daß eine solche ganz unpraktisch ist. Nitrogenverbindungen, wenn Feuchtigkeit vorhanden ist, enthalten in großer Menge Salpetersäure, welche für die Haut schädlich ist. Obwohl ich noch keinen Schaden festgestellt habe, der hierauf zurückzuführen wäre, sind doch bei verschiedenen Gelegenheiten Verbrennungen vorgekommen, ähnlich denen, die in letzter Zeit beobachtet und den Röntgenstrahlen zugeschrieben wurden. Diese Ansicht wäre anscheinend aufzugeben, wenn sie nicht durch Ex- perimentaltatsachen bestätigt wäre, und so steht es auch mit der Transversalvibration dieser Strahlen. Da jedoch die Untersuchungen sich in anscheinend gute Richtung gewendet haben, so können die Wissenschaftler ruhig sein. Dieser Stand der Dinge steht dem Fort- schritte der Physiker auf diesen neuen Gebieten im Wege und macht 170 den bereits schweren Stand der Ärzte noch viel schwierlger und un gewisser. . . . . Ich möchte noch einige Beobachtungen, welcrhe ich bei den Experi- menten mit den beschriebenen Apparaten gemacht habe, hier mitteilen. Wie schon vorher festgestellt, befinden sich die Punkte der höchsten Spannung auf dem Griff T~ wenn_ der Sekundärschwingunwskreis mit dem primären in Synchronismus 1st. Wenn der Synchronismus voll- kommen ist und die Länge der Sekundärspule gerade ein Viertel der Wellenlänge ausmacht, wird dieser Punkt genau auf dem freien Ende des Griffes T sein, d. h. an der entferntesten Stelle des Drahtes, an welchem der Griff befestigt ist. Da das so ist, so werden die Punkte der höchsten Spannung zur Sekundärspule wandern, wenn die Oszillations- periode bzw. Wellenlänge im Primärkreis gekürzt wird; denn die Wellen- länge wird dadurch verkleinert und die Verbindung des einen Endes der Sekundärspule mit der Erde bestimmt die Position des Knoten- punktes, d. h. des Punktes der niedrigsten Spannung. Durch Änderung der Schwingungsperiode des Primärkreises in irgendeiner Weise werden somit die Punkte, der höchsten Spannung entsprechend, entlang des Griffes T verschoben, was näher besprochen ist, um diese Eigentümlich- keit zu erklären. Dieselbe Erscheinung wird z. B. hervorgerufen, wenn der Körper des Patienten das Ende der Leitung darstellt und ein Assistent durch einfache Regulierung die Punkte der höchsten Span- nung entlang des Körpers mit gewünschter Geschwindigkeit verschiebt. Wenn die Aktion der Spule sehr stark ist, wird die Gegend der höchsten Spannung leicht und unwillkürlich durch Schmerz oder Unbequemlich- keit, welche man empfindet, festgestellt, und es ist sehr interessant zu fühlen, wie der Schmerz hin und her wandert oder durch den Körper von einer Hand zur anderen hindurchgeht, wenn die Verbindung der Spule entsprechend hergestellt ist, und zwar geschieht die Verschiebung entsprechend der Bewegung der Kurbel, die die Oszillationen rezuliert. Obwohl ich bei den Experimenten dieser Art keine spezifischen Al~tionen beobachtet habe, fühle ich, daß dieser Effekt nützliche Anwendungen in der Elektrotherapie ermöglfoht. Eine andere Beobachtung·, welche noch nützlichere Resultate herbei- zuführen verspricht, ist die fo1gen~e: Wie schon erwähnt, kann der Körper einer Person nach der beschriebenen 1'fothode ohne Gefahr enor- men elektrischen Spannungen ausgesetzt werden, welche in anderer Weise, mit gewöhnlichen Apparaten, gar nicht erzeugt werden können; denn diese Spannungen betragen, wie ich das praktisch gezeigt habe, mehrere Millionen Volt. Wenn nun ein leitender Körper bis zu so hohem Grade elektrisiert ist, werden kleine Partikel, welche auf der Oberfläche des Körpers festliegen, mit Heftigkeit weggestoßen und auf Entfernun- g·en getrieben, die wir nur schätzen können. Ich habe gefunden, daß nicht nur festliegende Materie, wie z. B. Farbe, weggetrieben wird, son- dern selbst Partikel des zä:hesten Metalls. Man meinte, daß solche Aktionen nur im Vakuum stattfinden können; mit starken Spulen finden sie aber auch bei gewöhnlicher Atmosphäre statt. Diese Tat- sache führt zur Überlegung, daß dieser außergewöhnliche Effekt, welchen 171 ich auf andere Weise bereits nützlich angewendet habe, auch in der Elektrotherapie gleicherweise ausgenutzt werden kann. Die fortwäh- rende Vervollkommnung der Instrumente und die Untersuchung dieses Phänomens kann bald zur Aufstellung einer neuen Methode hygieni- scher Behandlung führen, welche gestatten würde, die Reinigung der ~aut einer Person sofort einfach durch Verbindung der Person mit einer - oder durch die Annäherung derselben zu einer - Quelle s~rker ele~tris?her Schwingungen zu bewerkstelligen, was zur Folge hatte, daß m einem Augenblick Schweiß oder Partikel irgendwelcher Materie, die am Körper liegen, weggeschafft werden. Ein solches Resultat, in praktischer Weise hervorzebracht würde zweifellos für d"ie Hygiene . von unschätzbarem Werte bsein und' würde ein Wasserba d vollkommen ersetzen und namentlich denjenigen zugute kommen, die sehr angestrengt arbeiten. Hochfrequenzimpulse bring·en starke induktive Aktionen hervor und drängen sich bereits durch diese Eigentümlichkeit von selbst für die Zwecke der Elektrotherapie auf. Diese induktiven Effekte sind entweder el~ktrostatisch oder elektrodynamisch. Die ersten werden sehr rapid tJllt der Entfernung, während die letzten einfach der Entfernung pro- Rortional reduziert werden. Anderseits wachsen die ersten mit dem (';luadrat der Quellenintensität während die letzten in einfacher Pro- portion mit der Intensität wadhsen. Man kann beide Effekte ausnutzen, vm ein starkes Feld, welches sich durch einen weiten Raum ausbreitet, perzustellen, und zwar z. B. durch große Säle, so daß eine solche ~n- o~·dnung für Krankenhäuser sehr geeignet wäre, wo es erwünscht 1st, viel~ Patienten zu gleicher Zeit zu behandeln. .. Die Abb. 6 zeigt die Methode, wie ich sie tatsächlich vorgeführt habe, iß welcher ein Feld von elektrostatischer Aktion herg·estellt 1st. In diesem Diagramm stellt G einen Generator sehr hoher Frequenz dar, C einen Kondensator welcher der Selbstinduktion des Stromkrei,ses in- k:lusive der Primärsp~le P entgegenwirkt; die Sekundärspule S hat i!i- ctessen an ihren Enden zwei Platten t t zroßer Oberfläche. Wenn man in bekannter W,eise alles einreguliert, ka~rn in dem Raum zwische1~. der~ Platten eine sehr starke Aktion hervorzebracht werden und der Körper einer Person ist rapiden Potentialände~·ungen und St~·omiI?ptilse,n aus- gesetzt, was selbst in großen Entfernungen starke phy~10log1~che Effekte he_rvorruft. In meinen ersten Experimenten benützte ich, w1~ sc~01: ~e- ze1gt, zwei Metallplatten, später fand ich aber, daß es vorte1ll1~_fter 1st? zwei große Messinghohlkugeln zu benutzen, die mit einer ungefahr zwe'. Zoll starken Schicht Wachs bedeckt sind. Die Zuführungskabel det Sekundärspule waren ähnlich bedeckt, so daß man jedes ohne _Gefahr, daß die Isolation bricht, berühren konnte. Auf diese Weise wird den unangenehmen Schlägen, welchen der Experimentator bei der Benutzung der Platten ausgesetzt ist, vorgebeugt. . In der Abb. 7 (Fig. 58-60) wird ein Plan für ähnliche Zwe~ke mit dynamischen, induktiven Effekten der Hochfrequenzströme gezeigt._ Da die Frequenzen, die ein Generator hergeben kann, nicht so hoc~1 sind, wie es erwünscht ist, so kann man die Stromumwandlung mit dem 172 Kondensator vornehmen. Das Diagramm ist aus vorhergehender Be- schreibung leicht verständlich. Es muß nur noch festgestellt werden, daß der Primärstromkreis p, durch welchen die Kondensatoren ent- laden werden, aus einem dicken Litzekabel von niedriger Selbst- induktion und geringem Widerstand hergestellt ist, welches Kabel rund p 0 J'

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® 7.

Fig. 58-60.

um den Saal herumgeht. Es kann eine beliebige Anzahl von Sekundär- spulen s s s genommen werden, von welchen jede aus einer einfachen Windung ziemlich starker Leitung besteht. Ich fand es für praktisch, hundert und mehr solcher Spulen zu verwenden, wobei jede auf eine bestimmte Periode einreguliert wurde und nur auf bestimmte Schwin- 173 gungen, die durch den Primärkreis gingen, antwortete. Eine solche Anlage hatte ich seit 1892 in meinem Laboratorium im Gebrauch und hatte sehr oft Gelegenheit, mit ihr meinen Besuchern Freude zu bereiten, sie erwies sich von praktischem Nutzen. Bei einer späteren Gelegenheit hatte ich die Freude, einigen Ihrer Mitglieder Experimente dieser Art vorzufüh_ren, und ich will diese Gelegenheit nicht vorbeigehen lassen, o_~ne _memen. Dank für diesen Besuch auszusprechen und ebenso auch fur die Anerkennung und für das Entgegenkommen der Gesellschaft selbs~. S~it der Zeit sind meine Apparate sehr wesentlich verbessert, und ich bin heute imstande, in meinem Laboratorium eine so starke In- duktion zu schaffen, daß eine Spule von drei Fuß Durchmesser bei genauer Einregulierung Energie von einem Viertel Pferdestärke liefern kann, ohne Rücksicht darauf, wo sie innerhalb der Primärwindung liegt. Lange Funken, Strömungen und alle anderen Phänomene, die man mit Induktionsspulen hervorbringen kann, sind an irgendeiner Stelle des R_aumes leicht hervorzubringen, und solche Spulen, obwohl sie ~hne irgendwelche Verbindung stehen, können genau so wie g~wöhJ?-- l~che Spulen ausgenutzt werden, ja, was noch bemerkenswerter 1st, sie sind noch effektiver. In vergangenen Jahren bin ich oft aufgefordert worden, öffentlich Experimente zu zeigen; obwohl ich solcher Ein- L~dung Folge leisten wollte, war ich leider durch andere Arbeiten ver- hindert, Diese Resultate erreichte ich durch langsame, aber stetige Ver- vollkommnung der Einzelheiten der Apparate, welche ich bei späterer Gelegenheit beschreiben werde. Wie bemerkenswert auch die elektrodynamischen, induktiven Effekte, die ich beschr leben habe erscheinen mögen, können sie durch Kon- zentrierung der Aktionen' auf einen sehr kleinen Raum wesentlich g~- steigert werden. Es ist klar daß, da, wie vorhin schon bemerkt, die elektromotorische Kraft vo~ mehreren tausend Volt zwischen zwei Punkten der Leitung die nur einisre Zoll voneinander entfernt sind, her- ' t, . d vorgebracht werden kann, sich auch in der Nähe derselben m en Leitern elektromotorische Kraft von annähernd derselben Stärke her- vorrufen läßt. Tatsächlich fand ich, daß es auf diese Weise praktisch war, die Entladung durch hochevakuierte Kugeln durchzuschicken, ~b- wohl die hiezu erforderliche elek.tromotorische Kraft zehn- oder zwanzig- tausend Volt betruz und lange Zeit folcte ich den Experimenten in dieser Richtung mittler Absicht, auf eine t,neue und viel ö~rnnomisc~ere Weise Licht zu erzeugen. Die Versuche ließen aber kernen Zweifel, daß es auf diese Weise unmöglich war, Beleuchtung ohne großen Energieverbrauch zu erzeugen, wenigstens mit den Apparaten, welche mir damals zur Verfügung standen; und als ich eine andere Methode er- fand, welche höhere Ökonomie der Transformation versprach, richtete ich meine Anstrengungen nach dieser neuen Richtung. Etwas später (im Juni 1891) beschrieb Professor I. I. Thomson Experimente, die er lange untersuchte und über welche er viele neue und interessante In- formationen gab, und das bestimmte mich, mit erneutem Eifer zu meinen eigenen Experimenten zurückzukehren. Meine Anstrengungen kon- zentrierten sich bald auf Hervorbringung starker induktiver Aktionen 174

in kleinem Raum und durch stetige Verbesserung der Apparate erhielt ich Resultate von erstaunlichem Charakter. Wenn z. B. das Ende einer starken Eisenstange in die Schlinge gesteckt wurde, die stark in- duziert war, genügten einige Momente, um die Stange auf hohe Tem- peratur zu bringen. Starl~e ~tü~ke vo~ anderem Me~~ll wurden ?o schnell erhitzt, als wenn sie m emem Ofen gewesen waren. Wenn ein langes Zinnband i_n die Schling~, f$est~ckt w~r-de_, schJ?olz das Metall S?- fort explosionsartig, was begreithch ist, weil die Reibungsverluste, die im Moment akkumuliert waren, wahrscheinlich zehn Pferdestärken be- betrug·en. Teile von schlecht leitendem Material verhielten sich ähnlich, und als ich eine hochevakuierte Glaskugel in die Schlinge legte, war das Glas in einigen Sekunden nahe zum Schmelzpunkt erhitzt. Als ich das erstemal diese erstaunlichen Aktionen beobachtete, war ich interessiert, ihre Effekte auf lebendigem Gewebe zu studieren. Ver- ständlicherweise ging ich mit notwendig-er Vorsicht vor, denn es war mir klar, daß eine Windung von nur einigen Zoll im Durchmesser elektrornotorische Kräfte von mehr als 10.000 Volt produzierte, und so hohe Spannung wäre mehr als genug, um im Gewebe zerstörende Ströme hervorzubringen. Das erschien um so gewisser, weil Körper von verhältnismäßig schwacher Leitfähigkeit schnell erhitzt und teilweise zerstört wurden. Man kann sich mein Staunen vorstellen, als ich fand, daß ich meine Hand oder einen anderen Körperteil in die Schlinge stecken und dort ohne Verletzung halten konnte. Bei verschiedenen Gelegenheiten, durch den Wunsch, neue und nützliche Beobachtungen zu machen, getrieben, führte ich mit Absicht und auch unabsichtlich einige Experimente aus, welche mit gewissem Risiko verbunden waren, was in den Laboratoriumsexperimenten kaum zu vermeiden war; ich habe aber immer geglaubt und glaube es auch heute noch, daß ich niemals etwas unternommen habe, worin nach meiner Überzeugung die Chancen, verletzt zu werden, so groß waren als der Fall, wo ich meinen Kopf in den Raum steckte, in welchem so enorme destruktive Mächte am Werk waren. Ich tat so wiederholt und fühlte nichts. Ich bin aber fest überzeugt, daß solche Experimente mit großer Gefahr verbunden sind, und wenn jemand nur einen Schritt weiter geht als ich kann er sofort vernichtet werden. Denn die Verhältnisse können äh1~lich denen mit evakuierter Kugel sein. Mag die Kugel in ein noch so starkes Feld der Windung gelegt werden, wird sie kalt bleiben und keine Energie praktisch verbrauchen, solange der Weg für den Strom noch nicht ge- formt ist. In dem Moment aber, wenn der erste schwache Strom vor- kommt, richtet sich der größte Teil der Energie der Schwingungen in den Verbrauchsplatz. Wenn durch irgendwelche Aktion in lebendigem Gewebe oder in den Kopfknochen ein leitender Weg gebildet wird, so würde das zur sofortigen Zerstörung desselben und zum Tode des Ex- perimentators führen. Solch eine Methode zu töten, wenn sie praktiziert würde, wäre absolut schmerzlos. Nun, woher kommt es, daß im Raume, in welchem ein solcher Aufruhr vor sich geht, das lebendige Gewebe unverletzt bleibt? Man könnte sagen, daß der Strom nicht durchgehen kann, weil die große Selbstinduktion der großen leitenden Masse ibm 175 e~~tgegenwirk!. Das_ kan~ nicht so sein, weil eine Metallmasse noch 11?.here Selbstmduktwn bietet u~d trotzdem stark erhitzt wird. Man ~onnte annehmen, das Gewebe biete zu starken Widerstand. Aber auch 6as kann nicht sein, denn alle Experimente zeigen, daß das Gewebe zut 1eitend ist, und die Körper von annähernd demselben Widerstand werden ~u~ hohe Temperatur erwärmt. Man könnte die Harmlosigkeit der Oszil- janonen der hohen spezifischen Wärme der Gewebe zuschreiben· aber pereits die rohe quantitative Überlegung mit den Experimenten mit ti,nderen Körpern zeigt, daß sich diese Ansicht nicht aufrechterhalten jäßt, Die einzige annehmbare Erklärung finde ich darin daß die Ge- ~•eb~ Kondensatoren sind. Nur das allein kann eine Erlllärung geben. ßs ist_ aber bemerkenswert, ~aß, sobald ein heterogener Kreis herge- stellt ist - wenn man z. B. eme Metallstange in die Hände nimmt und s~ einen geschlossenen Kreis bildet -, der Durchgang des Stromes durch ihe Arme gefühlt wird und andere physiologische Effekte klar fest- g:stellt werden. Die stärkste Aktion wird z. B. hervorgebracht, wenn die induzierende Schleife nur eine Windung hat, außer in dem Falle, wenn die Verbindungen einen ansehnlichen Teil der Gesamtlänge des Stromkreises ausmachen, in welchem Fall der Experimentator die Jdeinste Anzahl der Windungen derart wählen muß, daß er sorgsam überlegt, was durch eine Erhöhung der Anzahl der Windungen ver- loren wird und was wieder gewonnen werden kann, wenn man in der Weise die Gesamtlänge des Stromkreises in größerer Proportion aus- nutzt. Man muß nämlich bedenken, daß in dem Fall, als die induzierende Spule eine beträchtliche Anzahl von Windungen und ziemliche Länge hat, die elektrostatischen Induktionseffekte überwiegend sein können; denn zwischen der ersten und letzten Windung können sehr große Spannungsdifferenzen von hunderttausend und mehr _v ~lt au~tr~ten. Ni~hts·destoweniger sind letztere Effekte selbst auch bei emer einzigen Wmdung immer anwesend. Wenn man eine Person in die Schleife hineinsteckt, so werden alle Metallstücke und zwar die kleinsten, merklich erwärmt. Zweifellos werden sie ~rwärmt namentlich wenn sie aus Eisen sind, auch w~nn sie im lebenden Ge~ebe drinstecken, und das suggeriert die Möglich- keit der Anwendunz dieser Methode für chirurgische Zwecke. Es wäre möglich, mit ihr Wunden zu sterilisieren oder Metallgeß"enstän~e festzustellen und sogar herauszutreiben oder andere Operatwnen, die in die Sphäre der Chirurgie fallen, auszuführen. Die meisten Resultate, welche hier angeführt sind, und viele andere noch bemerkenswertere sind nur durch die Benutzung der Kondensa- torenentlaidung möglich. Es ist sicher, daß sehr wenige, selbst auch von denjenigen, die auf diesem Gebiete arbeiten, wissen, was für em wunderbares Instrument solch ein Kondensator tatsächlich ist. Ich will Ihnen eine Idee davon geben. Man kann mit einem Kondensator, der so klein ist, daß er in die W estentasche hineingeht, bei geschickter Anwendung enorme elektrische Spannungen hervorbringen, und zwar hundertmal größere, als sie mit den größten statischen Maschinen h_er- vorgebracht werden können. Man kann auch mit ihm, wenn man ihn 176 in einer anderen Weise benutzt, Ströme erhalten, die weit größer sind als solche der stärksten Schweißmaschinen. Diejenigen, denen es be- kannt ist, welche Spannungen statische Maschinen und welche '?trö~e Transformatoren liefern können, werden hierüber erstaunt sem, die Wahrheit ist aber leicht einzusehen. Solche Resultate sind leicht ~r- reichbar weil der Kondensator die aufgespeicherte Energie in unbegreif- lich kur~er Zeit entladen kann. In der Physik ist nichts bekannt, was dieser Eigenschaft äh;1lich ist. Eine geRreßte Fe_der oder ei?e Sammel- batterie oder irgendein Apparat, der die Energie akkumulieren kann, ist nicht imstande, das zu tun; denn wenn sie das könnten, so wären ungeahnte Möglichkeiten mit diesen Mitteln hervorzubringen. Dem ge- ladenen Kondensator in der Wirkung am nächsten steht ein starkes Explosivmittel, wie z. B. Dynamit. Aber selbst seine stärkste Explosion kann mit der Entladung oder Explosion eines Kondensators nicht ver- glichen werden. Denn der Druck, den die Detonation von chemischen Verbindungen produziert, wird mit Dutzenden von Tonnen pro Quadrat- zoll gemessen, während die der Kondensatorentladungen Tausende von Tonnen pro Quadratzoll ausmacht; und wenn man ein chemisches Mittel zu erzeugen vermöchte, das so schnell wie eine Kondensator- entladung explodieren könnte, unter Bedingungen natürlich, die reali- sierbar sind, so wäre eine Unze desselben genug, um die stärksten Schlachtschiffe unbrauchbar zu machen. Daß aus der Benutzung eines Instrumentes mit solchen idealen Eigen- schaften bedeutende Anwendungen folgen würden, habe ich schon vor langer Zeit erkannt. Ich sah aber bereits aJID Anfang ein, daß große Schw,ierigkeiten überwunden werden müßten, bevor die jetzt in Ge- brauch befindlichen, weniger vollkommenen Apparate für mannigfache Transformation der elektrischen Energie durch ihn ersetzt würden. Solche Schwierigkeiten gibt es viele. Die Kondensatoren, wie sie ge- wöhnlich fabriziert werden, sind unwirksam, die Leiter energieverschwen- dend, die beste Isolation unzulänglich, und die Bedinguno-,ei1 für wirk- samste Energieumwandlung sind schwer einzuregulieren ~nd aufrecht- zuerhalten. Eine Schwi.erigkeit, die noch ernster als die anderen war u?-d auf welche ich die Aufmerksamkeit lenkte, als ich zum erstenmal dieses System der Transformation der Energie beschrieb, bestand in dem Apparat, welcher erforderlich war, um die Ladung und Ent- ladung des Kondensators zu kontrollieren. Derlei Apparate waren un- zuverlässig und nicht leistungsfähig und schienen ihre gänzliche Un- br,auc~1barkeit zu beweisen, selbst die Brauchbarkeit des Systems stark reduzier~nd und es vieler wertvoller Eigenschaften beraubend. Ich habe d~rch eine ganze Reihe von Jwhren diese Schwierigkeiten zu über- winden versucht. Während dieser Zeit habe ich mit einer großen Anzahl von Erfindungen in dieser Richtung· experimentiert. Viele versprachen am Anfang gute Resultate und zeigten sich am Schlusse unzuverlässig. Unwillig k~m ich auf eine Idee zurück, an welcher ich schon lange vor- her gearbeitet hatte. Das war die Idee, die gewöhnlichen Bürsten und Kommutatorensegmente duroh flüssige Kontakte zu ersetzen; ich stieß auf Schwierigkeiten, aber meine Arbeiten im Laboratorium in den ver- 177 floss:nen Jahren waren nicht umsonst vergeudet und ich machte Fort- schritte. Zunächst war es notwendig, für die Zirkulation der Flüssigkeit zu sorgen, die Anwendung einer Pumpe hiezu erwies sich aber als un- praktisch. Danach kam ich au] die glückliche Idee, den Pumpen- apparat zu einem Bestandteil des Kreisunterbrechers zu machen und beide, um der Oxydation vorzubeugen, in ein Reservoir einzuschließen. Darauf kam ich auf einige einfache Ideen, um die Zirkulation aufrecht- zuerhalten, z. B. durch Rotation eines Quecksilberkörpers. Auch die Abnützung und die Verluste, die noch bestanden, wurden reduziert. Ich merke, daß diese Feststellungen, welche zeigen, wieviel Anstren- gungsn ich auf diese scheinbar unbedeutenden Einzelheiten verwendete, nicht gerade eine hohe Meinung über meine Fähigkeit bilden werden; ich muß aber gestehen, daß meine Geduld aufs höchste belastet war. Zum Schluß hatte ich doch die Genugtuung, Apparate hervorzubringen, welche einfach und zuverlässig im Betrieb sind, welche praktisch keine Uberwachuug erfordern und welche imstande sind, die Transformation bedeutender Mengen von Energie mit hohem Wirkungsgrad zu voll- bringen. Es ist vielleicht nicht das Beste, was gegeben werden konnte, es ist aber zufriedenstellend, und ich fühle, daß die härteste Aufgabe gelöst ist . . Die Ärzte sind jetzt imstande, ein Instrument zu bekommen, welches :tele Anforderungen erfüllen kann. Sie werden imstande sein, dasselbe m der Elektrotherapie in den meisten der hier aufgezählten Fälle aus- zunutzen. Sie können dasselbe mit Leichtigkeit mit Spulen versehen, welche sie für irgendeinen Spezialzweck brauchen, mit denen sie dem Instrument Ströme beliebiger Spannung geben können. Solche Spulen bestehen aus einigen wenigen Windungen und die Kosten derselben sind unbedeutend. Dieses Instrument ermöglicht dem Arzt, auch Röntgenstrahlen viel größerer Kraft zu erzeugen, als sie dt~rch ge- wöhnliche Apparate erreichbar sind. Es ist nur noch erforderlich, daß die Fabrikanten eine Röhre liefern, die beständig bleibt und erlaubt, g~·ößere Mengen der Energie auf die Elektroden zu konzentr!•eren. Wenn dies gegeben ist, wird nichts im Wege stehen, billige und wirksame ~n- wendungen dieser schönen Entdeckung zu ermöglichen, w~lche _sich schließlich von höchstem Wert erweisen wird, nicht nur für die Chirur- gie, sondern auch für die Elektrotherapie und, was noch bedeutender ist, für die Bakteriologie. . . Um eine Idee von dem Instrument zu geben, in w~lchem v1e_le meiner letzten Verbesserungen enthalten sind verweise ich auf die Abb. 9 (Fig. 58-60), welche die Hauptteile in' Seitenansicht und teilweise im Vertikalschnitt zeigt. Die Anordnung der Teile ist dieselbe wie_ bei ~in~m Instrument, das ich bei früheren Gelegenheiten zeigte; nur JSt die in- duzierende Spule mit dem vibrierenden Unterbrecher durch einen nach der hier erwähnten Methode hergestellten, verbesserten Kreisunter- brecher ersetzt. Diese Erfindung umfaßt einen Kasten A mit einem hervortretenden Ärmel, der in einem Lager den frei rotierenden Schaft trägt. Der letzte trägt eine Armatur innerhalb eines stationären Feldmagnetes M und Boldan, NikolaTes1". 12 178 oben einen eisernen Hohlkasten, der den eigentlichen ~n~erbre<?her u~- faßt. Innerhalb des Schaftes a und konzentrisch mit ihn: hegt ~m kleinerer Schaft b welcher gleichfalls auf Kugellagern frei beweglich ist und das Gewicbt E trägt. Da das Gewicht auf einer Seite ist und die Schäfte a und b gegen die Vertikale geneigt sind, so verbleibt es stationär wenn der Kasten rotiert. An das Gewicht E ist ein Apparat R weloh~r die Form einer Düsenschaufel mit sehr dünnen Wänden hat, b~fostigt welche· gegenüber dem Kasten enger und am anderen Ende breiter i;t. Wenn in dem Kasten eine kleine Menge Quecksilber ent- halten ist und der Kasten gegen das engere Ende der Schaufel rotiert, so wird ein Teil der Flüssigkeit mitgenommen und in einem dünnen und breiten Strom gegen das Zentrum des Kastens getrieben. Der Deckel des Kastens ist hermetisch geschlossen, und zwar mit einer eisernen Scheibe, welche auf einer Stahlachse L eine Radscheibe F trägt, ebenfalls aus Stahl, die mit einer großen Anzahl dünner Kontaktblätter l( versehen ist. Die Stahlachse L wird durch die Scheiben N vom Kasten isoliert; zum Füllen des Kastens mit Quecksilber ist eine kleine Öffnung vor- gesehen. Die Achse L bildet ein Ende des Kreisunterbrechers und ist durch einen Kupferstreifen mit der Primärspule p verbunden. Das andere Ende der Primärspule führt zu einem Ende des Kondensators C, welcher in einem Kasten A1 untergebracht ist, während eine Abteilung des Kastens für den Schalter S und für den Leiter des Instruments be- stimmt ist. Das andere Ende des Kondensators ist mit dem Kasten A und durch denselben mit dem Kasten D verbunden. Wenn der Kasten D rotiert, werden die Kontaktblätter l( sehr rapid in und außer Kontakt mit dem Quecksilber gebracht, wodurch der Stromkreis in schneller Auf- einanderfolge geschlossen und geöffnet wird. Mit einem solchen Apparat kann man leicht 10.000 Unterbrechungen in der Sekunde und noch mehr erhalten. Die Sekundärspule s ist aus zwei getrennten Spulen her- gestellt und so angeordnet, daß sie auseinandergeschoben werden können, während ein Metallstreifen in ihrer Mitte sie mit der Primär- spule verbindet. Dadurch wird vermieden, daß die Sekundärspule durch- brennt, wenn ein Ende überlastet ist, was bei Anwendung der Röntgen- röhren oft vorkommt. Diese Spulenform hält eine viel arößere Span- nungsdifferenz aus als Spulen gewöhnlicher Konstruktio1~. Der Motor ist so gebaut, daß die Armatur und die Magnete aus Blechen zusammengesetzt sind, so daß er sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendet werden kann, und die Schäfte sind so vertikal angeordnet, wie es nur möglich war, um geringste Über- wachung bei der Ölung zu erfordern. Der einzige Teil, welcher einige Aufmerksamkeit erfordert, ist der Kommutator des Motors; wo aber Wechselstrom vorhanden ist, ist auch diese Quelle der möglichen Störung leicht aus der Welt geschafft. Die Stromkreisschaltungen des In- struments sind bereits gezeigt und die Arbeitsweise ist in den Zeit- schriften erklärt. Gewöhnlich erfolgt die Schaltung nach der Abb. 8, in welcher A1 A2 die Enden des Speisestromkreises sind, L, eine Selbst- induktionsspule zur Erhöhung der Spannung, welche in Serie mit ~em Kondensator C und mit der Prirnärspuls p p geschaltet ist. Die übrigen .,

179 B~chstaben bezeichnen die Teile, welche in der Abb. 9 entsprechend be- zeichnet angegeben und aus dem Vorstehenden leicht verständlich sind." Dieser epochale Vortrag 'I'eslas vor dem berufenen wissenschaftlichen Forum beweist, daß er eine vollkommene Hochfrequenzapparatur für verschiedene medizinische Zwecke geschaffen hat, die die weitestgehende ~nwendung. seiner Ströme für beliebige Spannungen und Periodenzahlen m der Medizin ermöglichte. Die Grundlage der Diathermie und der Hoc?spannungs-Hochfrequenzbehandhrng ist hier gegeben. Die Anwendung der Teslaströme in der Medizin hat Ende des vori- ?en und in diesem Jahrhundert sehr große Verbreitung gBfunden und ihre Heilwirkung ist bei verschiedenen Krankheiten wissenschaftlich erwiesen. Besonders in den letzten Jahren hat sich eine ganze Literatur ent"'.i~kelt, welche die Anwendung der Hochfrequenzströme in der Medizin zum Gegenstand hat. Da die Anwendung derselben ungeheure Verbreitung gefunden hat, halten wir es für angebracht, hervorzuheben, daß Teslas genialer Blick auch auf dem Gebiete der Heilwirkung seiner Ströme bahnbrechend gewesen ist.

Tesla und die Röntgenstrahlen.

Als Röntgen mit seiner großen Entdeckung vor die Öffentlichkeit trat, war Tesla der erste, der seine Oszillatoren für die Erzeugung der Röntgenstrahlen ausbildete und verwendete. Bereits in seiner ersten Veröffentlichung über Röntgenstrahlen in ,,The Electrical Review" vom 11. März 1896 sagt Tesla folgendes: ,,Nach der Wiederholung von wunderbaren Experimenten des Pro- fessors Röntgen habe ich es unternommen, die Natur dieser Strahlen zu untersuchen und die Mittel für ihre Erzeugung zu vervollkommnen. Nachstehend zebe ich den ersten Bericht über die benutzte Methode, mit welcher b~deutende Resultate erzielt wurden. Um möglichst intensive Wirkungen zu erzielen, müssen wir unabhän_g~_g von ihrer Natur annehmen, daß sie notwendigerweise von der Intensität der Kathodenstrahlen abhängen. Diese wieder sind von den Spa~mungen abhängig, und daher ist es erforderlich, die höchsten err0'1chbaren Spannungen zu verwenden. Die statischen Maschinen und Rühmkorff- induktoren können nur verhältnismäßig niedriae Spannungen erzeugen und daher müssen die disruptiven Entl:duncrsspule11 als wirkungsvollste Apparate benutzt werden. Mit ihnen kann° man beliebige Spannungen erzielen und J. eder der auf Grund meiner früheren Veröffentlichungen gewisse ' Kenntnisse' über die Einregulierung der Stromkre1Se, . namen t - lieh in bezug auf Resonanz hat, kann sie verwenden. . Nachdem der Experimentator eine Disruptivspule für Gleich- od~r Wechselstrom genommen hat, muß er eine Röntgenröhre nehmen, di_e die höchste Spannung gewährt, was am besten mit einer Röhre mit nur einer Elektrode erreicht wird, während der andere Pol der Hoch- spannungsquelle weit von der Röhre sein soll." . Durch solche Methode konnte Tesla Röntgenaufnahmen in wemgen Minuten auf einer Entfernung von 10 und mehr Metern machen. Auch Röntgen selbst hat in seiner zweiten Veröffentlichung vom 12* 180 9 März 1896 anaeaeben daß in manchen Fällen Teslas Apparate mit . Vorteil b o zu gebrauchen ' sind. Er sagt unter anderem f o l ge_n d e s·· In manchen Fällen ist es vorteilhaft, zwischen den die X-Strahlen liefernden Entladungsapparat und den Rühmkorff einen T~slaschen Apparat (Kondensator mit Tra!lsformator) einz_uschalten. ~iese ~n- ordnung hat folgende Vorzüge: Erstens _werden die Entl3:dung,s3:ppa1~t,e weniger leicht dm:chschlager~ un~ weniger warm,. z~~1tens halt„ sicn das Vakuum, wemgstens bei memen selbst angef'ertig t~n Apparaten, länzere Zeit und drittens liefern manche Apparate intens1ve1:e X-Strah- len~ Bei meinen Apparaten, die weniger oder zu stark ev~kuiert ~aren, um mit dem Rühmkorff allein gut zu funktionieren, leistete die An- wendung des Teslaschen Transformators gute Dienste .... Speziell zu den Versuchen mit den Wechselströmen des_ Teslascl!en Transformators wird ein Entladungsapparat angefertigt: b_e1 dem b_eide Elektroden Aluminiumhohlspieo·el b sind l deren Achsen miteinander emen. rechten Winkel bilden· im gemeinschaftlichen Krümmungszentrum 1st eine die Kathodenstralllen auffangende Platinplatte angebracht." Diesen Veröffentlichungen folgte eine weitgehende Anwendung der Teslaströme für die Erzeugung von Röntg-enstrahlen. Tesla ersann auch eine Methode der Regulierung des Vakuums der Röntgenröhre, die die Aufmerksamkeit auf sich lenkte. Wir wollen dar- über aus dem Buch von Otto Glasser folgendes zitieren 1): ,,Schallenberger, der zeitlich zusammen mit Röntgen zuerst die Fokus- röhre beschrieb, benutzte seine Röhre nicht wie Röntgen mit einer In- duktionsspule, sondern unipolar an einer Teslaschen Apparatur mit Hochfrequenzstrom; Tesla selbst hatte diese Methode mit Unipolar- röhren vorgeschlagen. Er hatte eine Röhre gebaut, eine lange zylindrische Glasröhre aus dickem Glas, deren unteres, der Elektrode gegenüber- liegendes Ende dünn ausgeblasen war. Die Elektrode war eine Alu- m~niumscheibe und wurde mit einem Pol der Teslaapparatur verbunden. Die andere Elektrode war entweder die Haut, auf welche die Röhre aufgesetzt wurde, oder eine Metallplatte, die von außen der Röhre ge- n~hert wurde. Eine besonders interessante Verbesserung an diesen Rohren brachte Professor Trowbridge von der Harvard-Universität an. Um die lästige Büschel- und Funkenentladung bei Benutzung des ~Io~hfrequen~_stromes zu vermeiden, tauchte er die ganze Röhre in isolierendes 01 ein; auch Edison hatte schon eine solche in Öl einge- tauchte Röntgenröhre angegeben, wobei das öl außerdem zwecks Er- }\öhung der Strahlenausbeute durch eine Kältemischung auf nieder~r 1 emperatur gehalten wurde. Mit diesen ersten Versuchen war das Bei- spiel für die später viel benutzten und mehrere Male wiedererfundenen Typen der ganz unter Öl getwuchten Röntgenröhren geg·eben. Eine andere Verbesserung·, die Tesla an seinen Röhren anbrachte, war von großer Bedeutung. Um den Zuleitung.<;draht in der Röhre wie auch in derselben Höhe um den äußeren Hals wurde eine Zinnfolie gewickelt. Das Glas der Röhre zwischen Innenelektrode und Hals wurde mit ') Glasser: W. C. Röntgen, Verlag Springer 1931. 181 Bronzefarbe angestrichen. Von Zeit zu Zeit sprang dann beim Betrieb der Röhre ein Funke durch die Folie zu dem Bronzeanstrich über wodurch eine ansehnliche Quantität von Gas frei gemacht wurde. Tesla hatte damit eine der ersten Vorrichtungen zur Regulierung des Vakuums in der Röhre konstruiert, die das lästige Hartwerden der Röhre bei längerem Betriebe verhinderte." Bezüglich der übrigen Arbeiten Teslas, namentlich über die Natur der Röntgenstrahlen, müssen wir auf seine Artikel in „The Electrical Review" in den Jahren 1896-1897 verweisen.

Zehntes Kapitel.

Teslas wissenschaftliche Vorträge und Ansichten und ihre Bedeutung.

Engineering, Times, ETZ. und Professor Kiebitz über Teslas Vorträge und

Forschungen. Tesla hat über seine Hochfrequenz- und Hochspannungsforschungen mehrere Vorträge gehalten. Den ersten hielt er am 20. Mai 1891 vor dem Institut der Elektroingenieure in New York, den zweiten am 3. und 4. Februar 1892 vor der Akademie der Wissenschaften und dem Ingenieurverein in London; dieser Vortrag wurde im März desselben Jahres vor dem Physikalischen Institut in Paris wiederholt; und den dritten hielt er im Februar 1893 vor dem Franklin-Institut in Philadelphia und im März desselben Jahres in St. Louis vor der Nationalen elektri- schen Lichtvereinigung. Diese Vorträge sind mit ande!·en_ damaligen Arbeiten Teslas zusam- men im Buche von Th, C. Martin 1m Jahre 1893 abgedruckt und An- fang 1895 von H. Maser in deutscher Übersetzung herausgegeben worden. Sie bedeuten für die Wissenschaft und Technik der Hochfrequenz- und Hochspannungserscheinungen die Grundlagen, auf denen der weitere Fortschritt beruht 1). Thomas Commerford Martin, der damalige Präsident des Instituts der Elektroingenieure in New York und Chefredakteur der Zeitschrift „Electrical Engineer", hat in seinem Tesla-Buch alle Arbeiten Tesl~s auf dem Gebiete der Drehstromtechnik, welche in den Patenten bis dahin erschienen waren, und seine erwähnten Vorträge, die in genauem Wortlaut in vielen Zeitschriften erschienen, zusammengestellt und das- selbe in vielen Auflagen veröffentlicht. .. In diesem Buche sind nur diejenigen Arbeiten ~eslas enth~~te1;1, die bis Mitte 1893 erschienen waren, sie waren aber die Schule fur_ Jeden, der sich mit der Drehstromtechnik mit der Hochfrequenztechmk oder mit der Radiotechnik befaßt hat, 'und zwar sowohl für die Wissen- schaftler als auch für alle Erfinder die auf diesen Gebieten arbeiten wollten. Deshalb wurde dieses Buch bei seinem Erscheinen warm be- grüßt. Viele darin enthaltene Gedanken, Entdeckungen und Ansichten, die damals verwegen erschienen, haben im Laufe der Zeit Bestätigung 1) Den genauen Wortlaut der drei Vorträge siehe bei Martin-Maser, Seite 111

bis 382. 182 gefunden und sind spät~r von Tesla selbst und von anderen Forschern und Erfindern verwirklicht worden. . Wir können hier auf die Vorträge selbst nicht näher emgehen und müssen auf das Buch von l\fart!n-Maser _v_erweisen, aus welch~m ':ir ir früheren Kapiteln schon verschiedenes zitiert haben und auch 111 diesem noch einiges zitieren :w-erden, ':as sich ~uf Te~las Ans~chten üb~r Elek- trizität Materie und Ather bezieht, da 1 esla diese Ansichten auf Grund seiner I-fochfrequenz- und Hochspannungsforschungen gebildet und da- durch den Resultaten der modernen Physik einiges vorausgenommen hat. Vorher wollen wir aber auf die große Bedeutung der Vorträge Teslas hinweisen. Die Bedeutung dieser Vorträge und des Tesla-Buches für die Ent- wicklung der Wissenschaft und der Technik wollen wir an einig·en Zitaten aus der damaligen Zeit charakterisieren; denn die Meinungen der berufenen Zeitschriften und öffentlichen Organe der damaligen Zeit zeigen am besten den Wert der Entdeckungen Teslas und die Be- geisterung, welche sie bei den Wissenschaftlern ausgelöst haben. Diese Zitate sind historische Dokumente und haben bleibenden Wert. Sie zeigen, daß Tesias Vorträge nicht nur bei den berufenen Männern der Wissenschaft und der Technik, sondern selbst in der breiten Öffent- lichkeit größtes Aufsehen erregt haben, und beweisen, daß ihr Einfluß für die heutige großartige Entwicklung maßgebend war. Die Zeitschrift „Engineering" vom 5. Februar 1892 in London schreibt unter anderem folgendes: ,,Am Mittwoch abend hat die Königliche Akademie eine der bedeu- tungsvollen Zusammenkünfte gehabt, durch welche sie so berühmt geworden ist. . . . Ingenieure und Gelehrte haben sich gedrängt, um Tesla zu hören, denn der Ruhm seiner Untersuchungen ist bereits über- all bekannt und deren Bedeutung anerkannt worden .... Herr Tesla begann seinen Vortrag mit dem Ausdruck der Anerkennuno- der Lei- stungen Prof. Crooks, welcher ihn noch in seiner Studienzeit beo·eisterte u_nd seinen Arbeiten Ri_~htung gab: Da~·auf_ ging der Vortrage~1de auf eigene Untersuchungen über und z01gte m emer Sekunde seinen Hörern den unendlichen Abstand, welcher ihn von seinen Vorgäricrern trennt." Die „Times" schreibt am 5. Februar 1892 folgendes: "' ,,Wenn überhaupt etwas Begeisterung für die Elektrizität hervor- rufen konnte, so hat das sicherlich der ungemein bedeutende Vortrag getan, welchen gestern abend Herr Tesla zwei volle Stunden vor ge- lehrten Hörern der Königlichen Akademie gehalten. Seine wunderbaren Experimente eröffnen nicht nur ein neues und sehr reiches Gebiet für wissenschaftliche Untersuchungen, sondern oeoen auch einen Überblick einioer allgemeiner physikalischer Konzeptionen und gewähren einen besonderen Aufschwung unserer Gedanken und Ideen. Die Arbeiten Teslas befinden sich auf der Grenze, wo sich Licht, Wärme, Elektrizität, chemische Af/inität und die übrigen Energiearten treffen und unter- einander mischen. TVenn man über seine Experimente nachdenkt, fühlt man, daß die alten Scheidungslinien weggefallen sind und daß be- stimmte neue und fruchtbare allgemeine Ansichten, auf Grund deren 183 wir neue E~finderwege betreten werden, nicht mehr weit sein können. ~an fraJ5t sich ~abei auch ~nwillk_ürlich: Was sind elektrische und was dielektrische Korper, was sind Leiter und was Isolatoren? Denn Tesla le_gt eine dicke I_'latte von bestem Dielektrikum zwischen zwei elek- tnsche Pole ~-nd ~res _steht dem Stromdurchgang n!cht n_ur nicht im Wege, sondern begünstigt ihn. In anderen ähnlichen Experimenten zeiat er wie seine hochgespannten Hochfrequenzströme ganz anderen Getetzer; gehorchen als gewöhnliche Ströme. Hiezu kommt ferner die bedeutende Entdeckung, daß die Elektrizität seiner Ströme auf den menschlichen Körper um so schwächere Einwirkung zeigt, je intensiver sie sind. Der Vo_:tragende stand im elektr~statis_chen Felde, in welchem Lampen ohne Drahte brannten, ohne daß ihm ein Schaden zugefügt wurde. Er hielt mit seiner Hand das Ende eines Leiters, welchet violette Funken sprühte, und in der anderen hielt er eine Lampe oder eine Vakuum- röhre und ließ so durch seinen Körper den Strom von mehr als 50.000 Volt durchgehen. Die Vakuumröhre glühte in seiner Hand von einem Strom, dessen hundertster Teil unter gewöhnlichen Verhältnissen ausreichen würde, um seinem Leben ein Ende zu machen." Die Elektrotechnische Zeitschrift vom 8. März 1894 schreibt anläß- lich des Erscheinens des Tesla-Buches von Th. C. Martin folgendes: „Herr Martin hat sich durch die Herausgabe dieses Buches den Dank der gesamten elektrotechnischen Welt verdient. Die äußerst zahl- reichen Erfindung·en 'I'eslas waren bislang in einer großen Zahl von einzelnen Artikeln zerstreut. In dem vorliegenden Werke hat Herr Martin alle diese Publikationen zusammengestellt. Als erstes Kapitel ist eine kurze Biographie und Einleitung gegeben. Das gesamte Werk ist in vier Teile zerlegt. Der erste Teil behandelt in chronologischer Folge den Mehrphasenstrom, der zweit~ die Tesl~-Effekte bei hoher Frequenz und hoher SP'annung, der dntte verschiedene Erfindungen und Aufsätze und der vierte als Anhang ältere Mehrphasenmotoren und die Tesla-Oszillatoren. Ohne Zweifel wird die vorliegende Sammlung überall mit Freude begrüßt werden." Als die deutsche Ausgabe des Buches erschien, schrieb die Elektro- technische Zeitschrift am 23. August 1895 folgendes: ,,Während der Zeit, welche seit dem Erscheinen des Originals ver- flossen ist, haben die Teslaschen Entdeckungen nicht nur in ~en Kreisen der Fachleute, sondern weit darüber hinaus, nicht zum mm- desten auch beim deutschen Publikum Beachtung gefunden, so daß eine Übersetzung jener authentischen Darlegungen der 'fesla:schen Untersuchungen sehr vielen willkommen sein dürfte. Als authentisch hat man das vorlieg·ende Werk anzusehen, da es einmal die wichtigsten von Tesla selbst veröffentlichten Aufsätze wiedergibt, welche er etwa bis Mitte des Jahres 1893 in amerikanischen El. Journalen hat er- scheinen lassen, und zweitens die vor verschiedenen technischen Ge- sellschaften in Amerika und Europa gehaltenen Vorträge in einer von Tesla revidierten Fassung bietet. Die ersteren beziehen sich im wesentlichen auf Mehrphasenstrom und dürften mancherlei Material für die Geschichte dieses Systems liefern; 184 . am · htigsten. erscheint w1c , . ein im. Mai 1888 vor dem amerikanischen ·\ r "b . Institut of Electrical Engmeer m New York gehalt~~er . ortrag _u ?,1 Ein neues System von Wechselstrommotoren und Iransformatoren . Es werden hier das Prinzip des ro~iere~den F:ldes u_nd die M~thoden seiner Erzeuuuna und Anwendung m vielen Einzelheiten und in man- cherlei Modifikationen entwickelt. Die vorgeführten Motoren hatten einen Wirkungsgrad von 60%. Bereits aus dem folgenden Jahre lesen wir von Messungen, die Professor Anthony an größeren Tesla-Motoren anstellte und die 90-95% ergaben. . Der Hauptinhalt des Buches besteht in Ausführungen „Über_ Er- scheinungen bei Strömen hoher Frequenz und Spannung" und dieser Gezenstand ist es ja, der Teslas Namen so populär gemacht hat. Der erste der abgehaltenen Vorträge wurde im Mai 1891 in N~w York vor der oben erwähnten Gesellschaft abgehalten und man wird kein Bedenken tragen, in den damals gegebenen Ausführungen den Ausgangspunkt überaus wichtiger Anregungen für die Elektrizitätslehre zu sehen. Hier wurde zum ersten Male eine Verbindung zwischen den in wissenschaftlicher Beziehung so hervorragenden Erg·ebnissen Hertz- scher Untersuchungen einerseits und den Bedürfnissen der Elektro- technik anderseits angestrebt. Die bei-den folgenden Vorträge wurden in den Jahren 1892 und 1893 in London bzw. Philadelphia und St. Louis vor vielen Tausenden Zuhörern gehalten und behandeln denselben Gegenstand unter Hinzufügung in- zwischen entdeckter neuer Erscheinungen. Vorausgeschickt ist diesen Vorträgen noch eine ziemlich ausgedehnte Zusammenfassung des In- halts derselben. Um was für Erscheinungen es sich bei den Strömen hoher Wechsel- zahl und Spannung handelt - im besonderen die Erzeugung solcher Ströme mit Hilfe von Maschinen oder Kondensatorentladungen, die Impedanzersch~inu~gen, _die physiologischen Wirkungen, die Büschel- entladungen, die Lichtwirkungen, welche mit Hilfe von unipolaren Lampen erzeugt werden, das Leuchten von Geißler-Röhren die frei im oszillierenden elektrostatischen Felde stehen - das alles ist inzwischen s~. bekann,t geworden, daß ~ir uns mit dieser Erwähnung begnügen konn_en: Es 1st eme :~ewalt1ge Summe bedeutsamer experimenteller Arbeit m d~m Buche ~re~ergelegt und sicher wird jeder Forscher auf diesem Gebiete auf die m mancher Hinsicht fundamentalen Ausfüh- run&'en Tesla~ zurückgreifen müssen. und vielfache Anregung gewinnen." Diese Ausführungen geben uns ein klares Bild darüber, welche Be- deutung die Arbeiten Teslas und das Tesla-Buch in der damaligen Zeit ha_tten. Wir wollen hier aber auch zeigen, was die Vertreter der heutigen Wissenschaft darüber sagen. Der bekannte Fachmann auf dem Gebiete der Radiotechnik Professor Dr. F. Kiebitz sagt in der Zeitschrift „Die Naturwissenschaften" vom

Juli 1931 über das Tesla-Buch folgendes:

„Noch heute bietet es großen Reiz, den erstaunlichen Reichtum an erfinderischen Gedanken und an experimenteller Kunst zu studieren, der hier zusammengestellt ist." 185 . We~tere Bewei_se _sind_ nicht nötig. Wi!· sehen aus dem umfangreichen Material, das wir m diesem Buche brmgen, und aus diesen kurzen Außerungen, welche Bedeutung den Forschungen Teslas zukommt. Daß seine Forschungen aber über die praktischen Bedürfnisse hinaus auch auf das rein wissenschaftliche Gebiet hinüberzreifen wollen wir hier noch zeigen. Tesla ist ein Geist,' der nie den Sin°n für ;eine wissen- schaftliche Fragen verliert, und deshalb ist es wichtig zu wissen, was für Ansichten er über Elektrizität, Materie Äther und Weltall zur damaligen Zeit hatte, als er seine genialen Werke schuf. Wir wollen deshalb hier das noch bringen, obwohl es mit dem Inhalt des Buches nur indirekt in Verbindung steht.

Teslas Ansichten über Elektrizität und Materie.

Tesla sagt darüber in seinem ersten Vortrage folgendes: „Zuerst fragen wir natürlich: Was ist Elektrizität und gibt es ein Ding Elektrizität? Bei der Erklärung elektrischer Erscheinungen können wir von Elektrizität oder von einem elektrischen Verhalten, einem elektrischen Zustande oder einer elektrischen Wirkung sprechen. Wenn wir von elektrischen Wirkungen sprechen, müssen wir zwei Arten solcher Wirkungen unterscheiden, die ihrem Charakter nach entgegen- gesetzt sind und einander aufheben, da die Beobachtung zeigt, daß zwei solche entgegengesetzte Wirkungen existieren. Dies ist unver- meidlich, denn in einem Medium von den Eigenschaften des Äthers ist es nicht möglich, einen Druck auszuüben oder eine Verschiebung oder eine Bewegung irgendwelcher Art zu erzeugen, ohne in dem um- zebenden Medium eine äquivalente und entgegengesetzte Wirkung zu ~eranlassen. Wenn wir aber von der Elektrizität als von einem Dinge sprechen müssen wir meines Erachtens die Vorstellung zweier Elek- trizitäte~ aufgeben, da die Existenz zweier solcher Dinge höchst un- wahrscheinlich ist. Denn wie können wir uns zwei Dinge vorstellen, welche ihrem Betrage nach gleichwertig, gleich in ihren Eigenschaften, aber von entgegengesetztem Charakter sind, beide an der Mate_n e haften beide anziehend und einander neutralisierend wirken? Eine solche' Annahme, die allerdings durch viele Erscheinungen an die Hand gegeben wird und sehr bequem für deren Erklärung ist, hat wenig Empfehlenswertes an sich. Wenn es ein solches Ding Elektr~zität wir~- lieh gibt, so kann es nur ein solches Ding geben und es 1st nur ~m Überschuß oder ein Mangel an diesem einen Ding möglich; wahrschem- licher aber ist es, daß seine Beschaffenheit den positiven und negativen Charakter bestimmt. Die alte Theorie von Franklin ist, obwohl sie in mancher Beziehung nicht ausreicht, von einem gewissen Gesichts- punkte aus nach allem die plausibelste. Und doch ist trotzdem die Theorie der beiden Elektrizitäten allgemein angenommen, da sie an- scheinend die elektrischen Erscheinungen in einer befriedigenderen Weise erklärt. Aber eine Theorie, welche die Tatsachen besser erklärt, ist ,. nicht notwendigerweise wahr. Geistreiche Köpfe werden Theorien er- finden, welche sich der Beobachtung anpassen, und fast jeder unab- hängige Denker hat seine eigenen Ansichten über den Gegenstand. 186 Nicht in der Absicht, einer Meinung· Geltung zu verschaffen, ~ondern in dem Wunsche, Sie besser mit einigen Resultaten, welche ich be- schreiben will bekanntzumachen, will ich Ihnen den Gedankengang, dem ich gefolgt bin, und den Ausgangspunkt, den ich g~nommen habe, darlegen. Ich gestatte mir daher, die Ansichten und Überzeugungen, welche mich zu diesen Resultaten geführt haben, mit wenigen Worten auseinanderzusetzen. . Ich nelze der Vorstellung· zu, daß es ein Ding gibt, welches wir gewohnt sind, Elektrizität zu nennen. Die Frage ist: Was ist dieses Dinz ? oder welches von allen Dingen, von deren Existenz wir wissen, kön~en wir mit bestem Grunde Elektrizität nennen? Wir wissen, daß es ähnlich wie eine inkompressible Flüssigkeit wirkt, daß davon eine konstant bleibende Menge in der Natur vorhanden sein muß; daß es weder erzeugt noch zerstört werden kann und daß, was wichtiger ist, die elektromagnetische Theorie des Lichtes und alle beobachteten Tat- sachen uns lehren, daß die Erscheinungen der Elektrizität und des Äthers identisch sind. Es drängt sich daher sofort der Gedanke von selbst auf, daß Elektrizität Äther genannt werden könnte. In der Tat ist diese Ansicht in gewissem Sinne von Dr. Lodge vertreten worden. Sein interessantes Werk wurde von jedermann gelesen und viele ließen sich durch seine Argumente überzeugen. Seine große Geschicklichkeit und die interessante Natur des Gegenstandes nehmen den Leser zu- nächst gefangen; wenn aber diese Eindrücke sich abgeschwächt haben, merkt man, daß man es nur mit geistreichen Erklärungen zu tun hat. Ich muß gestehen, daß ich nicht an zwei Elektrizitäten, noch weniger an einen Äther von zweifacher Konstitution glauben kann. Das über- raschende Verhalten des Äthers als eines festen Körpers gegenüber Licht- und Wärmewellen und als einer Flüssigkeit gegenüber den sich durch ihn hindurchbewegenden Körpern wird sicher in der natür- lichsten und befriedigendsten Weise erklärt durch die Armnahme, daß er sich selbst in Bewegung befindet, wie schon von Sir William Thomson angedeutet wurde; aber aogesenen hievor; gibt es nichts was uns be- rechtigen würde, mit Sicherheit zu schließen, daß ein~ Flüssigkeit, die nicht imstande wäre, transversale Schwingungen von einigen hun- dert oder tausend per Sekunde zu übertragen, auch. nicht imstande sein könne, solche Schwingungen fortzupflanzen wenn sie nach Hun- derten von Billionen in der Sekunde zählen. Auch kann niemand be- weisen, daß es transversale Ätherwellen gibt, die von einer eine geringe Anzahl von Wechseln per Sekunde gebenden Wechselstrommaschine ausgesandt werden; gegen solche langsame Störungen kann sich der Äther, wenn er in Ruhe ist, wie eine wirkliche Flüssigkeit verhalten. Kehren wir zum Gegenstande zurück und erinnern wir uns, daß die Existenz zweier Elektrizitäten, gelinde ausgedrückt, höchst unwahr- scheinlich ist, so müssen wir sagen, daß wir keinen Nachweis der Elektrizität besitzen, noch hoffen können, ihn zu erlangen, wenn keine grobe Materie da ist. Elektrizität kann daher nicht Äther in d~m weiten Sinne des Wortes genannt werden, es scheint aber nichts 1~ Wege zu stehen, die Elektrizität Äther in Verbindung mit Materte 187 oder gebunden~n Äther zu nenn~n oder, mit anderen Worten, anzu- neh~en, da_ß die sor::;enan?-te statische Ladung des Moleküls Äther ist, der 111 gewisser W eise mit dem Molekül verbunden ist. Wenn wir die Sache in diesem . 1:i?.11te _betrachten, würden 'Yir berechtigt sein zu sagen, daß Elektnzitat bei allen molekularen Wirkungen im Spiele ist. Was nun aber eig~ntlich der die Moleküle umgebende Äther ist und worin er sich vom Ather im allgemeinen unterscheidet kann nur ver- mutet werden. In der Dichtigkeit kann er sich nicht unterscheiden da Ä!her unzusammend~·ückbar ist, er _muß sich daher unter einem' ge- wissen Drucke oder 111 Bewegung befmden, und das letztere ist das wahrscheinlichste. Um seine Funktion zu verstehen würde man eine exakte Vorstellung von der physikalischen Konstit~tion der Materie haben müssen, von der wir uns natürlich nur ein Phantasiebild machen können . . Von allen Naturanschauungen ist indessen diejenige, welche eine Materie und eine Kraft und durchweg vollkommene Gleichiörmiakeit annimmt, die wissenschaftlichste und am wahrscheinlichsten ricl1tig. Eine infinitesimale Welt mit ihren Molekülen und deren Atomen, die sich in ganz gleicher Art wie die Himmelskörper um sich selbst drehen und in Bahnen umeinander herumbewegen, Äther mit sich reißen und wahrscheinlich mit sich herumwirbeln oder, mit anderen Worten, statische Ladungen mit sich führen, erscheint D:1einem Verstande als die wahrscheinlichste Vorstellung, welche auch m plausibler Weise die meisten der beobachteten Erscheinungen erklärt. Das Herumwirbeln der Moleküle und ihres Äthers erzeugt die Ätherspannungen oder elektrostatischen Drucke; die Ausgleichung der Ätherspannungen ruft Ätherbewegungen oder el_ektrische Ströme h~rvor,_ und die Bewegungen in gewissen Bahnen umemander erzeugen die Wirkungen des Elektro- 1 magnetismus und permanenten Magnetismus )." über elektrische Flammenbildung durch elektrostatische Wirkungen ohne Verbren.nung der Materie sagt Tesla im selben Vortrag folgendes: E" gibt noch eine andere und weit mehr überraschende Eigentüm- " "' lichkeit der durch sehr schnell wechselnde Ströme hervorgebrac h ten Büschelentladungen. Um diese zu beobachten, tut man am besten, die gewöhnlichen Klemmen der Spule durch zwei Metallsäulen zu ersetzen, die mit Ebonit von ziemlicher Dicke isoliert sind. Es ist auch gut, alle Spalten und Risse mit Wachs auszufüllen, so daß sich die Büsc~el ni~·- gends anders als an den Spitzen der Säulen bilden können: Sl?-d dl_e Verhältnisse sorgfältig abgepaßt - was natürlich der Gescluckllchkeit des Experimentators überlassen bleiben muß -, derart, daß die Span- nung zu einem enormen Werte steigt, so kann man zwei mächtige Büschel von mehreren Zoll Länge erzeugen, die an der Wurzel nahezu weiß sind und im Dunkeln eine überraschende Ähnlichkeit mit zwei Gasflammen haben, bei denen das Gas unter Druck ausströmt. Aber sie sind nicht nur Flammen ähnlich, sondern es sind wirkliche Flammen, denn sie sind heiß. Allerdings sind sie nicht so heiß wie ein Gasbrenner, 1) Siehe: Martin-Maser, Seite 143-146. 188 aber sie würden es sein, wenn di~ Frequenz und die Spannung genügend hoch wären. Werden dieselben m1 t etwa 20.000 Wechseln pro Sekunde er- zeuz t so ist die Wärme leicht wahrnehmbar, selbst wenn d!e Spannung nicht' so sehr hoch ist. Die entwickelte Wärme rührt natürlich von dem Anprall der Luftmoleküle gegen die Elektrnden und gegeneinander her. Da bei gewöhnlichen Drucken die mittlere _freie Bahn ~iuß_erst_klein ist, so ist es möglich, daß trotz der enormen Anfangsgeschwmd1gke1t, welche b . d jedem Molekül bei seiner Berührung mit der Elektrode mitgeteilt wir , sein Fortschreiten durch Zusammentreffen mit anderen Molekülen doch in solchem Maße gehindert wird, daß es sich nicht weit von der Elektrode entfernt, sondern dieselbe mehrere Male hintereinander treffen kann. Je höher die Frequenz, um so weniger weit kann sich das Molekül entfernen, und zwar auch aus dem Grunde, weil für eine ge- gebene Wirkung die erforderliche Spannung kleiner ist, und es ist eine Frequenz denkbar - vielleicht sogar erreichbar -, bei welcher prak- tisch immer dieselben Moleküle an die Elektrode stoßen. Unter solchen Umständen würde der Wechsel der Moleküle sehr langsam vor sich gehen und die an und in der Nähe der Elektrode, erzeugte Wärme würde außerordentlich groß sein. Wenn jedoch die Frequenz noch weiter be- ständig zunähme, so würde die erzeugte Wärme aus ersichtlichen Grün- den abzunehmen beginnnen. In dem positiven Büschel einer statischen Maschine ist der Wechsel der Moleküle sehr rasch, der Strom hat be- ständig die gleiche Richtung und die Zusammenstöße sind weniger zahlreich; demnach muß die Wärmewirkung sehr gering sein. Alles, was die Leichtigkeit des Wechsels der Moleküle hindert, dient dazu, die erzeugte lokale Wärme zu vermehren. Wird z. B. eine Glaskugel über das Ende der Spule gehalten, derart, daß sie das Büschel einschließt, so wird die in der Kugel enthaltene Luft sehr schnell zu einer hohen Tem- peratur gebracht. Hält man einen Glaszylinder so über das Büschel, daß der Zug das Büschel nach aufwärts führt, so entweicht an dem oberen Ende des Zylinders sengend heiße Luft. Alles was in das Büschel hin- eingehalten wird, wird natürlich rasch erwän'nt und es bietet sich die Möglichkeit, derartige Wärmewirkungen für andere Zwecke zu ver- werten. Wenn wir diese eigentümliche Erscheinung des heißen Büschels be- trachten, so müssen wir zu der Überzeugung kommen, daß ein ähnlicher Vorgang· sich bei der gewöhnlichen Flamme abspielen muß, und es er- snheinj seltsam, daß wir, nachdem wir bereits jahrhundertelang mit der Flamme bekannt waren, jetzt in dieser Ära der elektrischen Be- leuchtung und Heizung schließlich zu der Erkenntnis geführt werden, daß wir seit undenklichen Zeiten am Ende stets elektrisches Licht und ebensolch~ Wärme zu unserer Verfügung hatten. Es bietet auch die Er- wägung nicht geringes Interesse, daß wir die Möglichkeit haben, durch andere als chemische Mittel eine wirkliche Flamme zu erzeugen, die, ohne daß irgendwelches Material verbraucht wird und ohne daß irgend- ein chemischer Prozeß stattfindet, Licht und Wärme gibt; und um dies zu erreichen, brauchen wir nur die Methoden zur Erzeugung enormer Frequenzen und Spannungen zu vervollkommnen. Ich zweifle nicht, 189 daß, wenn man imstande wäre, zu bewirken, daß die Spannuno· mit hin- reichender Schnelligkeit und Stärke alterniert, das am E~de eines Drahtes sich bildende Büschel seine charakteristischen Merkmale ver- lieren und flammenähnlich werden würde. Die Flamme muß von elektro- statischer Wirkung der Moleküle herrühren 1)."

Teslas Gedanken über Licht, Äther, Atome und elektrostatische Kräfte.

Über das Vakuum um heiße Körper herum und in diesem Zusammen- hang über die Konstitution des Weltalls sagt Tesla in seinem Vortrao·0 vor dem Franklin-Institut folgendes: „Wird eine doppelte Lampenkugel hergestellt, die aus einer o-roßen Kugel B und einer kleinen b besteht, deren jede wie üblich einen an einem Platindraht befestigten Kohlenfaden enthält, so findet man daß wenn beide Kohlenfäden genau gleich sind, weniger Enerzie erf~rde/ lieh ist, um den Faden in der Kugel b auf einem gewisse~ Grade des Glühens zu erhalten, als den in der Kugel B. Dies hat seinen Grund in dem Festhalten der beweglichen Teilchen um den Knopf (die Spitze des Fadens) herum. Ferner ist in diesem Falle als festgestellt zu be- trachten, daß der Faden in der kleinen Kugel b, nachdem er eine ge- wisse Zeit hindurch glühend erhalten worden ist, weniger abgenutzt ist. Dies ist eine notwendige Folge des Umstandes, daß das Gas in der kleinen Kugel stark. erwärmt ~nd daJrnr ei~ sehr g:uter Leiter wird, und an dem Knopf weniger Arbeit geleistet wird, weil das Bombardement weniger intensiv wii:d, s~bald ~~e . Leitf_ähigk_eit des Gases zunimmt. Bei dieser Konstruktion wird natürlich die kleme Kugel sehr heiß, und wenn sie eine hohe Temperatur erreicht hat, so wächst die Leitung und Strahluno- nach außen. Bei einer anderen Gelegenheit habe ich Lampen- birnen ;orgezeigt, bei denen dieser Übelstand zum größten Teil ver- mieden war. Bei diesen war eine sehr kleine, einen feuerbeständigen Knopf enthaltende Kugel in einer großen Kugel angebracht und der Raum zwischen den Wänden beider stark evakuiert. Die äußere große Kugel blieb bei diesen Konstruktionen verhältnismäßig kalt. Wurde die große Kugel auf die Luftpumpe gesetzt und das Vakuum zwischen den Wänden der beiden Kugeln durch das anhaltende Wirken der Pumpe permanent erhalten, so blieb die äußere Kugel ganz kalt, während der Knopf in der kleinen Kugel im Glühen blieb._ Wurde abe~ di: ;sroße Kugel zugeschmolzen und der Knopf in der klemen Kugel eme Ze~tlang glühend erhalten, so wurde auch die große Kugel warm. Hieraus schließe ich, daß, wenn der luftleere Weltraum (wie Professor De_w dar findet) die Wärme nicht leiten kann, dies nur infolge u_nserer rapi en Bewegung durch den Raum oder, allgemein gesprochen, mfolge der Be0 wegung des Mediums relativ zu uns der Fall ist, denn ein permanenter Zustand würde ohne beständige Erneuerung des Mediums nicht unter- halten werden können. Ein Vakuum kann, darauf weisen alle Erfah- rungen hin, um einen heißen Körper herum auf die Dauer nicht auf- rechterhalten werden. 1) Siehe: Martin-Maser, Seite 164-166. 190 Bei den eben erwähnten Konstruktionen würde die kleine innere Kugel, wenigstens in der er~ten Zeit, das ga!1ze Bombardement gegen die äußere große Kugel verhmdern. Es kam mir dann der Gedanke, __fest- zustellen wie sich ein Metallsieb in dieser Beziehung verhalten wurde, und es ~urden zu diesem Zwecke verschiedene Kugeln h~rgestellt. _In einer Kuzel b war ein dünner Faden f (oder Knopf) an emem Platin- draht w b"efestigt, der durch einen Glasstiel hindurch nach a~ßen führte. Der Faden f war von einem Drahtgeflecht s umgeben. Bei Versuchen mit solchen Kugeln ergab sich, daß ein Geflecht mit weite!1 Ma_schen ?em Anschein nach das Bombardement gegen die Kugel b nicht 1m gering- sten beeinflußte. War das Vakuum hoch, so wurde der Schatten des Drahtgeflechtes deutlich auf die Kugel projiziert und die letztere wur~e in kurzer Zeit heiß. Bei einigen Kugeln war das Drahtgeflecht s mit einem in dem Glase eingeschmolzenen Platindraht verbunden. W_ur~e dieser Draht mit der anderen Klemme der Induktionsspule (wobei die elektromotorische Kraft in diesem Falle niedrig gehalten wurde) oder mit einer isolierten Platte verbunden, so nahm das Bombardement gegen die äußere Kugel b ab. Nimmt man ein feinmaschiges Drahtgeflecht, so wird das Bombardement gegen die Kugel b stets vermindert; aber selbst dann, wenn die Evakuierung sehr weit getrieben wurde und die Sp_an- nung des Transformators sehr hoch war, wurde die Kugel b bombardiert und rasch erhitzt, obwohl wegen der Kleinheit der Maschen kein Sch3:t- ten des Drahtgeflechtes sichtbar war. Eine Glasröhre jedoch oder ein anderer kontinuierlicher Körper, der so angebracht wurde, daß er den Kohlenfaden umgab, schnitt das Bombardement vollständig ab ~nd eine Zeitlang blieb die äußere Kugel b vollkommen kalt. N atürlich, wenn die Glasröhre g·enügend erwärmt war, so konnte das Bombard~- ment gegen die äußere Kugel sofort bemerkt werden. Die Versuche mit diesen Glasbirnen scheinen darzutun, daß die Geschwindigkeit der fort- geschleuderten Moleküle oder Teilchen beträchtlich sein müsse (wenn auch ga::iz unbedeutend im Vergleich zur Geschwindigkeit des Lichtes); sonst wurde es schwer zu verstehen sein, wie dieselben ein feines Draht- geflecht unbeeinträchtigt durchdringen können wofern man nicht etwa fände, daß solche kleine Teilchen oder Atome ~icht direkt auf meßbare ·Entfernungen beeinflußt werden können. Was die Geschwindigkeit d~r f?rtgeschleuderten Atome anlangt, so hat sie Lord Kelvin jüngst m einer gewöhnlichen Crookesschen Röhre auf zirka 1 km in der Sekunde oder so herum geschätzt. Da die mit einer Spule für disruptive Ent- ladung erhältlichen Spannungen viel höher sind als bei gewöhnlichen Spulen, s_o müs~en die Geschwindigkeiten viel größer sein, wenn eine Lampenb1~·ne mittels einer solchen Spule erleuchtet wird. Nimmt man an,_ da~ di~ Ge?ch'Yindi&"kei~ 5 km betrage und durch die ganze Ba~n gleichformig sei, wie es m einem stark evakuierten Gefäß der Fall sein s?llte, so würde, falls die alternierenden Elektrisierungen der Elektrode eine Freq1:1en,z ':on fünf Millionen hätten, die größte Entfernun~, bis_ z~t welcher em Teilchen von Elektrode sich entfernen könnte, ein Milli- meter sein, und wenn eine direkte Wirkung auf dasselbe bei dieser En_t- fernung möglich wäre) so würde der Wechsel der Elektrodenmaterie 191 od~r der Atome sehr langsam vor sich gehen und es würde praktisch kem Bombardement gegen die Birne stattfinden. Dies sollte wenigstens der Fall sein, wenn die Wirkung einer Elektrode auf die Atome des rückständigen Gases von derselben Beschaffenheit wäre wie die Wir- ~un~ auf elektrisierte Körper, die wir wahrnehmen können. Ein heißer, m emer evakuierten Glasbirne eingeschlossener Körper erzeugt stets ein Bombardement der Atome, aber ein heißer Körper hat keinen be- stimmten Rhythmus, denn seine Moleküle machen Schwingungen aller Art. Wird eine einen Knopf oder einen Kohlenfaden enthaltende Glas- birne so stark evakuiert, als es mit der größten Sorgfalt und bei Ver- wendung der besten Hilfsmittel möglich ist, so beobachtet man oft, daß die Entladung zunächst nicht hindurchzugehen vermag, daß jedoch nach einiger Zeit, wahrscheinlich infolge gewisser Anderungen inner- halb der Birne, die Entladung schließlich durchschlägt und der Knopf glühend wird. In der Tat scheint es, daß je höher der Grad der Evakuie- rung ist, um so leichter das Glühen hervorgebracht wird. Es dürften keine anderen Ursachen bestehen, denen in solchem Falle das Glühen zugeschrieben werden könnte, als das Bombardement oder eine ähn- liche Wirkung des rückständigen Gases oder überhaupt materieller Teilchen. Wenn aber die Birne mit größter Sorgfalt ausgepumpt ist, können diese dann eine wichtige Rolle spielen? Angenommen, das Vakuum in der Birne sei ziemlich vollkommen, dann gipfelt das größte Interesse in der Frage: Ist das den ganzen Weltraum durchdringende Medium kontinuierlich oder besteht es aus Atomen? Bestände es aus Atomen so könnte die Erwärmung eines leitenden Knopfes oder Fadens in einem evakuierten Gefäß zum größten Teile von dem Bombardement des Äthers herrühren, und dann müßte die Erwärmung eines von Strömen hoher Frequenz oder hoher Spannung durchflossenen Leiters überhaupt durch das Verhalten eines derartigen Mediums modifiziert werden; dann läßt auch die Oberflächenwirkung, die scheinbare Ver- mehrung des Ohmschen Widerstandes usw. wenigstens zum Teil eine verschiedene Erklärung zu. Es stimmt jedenfalls besser mit vielen bei Strömen hoher Frequenz beobachteten Erscheinungen überein, daran festzuhalten, da~ der ~anze Raum von freien Atomen durchdrungen ist, als denselben frei von diese:1 und dunkel und kalt anzunehmen, wie er doch sein müßte, wenn er mit einem kontinuierlichen Medium erfüllt wäre, da es in einem solchen weder Wärme noch Licht geben kann. Wird also durch unabhängige Teilchen oder durch die Vibration eines kontinuierlichen Mediums Energie übertragen? Diese wichtige Frage ist bis jetzt durchaus no_ch nicht positiv beantwortet worden. Indessen haben die meisten der hier betrachteten Wirkungen, insbesondere die Lichtwirkung, das Glühen oder die Phosphoreszenz die Existenz freier Atome zur Voraussetzung und würden ohne diese unmöglich sein 1)." 1) Siehe: Martin-Maser, Seite 368--372. 192

über elektrostatische Kräfte wollen wir aus demselben Vortrag fol- gende Gedanken Teslas ziti_eren: . . Gehen wir nun zu den mteressantesten unter diesen Erscheinungen, nä~lich dem Glühen oder Phosphoreszieren von Gasen bei niedrigem Drucke oder bei dem gewöhnlichen Drucke der Atmosphäre über, so müssen wir die Erklärung dieser Erscheinungen in denselben primären Ursachen d. h. in Stößen oder dem Anprallen der Atome suchen. Ge- rade so ~ie die Moleküle oder Atome, die auf einen festen Körper auf- schlazen 0 Phosphoreszenz in demselben errezen oder ihn glühend machen, ' so werden sie durch gegenseitige Zusammenstöße ~ ähn 1·icne l Erscheinungen hervorbringen. Dies ist jedoch eine sehr ungenügende Erklärung und betrifft nur den rohen Mechanismus. Licht wird durch Schwingungen hervorgebracht, die mit fast unbegreiflicher Geschwindig- keit vor sich gehen. Wenn wir aus der Energie, welche in der Form be- kannter Ausstrahlungen in einem bestimmten Raume enthalten ist, die Kraft berechnen, die zur Erzeugung solcher rapiden Schwingungen er- forderlich ist, so finden wir, daß, obwohl die Dichtigkeit des Athers un- vergleichlich geringer als die jedes bekannten Körpers, selbst des Wasserstoffes, ist, die Kraft ganz und gar unsere Begriffe übersteigt. Was ist diese Kraft, die in mechanischem Maße Millionen von Kilo- grammen pro Quadratzentimeter betragen kann? Es ist im Lichte moderner Anschauungen elektrostatische Kraft. Es ist unmöglich, sich vorzustellen, wie ein Körper von meßbaren Dimensionen zu einem so h?hen Potential geladen werden könnte, daß die Kraft zur Erzeugung dieser Schwingungen ausreichte. Lang·e bevor eine solche Ladung de~, Körper mitgeteilt werden könnte, würde er in Atome zerstäuben! Die Sonne sendet Licht und Wärme aus und dasselbe tut eine gewöhnliche Flamme oder ein glühender Kohlenfaden; aber bei keinem von ihnen kann die Kraft erklärt werden, falls man annimmt daß sie mit dem Körper als einem Ganzen verbunden sei. Nur in eine~ Fall können wir dieselbe erklären, nämlich, wenn wir sie mit dem Atom identifizieren. Ein Atom ist so klein, daß, wenn es durch Berührunz mit einem elektri- sierten Körper geladen, und wenn angenommen wi;d daß die Ladung d_en nämlichen Gesetzen folgt, die bei Körpern von ~rnßbaren Dirnen- ,s,_onen gelten, es eine Elektrizitätsmenge zurückbehalten muß, welche di_~se. Kräfte und die ungeheuren Schwingungsgeschwindigkei_ten voll- standig zu erklären vermag. Aber das Atom verhält sich in dieser Be- ziehung höchst eigenartig; es nimmt stets dieselbe „Ladung" an. Es ist sehr wahrscheinlich, daß Resonanzschwincrungen bei allen Energieäußerungen in der Natur eine sehr wichtige Rolle spiele~. D_ie gesamte durch den ganzen Raum verteilte Materie befindet sich m Schwingungen, und es sind alle möcrlichen0 Schwingungsgeschwindig- 0 keiten von dem niedrigsten musikalis chen Ton bis z ur höchsten Stufe der chemischen Strahlen vertreten; daher findet ein Atom oder ei_n Komplex von Atomen, mag seine Schwingungsperiode sein, welche s!e wolle, stets eine Schwingung, mit der es in Resonanz ist. Wenn wir die enorme Geschwindigkeit der Lichtschwingungen betrachten_, . so er- kennen wir die Unmöglichkeit, solche Schwingungen direkt mit irgend- 193 einem Apparat von meßbaren Dimensionen hervorzubringen, und wir werden zu dem einzig möglichen Verfahren zur Erreichung des Zieles Lichtwellen auf elektrischem Wege und ökonomisch zu erzeugen, hin: getrieben, nämlich auf die Moleküle oder Atome eines Gases einzuwir- ken und sie zum Zusammenstoß und zur Vibration zu bringen. Wir müssen daher fragen: Wie kann man auf freie Moleküle oder Atome einwirken? Tatsache ist, daß man auf sie durch elektrostatische Kraft einwirken kann, wie aus vielen dieser Versuche hervorgeht. Durch Veränderung der elektromotorischen Kraft können wir die Atome in heftige Be- wegung und zur Kollision bringen, was mit Wärme- und Lichtentwick- lung verbunden ist 1)."

Teslas Gedanken und die heutige Wissenschaft.

Diese Gedanken Teslas aus den Jahren 1891-1893 sind seiner Zeit weit vorausgegangen. Das Bedeutendste ist dabei, daß sie auf Experi- menten basierten oder aus denselben gefolgert sind. Sie beweisen den tiefen Einblick Teslas in die Naturgeheimnisse, der in vieler Beziehung von den Resultaten des heutigen Standes der Wissenschaft bestätigt wird. Martin sagt in seiner Erläuterung der vorstehenden Gedanken Teslas daß Tesla durch fortgesetztes Studium und durch Experimente zu dei: Überzeugung gekommen ist, daß alle elektrischen und magneti- schen Wirkungen auf elektrostatische Molekularkräfte zurückgeführt werden können. Die Erzeugung einer wirklichen Flamme durch die schnelle Bewegung elektrostatisch geladener Moleküle liefert nach Martin die beste Bestätigung dazu, aber selbst die gewöhnliche Flamme rührt von elektrischen molekularen Wirkungen her. Dies führt, sagt Martin zu der Idee, daß auch chemische Verwandtschaften ihrer Natur nach elektrisch sind und daß molekulare Kräfte überhaupt auf eine und dieselbe Ursache zurückzuführen sind. Aus dem Zitat aus der „Times" sehen wir weiter, daß 'I'eslas Experi- mente und Gedanken damals den Ausgangspunkt neuer physikalischer Konzeptionen bedeuteten, und heute wissen wir, welche Umwandlung in den physikalischen Grundanschauungen und Erkenntnissen in- zwischen geschehen ist. Das rechtfertigt daher, daß wir auf Teslas Ge danken näher eingehen. Von besonderem Interesse sind Teslas Gedanken von der Konstitu- tion der Materie. Gemäß denselben sind Masse und Kraft dasselbe. Die Moleküle und Atome bewegen sich nach Tesla in ganz gleicher Art wie die Himmelskörper: sie drehen sich um sich selbst und in Bahnen um- einander und führen statische Ladungen mit sich. Wenn wir die stati- schen Ladungen mit Elektronen und die Atome mit den Kernen, was ziemlich entspricht, identifizieren, so sehen wir, daß Teslas Gedanken aus dem Jahre 1891 der modernen Vorstellung von der Konstitution des Atoms ziemlich nahe kommen. Wir hatten hier schon ein rohes ') Siehe: Martin-Maser, Seite 376-377. B ok s an, Nikola Tesla. 13 194 dell welches zwar noch wenig von der Masse des Atoms, also t:irrteines, 'und von der Masse der statischen Ladungen, also der _Elek- fklärung zibt welches aber auf das bestimmteste auf ver- tronen, A u ,., . ' . • 11 l l· • · t . h" d e BeweO'ungen in den Atomen hinweist und vor a em c ar zeig , sc ie en ,., d· ß d' Welt der Atome un d d er atene aus emem unge euren.leeren M . . h R:um i~esteht, der so wie ein Sonneneystnm nur hie und ~a Matene ent- hält welche Tesla Atome und statische Ladungen, wrr aber heute Ker;ie und Elektronen nennen. Wir wissen ja heute aus dem Ato~- modell Rutherford-Bohr, daf~ praktisch die ganze Masse des At?ms m seinem Kern konzentriert ist, daß das Elektron nur ein_en ".erschwmdend geringen Teil der Atommasse ausmacht und daß sie einem Sonnen- system ähneln. Genau so bedeutend ist auch der Gedanke Teslas, daß die unge- heuren elektrostatischen Kräfte mit Atomen zu identifizieren sind und daß nur so alle Licht-, Wärme- und anderen Strahlungsphänomene und Schwingungen erklärt werden können. Man muß alle diese Vorgänge auf elektrostatische Kräfte der Atome zurückführen. Atome und Elek- trizität sind demnach wie Masse und Energie ein Begriff: die Materie hat elektrischen Charakter oder die Elektrizität macht den Charakter der Materie aus, Auch die Auffassung Teslas, daß die Licht- und Wärmeenergie durch den Weltraum nicht durch ein kontinuierliches Medium, wie Äther, son- dern durch freie Teilchen übertragen wird, ist heute in der Wissen- schaft fest verankert. Wir haben durch die Einsteinsche Relativitäts- theorie gelernt, daß man auf Äther ganz gut verzichten kann, und durch Einsteins Auffassung, daß die Lichtquanten, oder, wie man sie heu:'e nennt, Photonen, eine bestimmte Masse haben, was die heutige Physik nicht mehr als Theorie, sondern als Tatsache ansieht finden wir Teslas Gedanken teilweise bestätigt. ' Jedenfalls ist es ohne Zweifel, daß Tesla einer der ersten wenigen Physiker war, die die Existenz des Äthers als eines kontinuierlichen, den ganzen Raum erfüllenden Mediums auf Grund der experimentell gewonne1;en Erkenntmsse verwerfen. Das Wort Äther gebraucht er zwar stellenweise noch wegen Mangels an einem passenderen Ausdrucke, er bezeichnet aber mit demselben die in Atomen o-ebundene und auch freie elektromagnetische Energie. Wir sehen auch daß er sich erst in seinem Vortrag vor dem Franklin-Institut so weit durchringt den Äther auch bei der Lichtübertragung ganz zu verwerfen und auf Grund der Ex- p~ri~ente ~ur Übe?·zeugung ko1;I1mt, daß die 'Lichtenergie durch una?- hängige Teilchen ubertragen wird. Wenn wir berücksichtiaen daß m den neunziger /aihr~n die Äthertheorie infolge der Bestätig~ng _der Maxwellschen Theorie durch Hertz auf dem Höhepunkt der Entwick- lung stand und von fast allen_Ph~sikern als physikalische Wahrheit be- trachtet wurde, so werden wir die Orio-inalität der Auffassung Teslas richtig einschätzen. b

Auch s~ine umfangrejchen Versuche mit Röntgenstrahlen führten_ ihn zu verschiedenen experimentellen Nachweisen daß ein solches Medium, wie Äther, nicht besteht, und daß die Röntgenstrahlen keine Äther- 195 schwingungen sind,. sondern die Urmaterie, in die die Atome aufgelöst werden. In seinen Veröffentlichungen in „The Electrical Review" im April 1896 und später führte er konsequent seinen Standpunkt durch daß die Kathodenstrahlen kleinste Materieteilchen sind, welche elek~ trische Ladung mit sich führen und mit verschiedenen Geschwindig- keiten von der Kathode in gerader Richtung weggeschlendert werden. Aber nicht nur die Kathode habe diese Eigenschaft, sondern auch die Sonne, und überhaupt jede Quelle der Strahlenenergie, z. B. Licht- bogen oder jeder Hochfrequenzleiter sehr hoher Spannung hat ebenfalls diese Fähigkeit. Wenn solche kleinste Materieteilchen einen Körper treffen, werden sie in die primäre oder Urmaterie aufgelöst, die sich nach allen Richtungen mit viel größerer Geschwindigkeit als die Kathodenstrahlen selbst ausbreitet. Tesla sagt, daß er ausdrücklich das Wort Primärmaterie und nicht Äther wählt, weil er damit aus- drücken will, daß nicht ein kontinuierliches Medium der Träger der Röntgenstrahlen ist, da die Quelle derselben die Materie selbst ist, son- dern daß die aufgelöste Urmaterie als solche sich mit enormer Ge- schwindigkeit im Raum fortpflanzt, Für diese Urmaterie kann man, sagt Tesla, auch den Ausdruck Ather nehmen, so daß wir es bei Röntgen- strahlen eben mit der Transformation der Materie in die Primärmaterie, in den Äther zu tun haben. Nur müsse man bei der Verwendung dieses Ausdruckes den Unterschied machen zwischen Äther als Urmaterie und Äther als kontinuierliches Medium, welches den Raum erfüllen und Lichtschwingungen übertragen soll und welches Tesla verwirft, da es nicht existiert- Tesla sagt: ,,Ich ziehe den Ausdruck Primärmaterie vor; denn obwohl der Ausdruck ,Äther' bei den Wissenschaftlern eine voll- ständig bestimmte Idee bedeutet, bestehen viele Unklarheiten über seine Struktur." Auf Grund seiner Experimente folgert Tesla, daß auch die Ansichten über die Äthertheorie des Lichtes zu revidieren sind, und sagt: ,Für mich ist es eine ernste Frage, ob nicht die alte Ansicht N ewto~s über das Licht wieder in Erwägung gezogen werden soll, an- statt die Röntgenstrahlen durch Ätherschwingungen zu erklären, wofür gar keine Beweise zu erhalten si~d." . . Vorstehende Ausführungen zeigen, daß die Vorstellungen, die Tesla über Äther, Materie, Licht, Atome und elektrostatische Kräfte vor vierzig Jahren gehabt hat, starke Anklänge an die heute herrschenden Vorstellungen aufweisen.

III. AB SCHNITT.

Entwicklung der Radiotechnik. Zur Einleitung. Die Radiotechnik stellt heute eines der wichtigsten wissenschaft- lichen und technischen Forschungsgebiete dar, ist das wichtigste An- wendungsgeolet der Teslaströme und hat sich unmittelbar aus den 13* 196 , l auf dem Gebiete der Hochfrequenztechnik: ent- Forschuno-en Tes as ' • G b. t d H h · 1 lt 'l'esla hat wie schon gezeigt, das gm1ze e 1~ er . oc - ~ic ce · t „ sowohl wissenschaftlich als auch praktisch erforscht frequenzs rome . . · .. ·1· 11 ·t d f' . seine Ströme immerfort neue Anwendungsmög ic 1 cei en ge- ~~cht. ubie drahtlose Energieübertragung - sowohl für Zwecke ~er Nachrichtenübertragung als auch für StJarkstromzwecke .- ersc_?ien ·h . Anfang an als das höchste Ziel der Anwendung seiner Strome. i m von . · d" . R. l Jahrelang fortgesetzte _ExJ?enmente. und Bemühungen m ieser 1c 1- tuna führten zur Verwukhchung seiner Ideen. Kurze Zeit bevor Tesla mit dem Bau der Hochfrequenzgenerator~n beschäftigt war, trat Heinrich Hertz mit seinen Experiment~n v?r d!e Öffentlichkeit, in welchen er . den experimentellen N achwe1;s ~ur die Richtigkeit der Maxwellschen elektromagnetischen Lichttheorie lieferte. Durch den Nachweis von Hertz, daß elektromagnetische Wellen be- stehen und denselben Gesetzen gehorchen wie die Lichtwellen, wurde die ungemein wichtige und die klassische Physik beherrschende Theorie von Maxwell bestätigt. Hertzsche Experimente haben für die Elektrotechnik neue Momente gebracht, denn sie haben die Aufmerksamkeit auf die Vorgänge im Raum gelenkt und sowohl die Physiker als auch die Techniker ge- zwungen, sich mit der Ausbreitung der elektromagnetischen Kräfte im Raume zu beschäftigen. Es besteht kein Zweifel, daß die Maxwellsche elektromagnetische Lichttheorie auch nach der glänzenden Bestätigung von Hertz nur ei1;1e wichtige Theorie der Physik geblieben wäre, wenn die Radiotechmk ihr nicht diejenige Bedeutung gebracht hätte, die sie heute hat. Hier haben wir einen ähnlichen Fall wie bei der Entdeckung der Induktion. Die Induktion bildet die Grundlage der ganzen Elektrotechnik und erst die moderne Entwicklung der Starkstrom- und Schwachstromtechnik h~.t d:i_e ungemein hoh~ Bedeutung_ der_ Induktion gezeigt. Ohne diese ware ihre Bedeutung m der Physik nicht von solcher ausnehmender Wichtigkeit. Faradays Leistung wäre über die Oersteds nicht allzuviel hinausgegangen. Erst die breite Anwendung hat der fundamentalen Entdeckung Faradays auch den umfassenden wissenschaftlichen und praktischen Wert verliehen. Ohne Radiotechnik hätten demnach auch Maxwellsche Theorie und Hertzsche Experimente nicht solche Bedeu- tung gewonnen, wie sie sie heute haben. Hertzsche Experimente haben natürlicherweise Teslas Forschungen beeinflußt, obwohl er, im Gegensatz zu den Ansichten Maxwells, Hertz' und anderer, von vornherein den Standpunkt einnahm daß die elektro- magnetische Wellenausbreitung mit Äther als übe~tra<rungsmedium nichts zu tun habe, und der Ansicht war daß die elektr~magnetische :E:nergie als. solche du~·ch d:n Raum fortgepflanzt wird und ~ls mate- rielle Energie sowohl m Leitern als auch in Nichtleitern und 1m Raum in Erscheinung tritt. Seine Experimente der im freien Raum ohne elektrische Verbindung leuchtenden Vakuumröhren brachten ihn zur Überzeugung, daß sich die elektrische Energie im Raum als materielle Energie ausbreitet und ....

197 daß diese Energie eines Mediums, wie Äther, nicht bedarf, um in be- trächtlicher Entfernung Wirkungen zu erzeugen. Seine Experimente mit Elektromotoren, die ohne Verbindung mit Generatoren auf draht- losem Wege in Bewegung gesetzt wurden, zeigten ihm, daß der elek- trische Strom hoher Frequenz und hoher Spannung durch die Erde und die umgebende Atmosphäre beträchtliche Wirkung auszuüben ver- mag und für drahtlose Übertragungen ausgenützt werden kann. Die Erde schien für ihn die grundlegende Bedeutung für die Kraftüber- tragung mit Hochfrequenzströmen zu haben und seine Experimente brachten ihn zu der für die ganze Radiotechnik wichtigsten Entdeckung, die Erdleitung für Radioübertragung auszunützen. Um bedeutende Entfernungen zu überbrücken, hat er eingesehen, daß große Energien in Form von Hochfrequenzströmen erzeugt werden müssen, welche, der Erde und Atmosphäre aufgedrückt, in großer Entfernung durch Resonanz in geeigneten Apparaten zur Wirkung gelangen können. Diese Entdeckungen, die 1891 mit kleinen Apparaten auf kurzen Entfernungen gute Resultate ergaben, führten Tesla dazu, seine Hoch- frequenzapparate für hohe Leistungen auszubilden, um drahtlose Energie über die ganze Erde zu übertragen. Der Grund, daß er alle Mittel ausnutzte, um hochleistungsfähige Oszillatoren und Schwin- gungskreise zu erzeugen, und zahllose, im zweiten Abschnitt be- sprochene Erfindungen und Entdeckungen auf diesem Gebiete machte, ]ag demnach in erster Linie darin, daß er mit denselben drahtlose Eneraie auf unbeschränkte Entfernungen zu übertragen beabsichtigte und bwie wir sehen werden, tatsächlich auch übertrug. D'ie Radiotechnik ist von Tesla, wie wir das in diesem Abschnitt zeizen wollen, von vornherein als umfassendes großes Ganzes be- ha~delt worden. Alles, was später praktisch ausgeführt und industriell verwirklicht wurde, basiert auf seinen grundlegenden Arbeiten und nur die Elektronröhre mit ihren mannigfaltigen Ausnützungsmöglich- keiten, als Detektor, Verstärker und Hochfrequenzerzeuger, ist unab- hängig von ihm für die Radiot~chni'.z ~usgenutzt worden .. Obwohl Tesla und seine grundlegenden Arbeiten mfolge der Unkenntms der wahren Sachverhältnisse in der Fachliteratur heute nicht einmal erwähnt werden ist es Tatsache daß Tesla der Begründer der Radiotechnik ist und' auch derjenige ~ar, der den Forschungen Maxwells und Hertz' durch eigene Forschungen die heutige große Bedeutung verschafft hat. In der Entwicklung der Radiotechnik sind also nach unserer Auf- fassung drei Zeitperioden zu unterscheiden, und zwar die erste, welche durch die Arbeiten von Heinrich Hertz charakterisiert ist, wozu auch die Entdeckung des Kohärers von Branly gehört; die zweite, welche Teslas Forschungen umfaßt, die die Grundlagen der Radiotechnik ge- schaffen haben, wozu auch die Radioarbeiten vieler Erfinder, wie Mar- coni, Braun, Poulsen, Slaby, Graf Arco, Wien, Fessenden, Alexander- son, Goldschmidt und anderer zu zählen sind. und die dritte, die durch die Elektromöhre charakterisiert ist, für welche die Hauptverdienste dem Amerikaner Lee de Forest und den beiden deutschen Forschern Lieben und Meißner zukommen. 198 • · · ht .nmdlegend von dem ab, was heute in der Diese Emteil~ng te~cert 1st und dürfte nach unserer Überzeugung Fachliteratur emgket uf~~ gereclite Beurteilung der Verdienste einzelner den Ausgangspun ur . F ors? h er. u nd Erfinder bilden. . . d. folo-enden Kapiteln hauptsächlich die Arbeiten . . WH werden in en b • • b k Teslas aus f··1·u n-11·ch behandeln · ' weil diese heute nur denJemgen t·· e annt • · •· f · die die Radiotechnik von ihren ersten An angen an ver- sein dhurbten, Vorher werden wir die Arbeiten von Maxwell, Hertz und folgt a en. · · 1 · t t d B. 1 kurz besprechen, um zu zergen, was vor_ Tesla ge e!s e wur e. A~~n die Besprechung der Elek~ronröhre. und_ ihrer Entwr_ck~ung: er- übrigt sich einzugehen, da darüber bereits eme ganze Literatur be- steht. Elftes Kapitel. Hertz als Vorläufer der Radiotechnik. Forschungen von Maxwell, Hertz und Branly.

Maxwells Theorie.

Von Faradayschen Ideen der elektromagnetischen Felder und Kraft- linien ausgehend, bildete Maxwell bereits im Jahre 1865 seine_ berühmte mathematische Theorie der elektromagnetischen Lichtausbreitung aus, in der er Grundgleichungen aufstellte, welche die Bewegung des Lichtes, der Wärme und der Elektrizität umfassen. Der große Faraday _hatte schon selbst die Ausbreitung der elektrischen Kraft im Raume mit der Ausbreitunzb des Lichtes in Beziehung bzebracht. Bei der Untersuchung . der Induktionserscheinungen, bei welchen durch den Raum von einer Stromspule in einer anderen der Strom induktiv erzeugt wurde, kam er auf den Gedanken, daß der Strom der Primärspule um sich herum einen elektromagnetischen Spannungszustand im Äther hervorruft, d~r sich mit endlicher Geschwindigkeit im Raum ausbreitet. Faraday hatte in zähem g eistigon Ringen die Vorstellung entwickelt daß der elektrische Strom ebenso wie statische Ladungen und Magnetpol~ Quellen elektrischer und magnetischer Kräfte bilde, die sich im Äther als Kraftlinien oder Kraftfelder auswirken und ihre Energie durch den Äther übertragen. Diese Ubertrngung der Wirkung erfolgt nicht wie das auf Grund der Newtonsc~_en _Gravi~ationsauf~assung bis dahii~ allgemein ange~omm~n wurde,__ plotzlrch . mit _u_nendhcher Geschwindigkeit, so daß _die Wu- kung überall gleichzeitig vorhanden wäre sondern mit endlicher Ge- schwindigkeit, genau so wie beim Licht.' Jede Änderung der Strom- ~tärke und Richtung oder der Ladungsgröße verursacht Kraftlinien- and~rnngen im Ather, die sich an jeder Stelle des Raumes nach einer bestimmten, der Entfernung· entsprechenden Zeit in einer Kraftwirkung bemerkbar machen. Diese Anschauuno·en die als Nahewirkungen, ent- gegen der früheren Auffassung der Fe~n~irkuno·en charakterisiert sind, haben sich in der Elektrotechnik und im allgedieinen bei allen Er- klärungen der Induktions,erscheinungen als sehr fruchtbar erwiesen und haben auch für Maxwell den Auso·ano-spunkt für seine mathe- matische Theorie gebildet. b b 199 Vor Maxwell hatten bereits Weher und Kohlrausch die wichtige Entdeckung gemacht, daß zwischen elektrostatischen und elektro- magnetischen Einheiten eine Verhältniszahl besteht, die zahlenmäßig der Lichtgeschwindigkeit gleich ist. Maxwell knüpft an diese Ent- deckung seine Auffassung, daß sich elektromagnetische Kraftfelder mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen und daß das Licht nichts anderes sei als ein harmonisches elektromagnetisches Wechselfeld, das sich im Äther ausbreitet, genau so wie elektromagnetische Felder eines W ech- selstromes. Er sagt darüber ausdrücklich folgendes: „Die Geschwindigkeit der Transversalschwingungen, welche sich für unser hypothetisches Medium - den Äther - aus den elektromagne- tischen Experimenten von Kohlrausch und Weber ergibt, stimmt so genau mit der von Fizeau aus optischen Experimenten berechneten Geschwindigkeit des Lichtes überein, daß wir kaum den Gedanken zurückweisen können, daß das Licht aus Transversalschwingurngen desselben Mediums besteht, welches auch die Ursache der elektrischen und magnetischen Erscheinungen ist 1)." Seine mathematische Analyse führte zu den berühmten Maxwell- sehen Differenzialgleichungen. Das Resultat dieser Gleichungen war, daß sich das Licht und die Wärme mit derselben Geschwindigkeit fort- pflanzen wie die Elektrizität und daß sowohl Licht- als auch Wärme- strahlen dieselbe elektromagnetische Strahlung sind wie die Kraft- felder welche die Faradayschen Induktionsspulen liefern. Nach Maxwell bestand in mathematischer Beziehung für die Ausbreitung der Licht- und Wärmestrahlen einerseits und der elektromagnetischen Felder anderseits kein Unterschied. Diese drei Naturerscheinungen hatten nach seiner Auffassung ein und denselben Ursprung, der elektro- magnetischer Wellennatur ist, mit dem Unterschied nur, daß die Wel- lenlänae bei Licht und Wärme einige Tausendstel eines Millimeters beträgt während man es bei elektrischen Erscheinungen mit Wellen- längen' von Tausenden und Hunderttausenden von Kilometern zu tun hat.

Hertzsche Experimente.

Maxwell selbst war nicht in der Lage, einen praktischen und experi- mentellen Nachweis für seine Theorie zu geben; trotzdem wirkte sie durch zwingende Beweiskraft der mathematischen Deduktion und gab der ganzen Physik einen gewaltigen Impuls. Viele Phy~iker ver- suchten seit der Veröffentlichung der Maxwellschen Theone vergeb- lich, den experimentellen Nach weis für ihre Richtigkeit zu erbringen, was erst dem genialen Hertz in glänzender Weise gelang. Die Bekannt- machung seiner Versuche erregte in der Wissenschaft größtes Auf- sehen. Viele Physiker widmeten sich dem neuen Gebiet, wiederholten die Experimente und suchten nach neuen Wahrheiten. Äthererschei- nungen wurden in den Vordergrund des wissenschaftlichen Interesses gestellt. Äther wurde aufgefaßt als eine immaterielle Mitte mit mecha- 1) Siehe Oswalds Klassiker der exakten Wissenschaften, Nr. 102, S 67. 200

nischen Eigenschaften, die imstande war, Licht, Wärme und Elektri- zität zu übertragen. . Die alte Theorie der Newtonschen Lichtkorpuskeln war vollständig zurückgedrängt. Für Wissenschaftler und N aturfo~scher, die in e_iner materialistischen Gedankenwelt lebten, bedeutete die neue Lehre emen großen Gewissenskonflikt. Namentlinj, die Elek~riker, die au~. Grund der Experimente mit dem elektnschen Strom auf der alten Auffass~ng basierten daß die Elektrizität etwas Materielles bedeute, konnten sich der neue~ Lehre nicht ganz ansohließen, weil sie das Materielle !.n der Elektrizität gänzlich verwarf und alles auf Bewegung des Athers zurückführte. Hertzsche Experimente waren mit einem Funkeninduktor durch- geführt. Die Apparatur war so konstruiert, daß die Wellenlänge etwa einen Meter betrug. Mit dieser Wellenlänge und mit einem ziemlich unempfindlichen Funkenresonator war es möglich, auf Entfernungen von 10-20 m die wellenförmige Ausbreitung des elektromagnetischen Feldes nachzuweisen. Hertz hatte durch einwandfreie Experimente auch nachgewiesen, daß die elektromagnetischen Wellen denselben Gesetzen gehorchen wie die Lichtwellen. Er hatte sowohl die Reflexion als auch Beugung, Interferenz und Brechung der elektromagnetischen Wellen nachgewiesen und damit die Theorie bestätigt. Hertz hat aus diesen Experimenten gleicl; auch die Folgerung gezogen, daß die Be- wegung der Elektrizität Atherbewegung ist und daß man alle Strahlung, sei es Licht- oder Wärme- oder Elektrizitätsstrahlung, als Ätherbewe- gung ansehen müsse; denn ohne den lichttragenden Äther können elektrische und magnetische Kräfte den Raum nicht überschreiten, die Übertragung auf weite Entfernung durch den leeren Raum ist nicht möglich. Hertz war der Ansicht, daß der Raum unbedingt mit einem feinen Stoff erfüllt sein müsse, welcher fähig wäre, Wellen zu schlagen. In seinem berühmten Vortrag vor der Versammlung deutscher Naturforscher und Ärzte in Heidelberg am 20. September 1889 hat ~ertz. übe~· seine Experimente e~nig:e sehr wichtige Gedanken geäuße~·t, die wir wiedergeben wollen, weil sie auch zeigen mit welchen Schwie- rigkeiten Hertz zu kämpfen hatte. ' Hertz arbeitete mit stark gedämpften Funkenschwingungen die ein Funkeninduktor hervorbrachte, und benutzte dabei die Leydener Flasche nicht, weil er sehr kurze Schwingungen brauchte. Er sagt wie folgt: ,,Wenn Sie den Konduktor einer Elektrisiermaschine entladen, er- regen Sie Schwingungen, deren Dauer zwischen dem hundertmillionsten ~nd dem_ tausendmi!l)onst~n Te_il der Sekunde liegt. Diese Schwingun~en folgen emander freilich nicht m langanhaltender Reihe es sind wenige schnell verlöschende Zuckungen. Es wäre besser für dnsere Versuche, wenn dies anders wäre. Aber die Möglichkeit des Erfolges ist uns schon gewährt, wenn wir auch nur zwei oder drei solche scharfe Zeichen erhalten. Auch im Gebiete der Akustik können wir mit klappernden Hölzern eine dürftige Musik erzeugen, wenn uns die gedehnten Töne der Pfeifen und Saiten versagt sind. 201 Wir haben jetzt Zeichen, für welche der dreißigmillionste Teil der S~kunde nicht Il_lehr_ kur~ ist. Aber dieselben würden uns noch wenig nutzen, wenn wir mcht imstande wären, ihre Wirkung bis in die be- absichtigte Entfernung von etwa zehn Metern auch wirklich wahr- zunehmen. Es gibt hiefür ein einfaches Mittel. Dorthin, wo wir die Kraft wahrnehmen wollen, bringen wir einen Leiter, etwa einen geraden Draht, der durch eine feine Funkenstrecke unterbrochen ist. Die rasch wechselnde Kraft setzt die Elektrizität des Leiters in Bewegung und läßt in demselben einen Funken auftreten. Auch dieses Mittel mußte durch die Erfahrung selbst an die Hand gegeben werden. Die Überlegung konnte es nicht wohl voraussehen. Denn die Funken sind mikro- skopisch kurz, kaum ein hundertstel Millimeter lang, ihre Dauer be- trägt noch nicht den millionsten Teil der Sekunde. Es erscheint un- möglich, fast widersinnig, daß sie sichtbar sein sollten, aber im völlig dunklen Zimmer sind sie für das geschonte Auge sichtbar. An diesem dünnen Faden hängt das Gelingen unseres Unternehmens. Zunächst drängt sich uns eine Fülle von Fragen entgegen. Unter welchen Um- ständen werden unsere Schwingungen am stärksten? Sorgfältig müssen wir diese Umstände aufsuchen und ausnützen. Welche Form geben wir am besten dem empfangenden Leiter? Wir können gerade, wir können kreisförmige Drähte, wir können Leiter anderer Form wählen, die Erscheinungen werden immer etwas anders ausfallen. Haben wir die Form festgesetzt, welche Größe wählen wir? Schnell zeigt sich, daß diese nicht gleichgülti:g ist, daß wir nicht jede Schwingung mit dem- selben Leiter untersuchen können, daß Beziehungen zwischen beiden bestehen welche an die Resonanzerscheinungen der Akustik erinnern. Und schließ]iC'h: in wieviel verschiedenen Lagen können wir nicht einen und denselben Leiter in Schwingungen halten! Bald sehen wir dann die Funken stärker ausfallen, bald schwächer werden, bald ganz verschwinden .... Alle diese Versuche sind im Grunde sehr einfach, aber sie führen doch die wichtigsten Folgerungen mit sich. Sie sind vernichtend für die Theorie, welche elektrische Kräfte als zeitlos den Raum über- springend ansieht. Sie bedeuten einen glänzenden Sieg der Theorie Maxwells. Sie verbindet nicht mehr unvermittelt weit entlegene Er- scheinungen der Natur. Wem ihre Anschauung über das Wesen des Lichtes vorher nur die mindeste Wahrscheinlichkeit zu haben schien, dem ist es jetzt schwer, sich dieser Anschauung zu erwehren. Insoweit sind wir am Ziele. Aber vielleicht läßt sich hier die Vermittlung der Theorie sogar entbehren. Unsere Versuche bewegten sich schon hart an der Höhe des Passes, welcher nach der Theorie das Gebiet des Lichtes mit dem der Elektrizität verbindet. Es liegt nahe, einige Schritte weiter zu gehen und den Abstieg in das Gebiet der bekannten Optik zu versuchen. Es wird nicht überflüssig sein, die Theorie aus- zuschalten. Es gibt viele Freunde der Natur, die sich für das Wesen des Lichtes interessieren, die dem Verständnis einfacher Versuche nicht unzugänglich sind und denen gleichwohl die Theorie Maxwells ein Buch mit sieben Siegeln ist. Aber auch die Ökonomie der Wissenschaft 202 Umweo-e vermieden werden, wo ein gerader. Weg mö~- forde~·t, da~ n "\0r mit Hilfe elektrischer Wellen unmittelbar die lieh is~. Ko~:edes Lichtes herstellen, so bedürfen wir keiner Theorie Erschewu_ngl . . . die Verwandtschaft tritt aus den Versuchen selbst als Vermi\t ~~m\Tersuche sind in der Tat möglich. Wir bringen den he-1:·aus. So _c die Schwingungen erregt, in die . Brennlinie eines sehr ~~iter, d~~ls iegels. Dadu_rch_ werden die Wellen zusamme!lgehalten große~ H al~ kräftig dahineilender Strahl aus dem Hohlspiegel aus. und__tret1°:·nnen wir diesen Strahl weder unmittelbar sehen noch 01 ~~· 1Ich <-.1:e Wirkung äußert sich dadurch, daß er Funken in den ful~le~, see1• 1.e(Tt auf welche er trifft. Er wird für unser Auge erst sieht- Leitern nn dieses o ' · sich mit · emern unserer Resonatoren bewa ff net. 1· m ?.~~: :; ist er ein wahrer Lichtstrahl. Wir können ihn durch Drehung ~ ugSpiegels in verschiedene Richtungen senden, wir können durch A~fsuchung des We~es, . den er ~immt1 sei~e gradlinige Ausbreit~ng erweisen. Bringen w11:· leitende Körper m semen Weg, so _lassen_ diese einen Strahl nicht lu;ndurc~, sie :"er!en Sc~~tten. _Da~_ei vermcht~n sie aber den Strahl nicht, sie werfen ihn zuruck; w11· konnen den 1e- flektierten Strahl verfolgen und uns überzeuo·en, daß die Gesetze der Reflexion die der Reflexion des Lichtes sind. Auch brechen können wir den Strahl in gleicher Weise wie das Licht. Um einen Lichtstrahl zu brechen, leiten wir ihn durch ein Prisma, er wird dadurch von seinem geraden Weg abgelenkt. Ebenso verfahren wir hier und mit dem gleichen Erfolg. Nur müssen _wir hier, enstpre_chend den Dim~msionen der Wellen und des Strahles, em sehr großes Prisma nehmen; wir stellen dasselbe aus einem billigen Stoff her, etwa Pech oder Asphalt. Endlich können wir sogar diejenigen Erscheinung·en unserer Strahlen ver- Iolzen 0 die man bisher einzig und allein am Lichte beobachtet hat: die Pdlarisationserscheinungen. Durch Einschiebung eines Drahtgitters von geeigneter Struktur in den Weg des Strahles lassen wir die Funken in unserem Resonator aufleuchten oder erlöschen, genau nach den gleichen geometrischen Gesetzmäfügkeiten, nach denen wir das Gesichtsfeld eines Polarisationsapparates durch Einschieben einer Kristallplatte verdunkeln oder erhellen')." Nachdem diese Versuche die Identität von Licht und elektrischen Erscheinungen nachgewiesen hatten, legte sich Hertz die Frage vor, was dem~ eigentlich ~as Wesen _der Elel~trizität wäre. Er sagt ferner, daß unmittelbar an diese ans~lll1eßend: sich die gewaltige Hauptfrage nach dem Wesen, nach den Eigenschaften des raumerfüllenden Mittels, des Athers, nach seiner Struktur, seiner Ruhe oder Bewezune 0 seiner Un 0 endlichkeit oder Begrenztheit erhebe. '

!1ertz hat~e in ~ieser Rich~ung_ wei_ter keine Experimente und auc_h kerne Theonen aufgestellt. Die mit semen Ansichten vertrauten Physi- ker wiederholten aber seine Versuche und bemühten sich, weitere Be- ":eise für_ die_ Maxwellsche Theorie _beizubringen, kamen aber über Hertz mcht weit hinaus. Der bekannte Italienische Physiker Righi und der 1 ) Hertz' Gesammelte Werke, Band I, S. 348-352, Leipzig 1895 - Johann Am- brosius Barth. 203 bekannte ru_ssische. Lebedejew erzielten zwar m(t ihren Funkenapparn- ten wesentlich kleinere Wellen, kamen aber nicht viel weiter. Rizhi benutzte kleine in Petroleum eingetauchte Kügelchen und erziJte Wellenlängen von einigen Zentimetern, und Lebedejew benutzte als Er- reger einen kleinen Platinzyliuder von 1·3 mm Länge und 0·5 mm Dicke und erzielte eine Welle von 4 mm Wellenlänge. Alles das war in rein wissenschaftlicher Absicht geschehen, um mit elektrischen Wellen immer näher in den Bereich der Lichtwellenlängen zu kommen. Die Physik trachtete demnach, mit elektnischen Apparaten Lichtwellenlängen zu erreichen, um damit direkt die Wesensgleichheit der Elektrizität und des Lichtes nachzuweisen. In der den Hertzschen Experimenten entgegengesetzten Richtung Forschungen anzustellen, um längere elek- tromagnetische Wellen zu erzeugen, wurde von keinem Physiker etwas unternommen, denn dieses Problem hatte für die Physiker kein Inter- esse. Ingenieure und Techniker standen zu sehr außerhalb des For- schungsgebietes der reinen Physik und waren zu sehr mit den Pro- blemen der Starkstromtechnik, der Telegraphie und Telephonie be- schäftigt, um an ein Gebiet zu denken, welches das heutige Hoch- frequenzgebiet mit Wellenlängen von einigen Metern bis zu Zehntausen- den von Metern umfaßt. Und das ist gerade das Gebiet, welches die ganze Radiotechnik in sich einschließt. Selbst Hertz, der hervorragende Theoretiker und Experimentator, hatte nicht den Blick für die ungeheuren Geheimnisse, welche dieses Neuland der Entdeckungen verschloß, und verneinte die praktische Anwendung seiner glänzenden Experimente für Zwecke der Radiotech- nik. Hertz war zu sehr Physiker und bewegte sich mit seinen Gedanken nur in der Welt der reinen physikalischen Forschungen, die ibm ge- nügend Material für wissenschaftliche Unters~ch~ngen liefertet~- Er bewegte sich im Rahmen der bestehenden physikalischen Konzeptionen und der Inhalt seiner Vorträge und wissenschaftlichen Mitteilungen be- weist mit welchen Schwierigkeiten er zu kämpfen hatte, um der Max- wells~lrnn Theorie experimentellen Nachweis zu geben. Diese Schwierig- keiten waren nicht nur experimenteller, sondern auch theoretischer Natur, denn Maxwells theoretische Untersuchungen waren selbst den besten theoretischen Physikern nicht ganz verständlich und wiesen ge- wisse Unklarheiten auf, so daß selbst Hertz gezwungen war, die mathe- matische Analyse der Maxwellschen Gleichungen auf eigene Weise zu interpretieren, um dasjenige herauszuschälen, was Maxwell mit seinen Gleichungen bezweckte. Erst jahrelange Bemühungen brachten bei Hertz in dieser Beziehung Klarheit, und es vergingen auch Jahre, bis er seine Experimente so weit hatte, um die Theorie nachzuweisen. Auf der Höhe seiner Forschungen wandte er sich aber ganz anderen Gebieten zu, die ihn von dem großen Gebiet der elektromagnetischen Erscheinungen gänzlich ablenkten. Er fühlte nicht, welche Geheimnisse in ihnen noch verborgen waren.

Branlys Untersuchungen.

Der französische Physiker Branly, welcher Hertzsche Experimente wiederholte, hatte im Laboratorium der katholischen Universität i.n Paris 204 verhältnismäfücr weniz Mittel zur Verfügung, um sich ~it E_xperi1r1:entaL arbeiten auf de; Gebi:ten der Physik zu beschäftigen; die Mütel 1:eic~te1) aber doch aus, um die Experimen_te von Hertz zu wiederh,olei~. Be~_Sfü~1e11 Forschungen bemerkte er, daß die Hertzschen Wellen die ~1gentuml,1ch, keit besaßen die Leitfähigkeit von Metallpulvern zu beemflussen, unq aus dieser B~obachtung entwickelte er den Kohärer, wor~ber er 189t das erstemal berichtete. Der Kohärer erwies sich wesentlich empfind, lieber für den Empfang elektromagnetischer Wellen als der _Hertzsch~ Resonator. Branly konstruierte den Kohärer so, daß er die . W ~lle1l wiederholt nachweisen konnte, indem er nämlich den Kohärer mit einen, Klingelapparat und einem Hammer ausbildete, so daß die Klingel ZUil:) Läuten gebracht wurde, sobald die Wellen das Metallpulver des Ko, härers leitend machten. Der Hammer wurde in Bewegung gesetzt durcli ein elektromagnetisches Relais, welches bezweckte, durch Klopfen de~ Kohärers das Metallpulver zu schütteln und ihm die Leitfähigkeit Zll entziehen. Neue Wellen, die auf den Kohärer trafen, brachten di« Apparatur von neuem in Gang und so konnten drahtlose elektrischr, Zeichen einfach und beliebig oft nachgewiesen werden. Die Entfernung, auf welcher Branly experimentierte, betrug wie bei Hertz nur 10 bi~ 20 m und bedeutete demnach nichts anderes als Wiederholung dej- Hertzschen Experimente, nur mit einem wesentlich empfindlichere11 Empfänger. Da der Kohärer am Anfang in der Radiotechnik als Empfänge- :7ielfach benutzt wurde, feierten viele Anhänger Branlys in Frankreich ihn als Erfinder der drahtlosen Telegraphie obwohl Branly selbst nicht daran dachte, dem Problem der drahtlosen Nachrichtenüber, tr3:gung näherzutreten, und in seiner weiteren jahrzehntelangen Arbeit kerne Forschungen auf diesem Gebiete anstellte. Als Forscher hatte Branly nicht di~ Genialiität eines Hertz, denn außer dem Kohärer hat er _auf den Gebieten der Physik keine besonderen Leistungen nachzu. w_e1sen. Trot7Jd~m muß man ihn zu den Pionieren der Radiotechnik za~len, denn seme Arbeiten führten zu einer Erfindung die sich für weitere Forschungen fruchtbar erwies, ' .. S_owohl Max~ell und ~ertz als auch Branly sind daher als Vor- laufer und ~1ssens_chafthche Vorarbeiter der Radiotechnik zu be- trachten und ihre Leistungen sind gebührend anzuerkennen.

Zwölftes Kapitel. Teslas Radioforschungen von 1891-1897. Schaffung der abgestimmten drahtlosen Telegraphie.

Der Grundplan der Radiotechnik. Die Vakuumröhre als Detektor .

... D!e i~ Jahre 1891 ange_stellten Versuche mit Lampen und Motoren fu~i ten zu Resulta~en,_ au~ Grund welcher Tesla bereits im Vortrag vo_1 der ~oyal Institut1?n 1_n London am 4. Februar 1892 einiges über sei~_e Pl8:ne zur V,erwirkhc~ung der drahtlosen Energieübertragung veröffentlichen konnte. In dieser Veröffentlichung sind zwei wichtige . ,~------------~

205 Entdeckungen enthalten und beschrieben, nämlich: Der Grundplan der Radiotechnik und ein sehr empfindlicher Vakuumdetektor. Der Grundplan besteht in folgendem: Sowohl im Sender als auch im Empfänger sind offene Stromkreise zu benützen, die eine Spule des Teslatransformators, die Erdleitung und eine hoch in der Luft isolierte Leitung mit einer Kapazitätsfläche an der Spitze umfassen. Auf der Sendestation sind in offenem Schwingungskreis durch kräftige Ma- schinen starke Elektrizitätsbewegungen zwischen der hoch in der Luft angebrachten Leitung, genannt Antenne, und der Erde in rapider Änderung hervorzurufen. Die hiezu erforderlichen großen Hochfrequenz- leistungen hat der mit dem offenen Schwingungskreis induktiv ge- koppelte Primärkreis zu liefer~. Die Empfangsstation soll ebenfalls zwei induktiv gekoppelte Schwmgungskreise enthalten und zwar nach derselben Anordnung wie beim Sender, nur soll der 'Primärkreis die Antenne und die Erdleitung mit der Primärspule des Teslatransfor- mators verbinden, während der Sekundärkreis die Empfangsapparate enthält. Alle vier Stromkreise müssen genau miteinander in Resonanz gebracht werden und sind alle Stromkreise mit regulierbaren Ölkon- densatoren und Selbstinduktionsspulen zu versehen, so daß durch passende Einregulierung der Kapazität und der Selbstinduktionsspulen eine genaue Abstimmung auf die Grundfrequenz der Sendestation er- reicht wird. Um freie und lang andauernde Schwingungen einzelner Stromkreise zu ermöglichen, sind tunlichst große Induktanzen und geringe Ohmsche Widerstände in den einzelnen Stromkreisen zu ~ählen. Diesen Grundplan gibt Tesla in dem Vortrag vor der Royal Institution mit folgenden Worten bekannt: Versuche dieser Art weisen darauf hin, daß es möglich sein muß, an" iro-endeinem Punkte der Erdoberfläche von einer zentralen Strom- queu: aus einen ~otor ohne irgen~eine andere V ~rbi°:dung_ mit de1:- selben als durch die Erde zu betreiben. Werden mit Hilfe emer kräf- tizen Maschine rapide Änderungen des Erdpotentials hervorgebracht, s'/; würde ein in die Erde eingegrabener und bis zu einer gewissen Höhe herausragender Draht von einem Strome durchflossen werden, der durch Verbindung des freien Endes des Drahtes mit einem Körper von gewissem Umfange verstärkt werden könnte. Der Strom könnte in einen solchen von niedriger Spannung umgewandelt und zum Be- triebe eines Motors oder anderen Apparates verwendet werden. Der Vnrsu ch der von großem wissenschaftlichen Interesse wäre, würde wahrsch~inlich am besten auf einem Schiffe zur See gelingen. Auf diese Weise könnten, auch wenn es nicht gerade möglich sein sollte, Mas0hinen zu betreiben, doch ganz sicher verständliche Zeichen über- tragen werden 1)." Diese kurze Beschreibung des Grundplanes entspricht genau der vorherigen, nur muß man verschiedene, im zweiten Abschnitt ausführ- lich besprochene Hochfrequenzerfindungen Teslas aus derselben Zeit heranziehen, was den Grundplan Teslas sofort verständlich macht. 1) Siehe: Martin-Maser, Seite 134. 206 ß mit diesem Grundplan und mit kräftigen Hochfreq1;1enzschwin- Da . ·e 'I'eslaapparate liefern können, drahtlose Zeichen selbst zunzen 0 O wie SI · d kön t f ••ß ' ten E• ntfernungen der Erdoberfläche detektiert wer en n en, au gro , , · · . · d d · demselben Vor- . hließt 1 Tesla aus semem Vakuum etektor, en er m h .b . ~;a vor ·der Royal Institution mit folgenden _Worten b~sc rei t. ~m Verlaufe dieser Untersuchungen wurde eme E~schemung von be- so;derem wissenschaft1ichei:i Interesse ?eobachtet: Dies~lbe kan_n u~t~r die bürsten- oder pinselartigen Erschemungen einrangiert werden, !n der Tat ist es eine Art Pinsel, der sich an einem 0in~1gen Pole ode_r m der Nähe desselben im hohen Vakuum bildet. In einer Lampe~b~rne mit einer leitenden Elektrode, auch wenn die letztere a~s Alumm:um besteht hat das Büschel nur eine sehr kurze Dauer; in einer ?-lasbnne aber die gar keine Elektrode aus leitendem Material enthält, ka~n dass~lbe eine beträchtldche Zeit hindurch erhalten werden. Um ~ie Erscheinung beobachten zu können, verwendet man _am be~ten ~me große kugelförmige Lampenbirne, in deren Mitte sich eine kleine Birne befindet, die von einer an der Fassung der ersteren ange_schmolzen~n Röhre getragen wird. Ist die große Kugel stark evakmert und ~ie kleine Birne mit einem der Pole der Spule verbunden, so. erscheint unter gewissen Umständen ein dichter Nebel um die kleine Birne, welcher nach Durchlaufen einiger Zwischenstadien die Form emes Pinsels annimmt, der senkrecht steht zu der die kleine Birne tragenden Röhre. Hat das Büschel diese Form angenommen, so kann e~ m einen Zustand außerordentlicher Empfindlichkeit gegen elektrostam,sche und magnetische Einflüsse gebracht werden. Wenn die Birne _gerade h_er- unterhängt und alle Gegenstände von ihr entfernt worden sind, so wird die Annäherung des Beobachters auf einige Schratte zur Folge haben, daß das Büschel nach der entgegengesetzten Seite fliegt, und wenn der Beobachter um die Birne herumgeht, so richtet sich das Büschel stets nach der entgegengesetzten Seite. Dasselbe kann anfangen, sich um den Pol _herum zu bewegen, lange bevor es jenen empfindlichen Zustand erreicht, besonders, wenn es sich zu drehen begmnt; aber :tue~ schon :7orher wi~d dasselho durch einen Magnet beeinflußt und 1!1 einem gewissen_ Sta?-mm ~st es gegen magnetische Influenz in erstaun- h~hem Maße empfindlich. Ern klei~er permanenter Magnet, ~esse~ Pole nicht mehr als 2 cm Abstand vonemander haben wird das L1chtbuschel bis auf eine Entfernung von 2 m deutlich beei~flussen und zwar die Rotation _desselben entw_eder verlangsamen oder beschle~nigen, je nach der relativen Stellung, m welcher der Magnet gegen das Büschel ge- halten wird. Hängt die Birne nebst der Kugel nach unten so creschrieht die Drehung stets in der Richtung des Uhrzeicrers. Auf der südlichen Halb- kugel würde d!eselbe __in der entgegeng:setzten Richtung stattfin_den und am magnetischen Aquator würde sich das Büschel überhaupt nicht drehen. Die Rotation kann durch einen in gewisser Entfernung ge- haltenen Magnet umgekehrt werden. Das Büschel rotiert anscheinend am besten, wenn dasselbe rechtwinklig zu den Kraftlinien der Erde steht. Es rotiert höchstwahrscheinlich bei seiner maximalen Geschwin- ... ~ ...-'-----------~- ,

207 digkeit synchron mit den Wechseln etwa zehn tausendmal in der Se- kunde. Die Rotation kann durch Annäherung oder durch Entfernung des Beobachters oder irgendeines leitenden Körpers verlangsamt oder beschleunigt werden, aber sie kann nicht dadurch umgekehrt werden, daß man die Lampenbirne in irgendwelche Lage bringt. Sehr merk- würdige Versuche können mit dem Büschel im Stadium seiner größten Empfindlichkeit angestellt werden. Z. B. kann der Experimentator, während das Büschel in einer Lage bleibt, nach Wahl einer passenden Stellung die Hand bis auf einen gewissen beträchtlichen Abstand der Birne nähern und durch bloße Anspannung der Armmuskeln eine Be- wegung des Büschels veranlassen, indem die bloße Änderung der Konfi- guration des Armes und die dadurch erzeugte, kaum wahrnehmbare V er- schiebung hinreicht, um das Gleichgewicht zu stören. Wenn das Büschel langsam zu rotieren beginnt und die Hände in passender Entfernung gehalten werden, so k3:nn man nicht die geringste Bewegung machen, ohne eine sichtbare Wirkung auf dasselbe hervorzubringen. Eine mit dem anderen Pole der Spule verbundene Metallplatte beeinflußt das Büschel schon in großer Entfernung und verlangsamt die Rotation des- selben oft bis auf einen Umlauf in der Sekunde. Diese Erscheinung kann sich als wertvolle Hilfe bei der Unter- suchunz der Natur der in einem elektrostatischen oder masmetischen Felde ~irkenden Kräfte erweis~m. Wenn in dem W eltenrau~e irgend- eine meßbare Bewegung vor sich geht, so würde ein solches Licht- büschel geeignet sein, sie zu offen1?.are~. ~s ist_ soz_1:1sag_en ein Lic!1t- strahl der reibungslos und ohne Trägheit 1st. Mit Rücksicht auf seme wund~rbare Empfindlichkeit gegen elektrostatische und magnetische Störunzen kann es möglicherweise ein Mittel sein, um Signale mit jeder beliebigen Geschwindigkeit durch submarine Kabel zu senden oder selbst einen Gedankenaustausch ohne Drähte auf Entfernungen 1 hin zu ermöglichen )-" Im Februar 1893 hat sich Tesla in seinem Vortrag vor dem Franklin- Institut in Philadelphia über den Grundplan der Radiotechnik noch ausführlicher geäußert. Darin heißt es wie folgt: Im Zusammenhange mit den Resonanzwirkungen und dem Problem de; Energieübertragung mittels eines einzigen Leiters, welches vorher betrachtet wurde, möchte ich noch einige Worte über einen Gegenstand sagen, der best_ändig mein. De~en beschäftigt und d~r ~ie allge~eine Wohlfahrt betrifft. Ich meme die Übertragung verständlicher Zeichen oder vielleicht sogar von Kraft auf irgendeine Entfernung ohne Ver- wendung von Drähten. Ich komme täglich mehr zu der Uberzeugung von der Ausführbarkeit der Sache, und obwohl ich sehr wohl weiß, daß die große Mehrzahl der Gelehrten nicht der Meinung ist, daß solche Resultate praktisch und in der nächsten Zeit realisiert werden können, so glaube ich doch, daß Sie alle die in neuerer Zeit von einer Anzahl von Forschern gemachten Fortschritte dazu angetan erachten, um_ das Nachdenken und Experimentieren nach dieser Richtung zu ermutigen. 1) Siehe: Martin-Maser, Seite 126-127. 208 Meine Überzeugung ist so stark gewo_rden, daß ich ~iesen Plan der Ener ie- und Gedankenübertragung nicht mehr als eme bloße theo- t. gh Mözlichkeit sondern für ein ernstes Problem der Elektro- re 1sc e . i::, , ··1· l · t ·t technik betrachte. Ich bin der festen Meinung, daß es mog 1c 1 1s , m1 - tels kräftiger Maschinen den elektrostatischen Zustand. der_ Erde zu stören und auf diese Weise verständliche Zeichen und v_1elleich_~_ sogar Kraft zu übertragen. In der Tat, was spricht gegen die Ausfuhrung eines solchen Planes? Wir wissen jetzt, daß die elektrischen Wellen mittels eines einzigen Leiters übertragen werden können. W arum sollten wir nicht versuchen, uns der Erde zu diesem Zwecke zu be- dienen? Ein Punkt von großer Wichtigkeit wäre zunächst, zu wissen, welches die Kapazität der Erde ist und welche Ladung sie in elektrisierte1!1 Zustande enthält. Obwohl wir keinen positiven Beweis von der Exi- stenz eines geladenen Körpers im Raume haben, ohne daß andere ent- gegengesetzt elektrisierte Körper in der Nähe wären, so ist es doch höchstwahrscheinlich, daß die Erde ein solcher Körper ist; denn durch welchen Vorgang immer auch die Erde von anderen Körpern losge- trennt worden sein mag - und dies ist die angenommene Ansicht über ihren Ursprung -, sie muß eine Ladung zurückbehalten haben, wie es bei allen Vorgängen mechanischer Trennung der Fall ist. Wenn sie ein geladener, im Raume isolierter Körper wäre, so müßte ihre Kapa- zität außerordentlich gering, weniger als ein Tausendstel eines Farad sein. Die oberen Schichten der Luft sind jedoch leitend und dasselbe gilt vielleicht von dem Medium im freien Raume jenseits der Atmo- sphäre und diese beiden können eine entgegengesetzte Ladung besitzen. Dann könnte die Kapazität unvergleichlich größer sein. In jedem Falle ist es von der größten Wichtigkeit, eine Vorstellung davon zu ge- winnen, welche Elektrizitätsmenge die Erde enthält. Es läßt sich schwer sagen, ob wir je diese notwendige Kenntnis erlancen werden, aber es besteht die Hoffnung, daß es möglich sei und iwar mittels elektrischer Resonanz. Wenn wir jemals feststellen lrönnen mit welcher Periode die Ladung der Erde, wenn gestört mit Bezuz 'auf ein ent- gegengesetzt elektrisiertes System oder ein~n bekannt~n Stromkreis oszilliert, wer~en _wir. e~ne Tats_ache kennen, die möglicherweise von der größten W1cht1_gkelt :st für ~1e Wo~lfahrt des Menschengeschlechtes. Ich schlage vor, die Periode mittels emes elektrischen Oszillators oder einer Quelle elektrischer Wechselströme zu suchen. Einer der Pole der Quelle wäre mit der Erde, z. B. mit der städtischen Wasserleitung, der andere mit einem isolierten Körper von großer Oberfläche zu ver- binden. Möglicherweise enthalten die äußeren leitenden Luftschichten oder der fI:eie Weltraum_ eine entgegengesetzte Ladung und bilden_ ~:1- sammen mit der Erde einen Kondensator von sehr zroßer Kapazität. In diesem Falle kann die Schwingungsperiode sehr° gering sein und es könnte eine Wechselstrommaschine für die Zwecke des Versuches benutzt werden. Man würde dann den Strom zu einer so hohen Span- nunz als es überhaupt möglich ist, transformieren und die Enden des Hoch'spannungs-Sekundärkreises mit der Erde und dem isolierten 209 Körper verbinden. Durch Variierung der Frequenz der Ströme und sorg·fältige Beobachtung des Potentials des isolierten Körpers sowie Achtgeben auf die an verschiedenen naheliegenden Punkten der Erd- oberfläche aufgetretene Störung könnte man die Resonanz auffinden. Sollte, wie wahrscheinlich die Mehrzahl der Gelehrten glaubt, die Periode außerordentlioh klein sein, dann wäre eine Dynamomaschine nicht anwendbar und es müßte ein geeigneter elektrischer Oszillator erfunden werden; vielleicht könnte es auch gar nicht möglich sein, so schnelle ,Schwingungen zu erzeugen. Aber mag dies möglich sein oder nicht und möge ihre Schwingungsperiode sein, welche sie wolle, es ist - hievon erhalten wir täglich Beweise - sicher möglich, irgend- eine elektrische Störung zu erzeugen, die genügend kräftig ist, um durch geeignete Instrumente an irgendeiner Stelle der Erdoberfläche wahrgenommen werden zu_ können." Man nehme an, daß eine Wechselstromquelle wie in Fig. 61 mit ei~~m ihrer Pole an die Erde - zweckmäßig an die W asserieitung - und mit dem anderen an einen Körper von großer Oberfläche P an- geschlossen sei. :Wenn ein_e el~lärische vVelle erzeugt wird, so unrd. innerhalb p P, und außerhalb von P eine Elektrizitäts- bewegung stattfinden i~nd es werden W echselströrne durch die Erde. gehen, die nach dem Punkte ~, w~ die Erd- =r-: verbindung hergestellt ist, hin gieren oder von dems_elben__ weg d·~·ve~·- s s, gieren. Auf diese Weise lwnnen die in--.L------.-}--- der Nähe liegenden Pun_kte auf. der E Erdoberfläche innerhalb eines gewisse':1' Fig. 61. Umkreises gestört werden. Aber die Störunr; wird mit der Entfernung abnehmen und die Entfernung, bis zit welcher die Wirkung noch wahr- nehmbar ist, wird von der in Beuiequnq gesetzten Elektrizitätsmenge abhängen. Da der Körper P isoliert ist, müßte, um eine beträcht- liche Elektrizitätsmenge zu verschieben, das Potential der Stromquelle außerordentlich hoch sein, weil man bezüglich der Oberfläche von P an gewisse Grenzen gebunden ist. Die Verhältnisse könnten so reguliert werden daß der Generator oder die Stromquelle S dieselbe elektrische Beweo-~ng hervorbringt, wie wenn der Stromkreis derselben geschlos- sen .;'äre. Auf diese Weise ist es sicher möglich, daß man der Erde mittels einer geeigneten Maschinerie eine elektrische Schwingung, wenigstens von einer ge~issen geringen Periode, mitteilen kann. Bis zu welcher Entfernung eme solche Schwingung wahrnehmbar gemacht werden könnte, läßt sich nur vermuten. Ich habe bei anderer Gelegen- heit die Frage erörtert, wie sich die Erde gegen elektrische Störung verhalten würde. Es ist zweifellos, daß, da bei° einem solchen Versuch die elektrische Dichtigkeit an der Oberfläche mit Rücksicht auf die Größe der Erde nur außerordentlich gering sein könnte, die Luft nicht als ein sehr störender Faktor wirken dürfte, und es würde nicht viel Boksan, NikolaTesla. 14 210 Energie durch die Wirk_u ng_ der_ Luft ver~oren gehen,_ wie ~~ der Fall sein müßte wenn die Dichtigkeit groß wäre, Theoretisch wurde daher kein qroße; Energiebetrag erforderlich sein, um eine auf große Entfer- nung 'oder selbst über die ganze Oberfläche der Erdkugel wahrnehmbare Störung zu erzeuqen: Nun ist. es ganz sicher, daß an jed~m Punkte innerhalb eines gewissen Radius von der Stromquelle S ein Apparat mit zweckmäßig regulierter Selbstinduktion und Kapazität durch Re- sonanz in Tätigkeit gesetzt werden kann. Aber nicht nur dies ist mög- lich sondern es kann auch eine andere der ersten S ähnliche Elektri- '

Fig. 62.

zitätsquelle S1 oder ei~~ _beliebige Anzahl von solchen Quellen mit der letzte_~·en sy_nchron betat1~t und d~durch die Schwingung verstärkt und uber ein großes Gebiet verbreitet oder ein Elektrizitätsfluß nach oder von der Quelle S1 erzeugt werden, wenn dieselbe von der ent- gegengesetzten Phase ist wie die Quelle S. Ich halte es für unzweifel- haft möglich, elektrische Apparate in einer Stadt vermittels der Erde oder des Rohrnetzes durch Resonanz von einem an einem zentralen Punkte aufgestellten Oszillator zu betreiben. Die praktische Lösung dieses Problems aber würde für die Menschheit von unvergleichlich geringerem Nutzen sein als die Verwirklichung des Problems der Ge- danken- und vielleicht auch Kraftübertragung auf irzendeine Ent- fernung vermittels der Erde oder des umgebenden Mediums. Zunächst müssen geeignete Apparate geschaffen werden mittels deren das Problem in Angriff genommen werden kann und diesem Gegenstande habe ich viel Nachdenken gewidmet. Ich bin fest überzeugt, daß es 211 möglich sein wird, und ich hoffe, daß wir die Ausführung desselben noch erleben werden." Diese Ausführungen sind ganz klar. Sie müssen selbstverständlich ebenfalls in Zusammenhang mit dem Hochfrequenzwerk von Tesla aus derselben 'Zeit betrachtet werden. Wir müssen also die Fig. 35 zur Vervollständigung des Planes heranziehen. AU dies zusammengenommen gibt volle Klarheit über den Grund- plan Teslas. Die Sendestation muß demnach einen leistungsfähigen Hoch- frequenzoszillator im Primärkreis enthalten, der seine Oszillationen in- duktiv in den offenen Sekundärkreis des Oszillators überträgt, wo sie auf dieselbe Wellenlänge, durch regulierbare Kapazität und Selbst- induktion abgestimmt, möglichst frei von der Antenne in die Erde und umgekehrt schwingen sollen. Rotierende Funkenstrecken, Serien- funkenstrecken und Hochfrequenzbogenlampen mit Magnetlöschung 1iefern ja im offenen Sekundärkreis starke, ganz freie, sehr schwach gedämpfte oder ungedämpfte Schwingungen. Eine ähnlich eingerichtete Empfangsstation kann durch Resonanz betätigt werden. Um diesen Plan von Tesla den Lesern ganz klar zu veranschaulichen, verweisen wir auf die Fig. 62, in der wir alle im Vortrag Teslas ange- gebenen Apparate und Anordnungen vorgesehen haben. Die Figur ist auf Grund des Vorstehenden und auf Grund der Ausführungen in den früheren Kapiteln leicht verständlich. G ist ein geeigneter elektrischer Generator, O ist der Oszillator,/-\ ist der geschlossene Primärkreis und s der offene SekruI11därkreis des Senders, während P 2 und S, ent- sprechende Kreise im EJ?pf~nger darstel~en; K bezeichnet den Kohärer, A A. die Antenne, E dle Erde, C regulierbare Kondensatoren, Y 1 und Y~. r~O'ulierbare Selbstinduktionsspulen, A Batterie und n Relais. ~Die:er Plan stellt die Grundlage für verschiedene Radioexperimente Teslas dar und bildet die GruncUage der abgestimmten drahtlosen Tele- graphie und überhaupt der Radiotechnik.

Teslas Radioexperimente in den Jahren 1893-1897.

Die zitierten Stellen aus den Vorträgen sagen aus, daß Tesla dem Problem der drahtlosen Energieübertragung bereits im Jahre 1891 ernste Aufmerksamkeit gewidmet hat. Umfangreiche Experimente nahm er jedoch erst 1893 auf. Das Wichtigste, um die Experimen~e auszubauen, war die Herstellung entsprechender leistungsfähiger Oszil- latoren und anderer Hochfrequenzapparate. Daß Tesla die nächsten Jahre dazu ausnutzte, leiatungsfänige Hochfrequenzoszillatoren zu bauen haben wir im zweiten Abschnitt erörtert, ebenso daß er auch das P;oblem der Abstimmung einzelner Hochfrequenzkreise vo1lkommen gelöst hat. Hier bleibt daher zu zeigen, daß er diese grundlegend~n Erfindungen und Apparate tatsächlich für seine verschiedenen Rad10- experimente ausgenutzt hat. In den Fachzeitschriften sowie in den Presseberichten der damaligen 'Zeit finden wir genügend Beweise dafür. Trotzdem müssen wir feststellen, daß Tesla mit seinen Äußerungen damals ziemlich zurückhaltend war und daß in der Öffentlichkeit nur 14* 212

wenig davon bekannt wurde, was Tesla auf dem Gebiete der draht- losen Telegraphie unternahm. Das mag zunächst überraschen; ~enn man jedoch alle Momente berücksichtigt, wird man es ohneweiters verständlich finden. Die Lösung eines so gewaltigen Problems, wie es die drahtlose Nach- richtenübertragung ist, welche eine Technik für sich bedeutet, erfor- derte daß sehr gründlich vorgegangen wurde. Tesla hat außerdem von vornl;erein nicht nur die Radiotelegraphie zum Geaenstand seiner Ex- perimente gemacht, sondern auch verschiedene and~r,e Ziele der Radio- technik. Namentlich und sehr intensiv beschäftigte sich Tesla mit der Lösung des Problems der drahtlosen Fernsteuerung. Er baute in den Jahren 1893 und 1894 verschiedene Automaten und demonstrierte sie in seinem Laboratorium sehr oft öffentlich. Drahtlos, aus ziemlicher Entfernung gesteuert, führten sie alle gewünschten Bewegungen aus. Verschiedene Resonanzstromkreise betätigten dabei verschiedene Relais und Mecha- nismen und reagierten genau nur auf bestimmte Wellenlängen des drahtlosen Senders, der im Laboratorium aufgestellt war und ent- sprechende Wellen lieferte. Tesla rechnete ferner wie aus den Zitaten hervorgeht, nicht mit geringen, sondern mit größten Entfernungen auf der _Erdoberfläche und demzufolge brauchte er leistungsfähige Apparate. So 1st es erklärlich, daß er jahrelang mit der Vervollkommnung der Sende- und Empfangsapparate für hohe Spannuno-en Frequenzen und Leistungen beschäftigt war und daß ihm das wesentlicher und wichtiger erschien, als in zahlreichen Versuchen auf kurzen Strecken Radiosignale öffentlich zu senden und so Augenblickserfolo·e und Popularität zu suchen. Ihn interessierten die Probleme selbst, die er in zäher Forscher- arbeit nach und nach bewältigte. Ein anderer Umstand ist ebenfalls von größter W ichtizkeit .. Tesla war parallel mit den Radioexperimenten auch mit ande:en Arbeiten beschäftigt - und mitten in wichtigster Arbeit erreichte ihn am

März 18 95 ein Brand, der sein Laboratorium vollständio· einäscherte,

was ihn um ein ganzes Jahr zurückwarf. 0

Durch diesen Brand wurden alle seine Oszillatoren drahtlosen Auto- maten und anderen Radioapparate vernichtet, die 'für verschiedene Radioexperimente gedient hatten. Daß Tesla in den Jahren 1893 und 1894 bis zum Brand des Labo- ratoriums mit Radioexperimenten beschäftigt war, ersehen wir aus vielen Notizen der damaligen Zeitungen. Der beste Beweis ist jedoch ein Interview, welches wir in der Zeitschrift The Electrical Review" vom 20. März 1895 finden. Darin sagt Tesla ~~ter anderem folgendes: ,,Ich war bei meinen Arbeiten auf vier Hauptgebieten mit Un_ter- suchungen beschäftigt. Das eine war der Oszillator, welchen ich m~!1t nur für eine praktische Maschine ansehe, sondern auch als Anre,gu~g fur neue Ideen. Das zweite waren verbesserte Methoden der elektrischen Beleuchtung. Das dritte Gebiet war die drahtlose Nachrichtenüber- tragung auf jede Entferr1ung und das vierte war das für jeden den~ kenden Elektriker wichtigste Problem, nämlich die Erforschung der 213 Natur der Elektrizität. Auf jedem dieser Gebiete werde ich meine Untersuchungen fortsetzen." In der Zeitschrift „The Electrical Enzineer" vom 3. April 1895 finden wir einen Artikel über Teslas mechanischen und elektrischen Oszillator, in dem es heißt: „Dieser Oszillator arbeitete mit Dampf von 350 Pfund Druck, wurde aber auch für niedrigen Druck von 80 und 100 Pfund benutzt. Er wurde für Beleuchtung einer Glühlampengruppe von fünfzig und mehr Lampen ausgenutzt, für Bogenlampen und für Speisung verschiedener Motoren, er lieferte aber auch den Strom für eine M;nge neuer und höchst ir:teressanter Experin_iente, welche alle Anregungen für neue Bahnen in der Elektrotechnik bedeuten, wie z. B. Phosphoreszenz- beleuchtung, drahtlose Nachrichtenübertragung auf lange Entfer- nungen, Ausnutzung der elektrischen Ladungen der Erde usw." Daß Tesla im Jahre 1896 seine Radioexperimente wieder aufgenom- men hat, finden wir in einer Außerung in „The Electrical Review" vom

August 1896 in einem Artikel „Nikola Tesla at Niagara Falls"

bestätigt. In diesem Artikel heißt es an einer Stelle: „Tesla wollte nicht über seine neuerlichen Untersuchungen der elektrischen Vakuumlampe und der drahtlosen Telegraphie sprechen. Er sagte: ,Zeh bin nicht imstande, über diese meine Arbeiten jetzt etwas zu sagen. Sie müssen etwas zuwarten. Gerade jetzt habe ich meine Zeit dem Studium und der Entwicklung der Übertragung und der Isolation der Elektrizität gewidmet. Bevor ich nicht diese Arbeiten zufriedenstellend erledige, kann ich nichts anderes tun. Ich werde ja daraufhin in mein Laboratorium nach New York zurückkehren und mein Werk fortsetzen.' " Er setzte sein Werk in demselben Jahre tatsächlich fort und war Ende 1896 so weit, daß er alle Schwierigkeiten überwunden hatte und drahtlose Übertragungen in größerem Maßstabe in New York durch- führen konnte, die zeigten, daß sein System Radioübertragungen auf zrößte Entfernungen sichert; denn die Resultate, welche er Ende 1896 ~nd Anfang 1897 mit einer kleinen Sendestation in seinem Labora- torium und einer Empfangsstation, die in einer Entfernung . von zwanzig Meilen von der ersteren aufgestellt war, erzielte, waren m Jeder 1 Beziehung hervorragend ). über diese Experimente finden wir in der Zeitschrift „Electrical Review" vom 9. Juli 1897 nachstehende Veröffentlichung, welche be- weist, daß Tesla seine Hochfrequenzapparate und seinen Grundpla? der Radiotechnik auf großen Entfernungen in umfangreichen _Experi- menten Anfang 1897 ausprobiert hat. Die bei diesen Experimenten benutzten Wellen entsprechen den Frequenzen von etwa zwei Millionen Perioden in der Sekunde. In dieser Zeitschrift heißt es wörtlich: ') Daß die Versuche auf ei!l·er Entfernung von 20 Meilen geführt wurden, entnehmen wir dem Buch: ,,W1rele,ss Telegraphie" by R. Kerr. London Seeley and Co. 1903. 214 Fast J. eder Erfinder auf dem Gebiete der Telegraphie hat jahrelang ll b z . von der drahtlosen Nachrichtenübertragung geträumt. V_on c.ei~- zu Zeit erschienen auch in technischen Zeitschriften Nachrichten_ ub~r Experimente, welche zeigten, daß unter den Elektrikern allgeme~n die Meinung herrschte, daß wir eines Tages auf Leitungsdrähte verzichten werden können. Es waren Experimente auszetührt 0 worden, um ver- suchsweise diese Möglichkeit zu zeigen, es bl'ieb aber Nikola Tesla vorbehalten, die Theorie zu begründen und sie experimentell_ nachz.u- weisen, nämlich daß die drahtlose Kommunikation nicht nur eine Mog- Iichkeit ist, sondern daß es keine Entfernungen gibt, auf welche draht- lose Nachrichtenübertragung unmöglich 'Wäre. Nach zielbewußter und gewissenhafter Arbeit von mehr als sechs Jahren ist Tesla zu Resul- taten gekommen, auf Grund welcher wir die Zukunft voraussehen können. Ein Mitarbeiter unserer Zeitschrift hat sich bei Herrn Tesla, der in seinen Äußerungen sehr zurückhaltend und vorsichtig ist, persön- lich überzeugt, daß die drahtlose elektrische Nachrichtenübertragung vollendete Tatsache ist und daß die verwendeten Methoden und Prin- zipien den Empfang verständlicher Signale und Nachrichten zwischen zwei sehr entfernten Stellen gewährleisten. Tesla hat sowohl eine Sendestation als auch eine Empfangsstation errichtet, die auf sehr große Entfernungen Nachrichten übertragen ohne Rücksicht auf Erd- ströme, . Hindernisse und Richtungen. Das ist aus.r;eführt mit einer:i unglaublich kleinen Energieverbrauch. Tesla hält natürlicherweise d'te Einzelheiten seiner Erfindung noch geheim, wir können aber mitteilen, daß das System auf der Störung des elektrischen Gleichgewichtes mittels der Hochfrequenzströme basiert. Diese Störung kann ausqe- n1:tzt und empfangen werden mit empfindlichen Apparaten auf irgend- einer Stelle der Erde ohne Rücksicht auf die Entfernung zwischen Sender und Empfänger. Bereits vor mehreren Jahren hat Tesla diesen Plan veröffentlicht, nachdem er bereits zur damaligen Zeit mit seinen Apparaten experimentell zufriedenstellende Resultate gewonnen hatte. Seit der Zeit blieb noch viel zu tun übrig und widmete Tesla diesem Gegenstand und der Lösung des Problems bis heute unausgesetzt seine Aufmerksamk.,eit. Wir wollen vorläufig aus verschiedenen Gründen Einzelheiten nicht bekanntgeben und wünschen hiemit nur zu bestätigen, daß Tesla mit sehr geringem Energieverbrauch drahtlose Kommunika- tionen auf sehr langen Entfernungen ausgeführt hat und daß bei seinen Apparaten, die für große Energien gebaut werden können, E.nt- fernungen keine Rolle spielen. Morses Experiment auf einer Entfe~- nung von sechzig Kilometer auf dem Gebiete der Telegraphie mit Drähten war auf viel unsicherer Grundlage aufgebaut als die draht- losen Übertragungen der Experimente 'I'eslas. Das Werk Teslas auf dem Gebiete der hohen Frequenzen und hohe_n Spannungen ist von ungeheurer Bedeutung. Bereits 1891 hat er die Resultate der drahtlosen Nachrichtenübertragung, die er heute ver- wirklicht hat, vorausgesagt. Tesla hat damals mit Frequenzen von zehntausend Perioden in der Sekunde angefangen und hat seine Appa- 215 rate so vervollkommnet, daß er jetzt imstande ist, Schwingungen von zwei Millionen und mehr Perioden in der Sekunde zu erzeugen 1)." Diese Veröffentlichung der bekannten Zeitschrift ist ein historisches Dokument. Sein Wert kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Dieses wichtige Dokument beweist auch rein formell, daß Tesla an- fangs des Jahres 1897 drahtlose Telegraphie ohne Rücksicht auf Ter- rainverhältnisse und andere Hindernisse auf sehr großen Entfernungen mit seiner Sende- und Empfang,sstation bei New York experimentell durchgeführt hat. Es ist von besonderer Wichtigkeit, daß es darin heißt, daß bei Teslaschen Apparaten und bei seinem System Entfer- nungen, Hindernisse und Richtungen keine Rolle spielen und daß die Experimente mit sehr geringer Energie ausgeführt worden sind. Auf Grund dieser Veröffentlichung der „Electrical Review" stellen wir folgende wichtige historische Tatsachen fest:

Anfang 1897 hat Tesla bei New York Experimente mit drahtloser

Telegraphie mit einer auf großen Entfernungen errichteten Sende- und Empfangsstation ausgeführt, welchen Experimenten auch Ver- treter der Wissenschaft beigewohnt haben. Die Entfernung zwischen der Sende- und Empfangsstation betrug, wie aus anderen Berichten hervora-eht, zwanzig Meilen.

Die Experimente wurden mit Frequenzen von zirka zwei Millionen

Perioden in der Sekunde, also mit einer Wellenlänge von zirka hundert- fünfzig Meter ausgeführt. Tesla arbeitete mit richtigen Teslaströmen hoher Frequenz und hoher Spannung und verwendete Rotations-Oszil- latoren mit mechanisch gelöschten Funken, die jahrelang ausgebildet und vervollkommnet wurden.

Die Experimente wurden durchgeführt auf Grund des Teslaschen

Planes den er schon mehrere Jahre vorher veröffentlichte.

D~r Grundplan ist von Tesla veröffentlicht, erst nachdem von ihm

Experimente ausgefü_hrt u:r_i.d zufr~edenstellende Resultate erzielt wurden. Dieser Plan 1st der m der F1g. 62 dargestellte Grundplan der Radiotechnik und enthält sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsstation Erdleitung, Antenne und mehrfache Resonanzschwin- ,:rungskreise. 0

Erdkrümmung, Terrainhindernisse, Entfernungen und Richtungen

spielten bei den Experimenten Anfang 1897 keine Rolle. ·

Der Kraftverbrauch bei den ausgeführten Experimenten wurde ge-

messen und als sehr gering festgestellt.

Größte Entfernungen sind beim Teslasystem der drahtlosen Tele-

graphie möglich, denn sie hängen nur von der Energie des Sende- Oszillators ab, der damals für beliebige erforderliche Energie gebaut werden konnte.

Radioversuche Teslas datieren bereits aus dem Jahre 1891 und

sind von der Zeit an fortwährend durchgeführt worden, und zwar mit immer größer•en Frequenzen, bis er die Apparate so vervollkommnete, daß er zuverlässige Apparate für Frequenzen von zwei Millionen und mehr Perioden zur Verfügung hatte. 1) Teslas Wireless Experiment, ,,Electrical Review", 9. Juli 1897. 216

Die Zeitschrift „Electrical Review" ist eine führende und in allen

Fachkreisen der damaligen Zeit bekannte Zeitschrift. I~re Festst~l- lungen waren demnach überall zugänglich. Teslas Experimente, sem Grundplan sowie Oszillatoren und Apparatur w_aren also ?ekannt und konnten von den in der drahtlosen Telegraphie Interessierten nach- gemacht und nachgeprüft werden. Diese Tatsachen beweisen, daß das Problem der drahtlosen Tele- graphie auf der Basis der abgestimmten Hochfrequenz-Stromkreise mit dem hochleistungsfähigen Löschfunken-Oszillator von Tesla 1897 ge- löst war und daß seine Experimente öffentlich vorgeführt waren. Wir haben aber vorne gesagt, daß Tesla bereits 1896 seine umfang- reichen Zwanzig-Meilen-Experimente durchgeführt hat, und wir wollen hier diese Behauptung noch bekräftigen. Die Veröffentlichung der „Electrical Review" zeigt schon, daß sich die Experimente 'I'eslas durch volle sechs Jahre, also von 1891 an, erstreckt haben. Sie zeigt auch, daß in erster Linie die Ausbildung des Teslaschen Oszillators für Frequenzen von zwei Millionen in der Sekunde die Lösung der drahtlosen Telegraphie nach dem Grundplan Teslas ermöglichte. Es ist daher wichtig festzustellen, wann diese Oszillatoren fertiggestellt waren. Das zeigt uns genau das Datum der Patentanmeldungen: Tesla hat, wie wir im sechsten Kapitel gezeigt haben, am 22. April 1896 mehrere Patente für hochleistungsfähige Oszillatoren und bald darauf auch einige andere Patente angemeldet (Pat.-Nr. 568.176/77/78/79/80), was beweist, daß er schon Anfang 1896 mehrere solche Oszillatoren gebaut und mit ihnen experimentiert hat. Diese waren, wie schon gezeigt, alle mit der Rotationsfunkenstrecke ausgerüstet und mit Elektromotoren angetrieben. Sie lieferten bei schneller Rotation viele Tausende und Zehntausende Funkenunter- brechungen in der Sekunde, so daß im Sekundärkreis beliebige Oszil- lationen bis zu zwei Millionen und mehr Perioden gewonnen werden konnten, und z~ar langanh~ltende sehr schwach gedämpfte Schwin- gungen. Durch die genaue Emstellung und Variierung der Anzahl der Funkenunterbrechungen und durch genaue Abstimmuncr der Strom- kreise auf Resonanz konnte Tesla die Periodenzahl auch b;hebig ändern. Diese Oszillatoren hat aber Tesla gerade für Radiozwecke gebaut und hat mit ihnen sofort, also schon Anfang 1896 Radioexperimente ausgeführt, was ohneweiters erklärlich macht daß Tesla bereits im Jahre 1896 seine Zwanzig-Meilen-Experime~te vorgenommen und durchgeführt hatte. Daß _die hier dargestellten Resultate Teslas hervorragend waren. und daß sein_~ Feststellungen, wonach die Radiotelegraphie mit se~nem SY_stem uber den ganzen Erdumfang möglich ist, genau zutraf, wissen unr heute; denn die von Tesla benutzten langen Wellen gehen rund u1'!1' die Erde und seine Oszillatoren mit rotierender Funkenstrecke und mit freischwingendem, offenem Sekundärkreis ergeben Schwingungen be~ liebiger Leistung und Frequenz. Daß bei dieser Anordnung und bez solcher Apparatur Entfernungen und Hindernisse keine Rolle spielen, haben die großen Übersee-Radiostationen, die zehn bis fünfzehn Jahre 217 später errichtet wurden, bewiesen. Diese haben mit genau denselben Apparaten gearbeitet wie die Radiostation Teslas im Jahre 1897. Noch ein Punkt in der Veröffentlichung der „Electrical Review" ist von Wichtigkeit. Es heißt darin, daß die drahtlose Methode Teslas in der Gleichgewichtsstörung der Elektrizität mit Hilfe der Hochfrequenz- ströme besteht. Tesla benutzt diesen Ausdruck und spricht nicht von Hertzschen Wellen, weil er den Standpunkt vertritt, daß nur die kurzen Wellen bis zu einigen Metern Länge, die Hertz erzeugt hat, seine Wellen sind. Da sich diese Wellen nur in gerader Richtung fortpflanzen und in sehr kleiner Entfernung schon verschwinden, so konnte mit ihnen drahtlose Telegraphie nicht verwirklicht werden. Anders steht es aber mit Impulsen oder Störungen, die aus Teslas Oszillatoren gewonnen werden. Ihre Frequenzen betragen von einigen zehntausend bis einigen Millionen Perioden und ergeben Wellen von etwa einigen Dutzend bis zu einigen zehntausend Metern. Solche Wellen schwingen wie wir ge- zeigt haben, im offenen Stromkreis der Antenne, der Se,ku~därspule des Teslatransformators und der Erde hin und her. Das sind wirkliche Teslaströme hoher Periodenzahl und Spannung, die in der Erde und in der umliegenden Atmosphäre Impulse erzeugen, die nicht wie die kurzen Wellen von Hertz in gerader Richtung fortgepflanzt werden, sondern sich der Erdkrümmung anpassen und von einem Pol der Erde zum anderen gelangen können ohne Rücksicht auf Hindernisse, Erd- ströme und Richtungen; die Reichweite und die Intensität des Ein- flusses solcher Impulse aus richtigen Teslaströmen hängt nur noch von der Größe des Teslaoszillators ab, also von der Menge der in offenem Stromkreis des Senders in Schwingung gesetzten Energie. Aus vorstehendem geht klar hervor, daß Tesla durch seine ziel- bewußten Forschungen, die sich durch eine Periode von sechs Jahren hindurch erstreckten, ein großes Werk geschaffen hat. Daß seine draht- losen Stationen zunächst auf einer Entfernung von nur zwanzig Meilen a,ufgestellt waren, ändert nichts an der Tatsache, daß wir es hier mit einem fertigen Werk zu tun haben. Die benutzte Apparatur beweist es mehr als erforderlich. Durch Teslas wissenschaftliche Arbeiten und Experimente in d~n Jahren 1891-1897 ist demnach die abgestimmte drahtlose Telegraphie Anfang des Jahres 1897 ein technisch fertiges und vollendetes Werk geworden. Dreizehntes Kapitel. Teslas Grundpatente 645.576 und 649.621 vom 2. September 1897: Vier Resonanzstromkreise in der Radiotechnik. Girardeaus Feststellungen. Den Experimenten Teslas mit der drahtlosen Telegraphie folgten 7 seine beiden Grundpatentei 645.576 und 649.621 vom 2. September 189 1? in welchen ihm der Schutz auf Methoden und Apparate für je z"'.'e Resonanzstromkreise im Sender und Empfänger für drahtlose Energi,e- übertragungen mittels der Hochfrequenzströme erteilt wurde. 218 Der Patentschutz lautet allgemein auf drahtlose Energieübertragung und umfaßt sowohl die drahtlose Nachrichtenübertragung als auch die Ubertraaunaen0 für Fernsteuerung·s- und für Licht- und Kraft- zwecke. Te,~1,a hat demnach den Patentschutz ganz breit gefaßt und die abzestimmten Resonanzstromkrei,se im Sender und Empfänger sowie einicr~ andere wichtige Erfindungen, wie z. B. die Bemessung d~r Gesamtlänge der Windung·en und Drähte in offenem Stromkreis auf ein Viertel der Wellenlänge für alle Radiozwecke geschütz t. Diese Er- fassung seiner Erfindungen auf so breiter Basis ist durch seine Vor- arbeiten verständlich. Er geht von der Voraussetzung aus, daß starke Oszillatoren mit Spannungen von vielen Millionen Volt in der Antenne so starke Elektrizitätsbewegungen und elektromagnetische Störungen in der Erde und der umliegenden Atmosphäre hervorbringen können, daß man ihre Wirkungen nicht nur mit delikaten Instrumenten für Nachrichtenübertragungen, sondern auch für Kraftzwecke ausnutzen kann. Seine Experimente berechtigen ihn zu dieser Folgerung. Parallel mit der Vervollkommnung seiner Rotationsoszillatoren und mit der Durchführung der Versuche mit der drahtlosen Telegraphie auf breiter Basis hat er nämlich auch seine Methoden der Erzeugung hoher Spannungen entwickelt. Während er für drahtlose Telegraphie verhältnismäßig niedrige Spannungen bis etwa hunderttausend Volt benötigte, waren für Starkstromübertragungen ohne Drähte Millionen Volt erforderlich. Tesla geht dabei von seinen Experimenten der Kraft- übertragung mit einer Leitung aus, bei welchen die Wichtigkeit der hohen Spannungen für diese Zwecke festgestellt wurde. Bereits mit seinem in Öl isolierten Transformator hat er Spannungen bis fünfhunderttausend Volt erzeugt und hat festgestellt, daß derart hohe Spannungen durc_h verdünnte Luft gut geleitet werden. Er führte einige Experimente mit langen evakuierten Glasröhren aus und erreichte, daß durch eine solche Leitung, die aus verdünnter Luft bestand, mit hohem Wirkungsgrad bedeutende Leistungen übertragen werden konnten. Dieses Resultat ließ in ihm die Idee aufkommen, Transformatoren für viele Millionen Volt zu bauen. Transformatoren gewöhnlicher Art sind für derart hohe Spannungen nicht möglich. Es mußte eine ganz neue Konstruktion er- funden werden. Von der Überlegung ausgehend, daß diejenigen "feile der Hochspannungsspule, die höchste Spannungen entwickeln, mög- lichst entfernt von der Primärspule liegen sollen entwickelte er eine neue Idee, welche ein gutes Resultat ergab. Er 'bildete beide Spulen als flache Spiralen mit sehr großem Durchmes,ser aus und zwar derart, daß die Primärspirale die sekundäre umfaßte und verband die äußere W~ndung der ~fochspannungsspirale mit der M'itte der Niederspannungs- spirala u?d ~nt _der Er~e. Das andere Ende der Hochspannungsspirale befand sich m ihrer Mitte, also ganz entfernt von der Primärspirale und vom ander,en Ende der Hochspannungsspira1e und entwickelte die erwarteten hohen Spannungen. Messungen und Berechnungen ergaben, daß man mit solchen Spiralwicklungen, die aus flachem Kupfergeflecht beistanden, Spannungen von vielen Millionen Volt erzeugen konnte. Das schon erwähnte Patent 593.138 vom 20. März 1897 beschreibt aus- 219

Iührlich diese Erfindung und auch eimge Varianten mit konischen Spiralanordnungen. Die bereits Anfang 1897 mit solchen Transfor- matoren tatsächlich erzielten Spannungen betrugen vier Millionen Volt. Der Durchmesser der Spirale betrug rund zweieinhalb Meter. Die mit solchen Transformatoren und mit Rotationsoszillatoren und Frequenzen von einigen hunderttausend Perioden in der Sekunde aus- geführten Versuche ergaben erstaunliche Resultate. Die Luft im Labo- ratorium verhielt sich wie ein verhältnismäßig guter Leiter für derart hohe Spannungen. In der Sendestation für drahtlose Telegraphie ein- gebaut, löste der Transformator starke Elektrizitätsbewegungen zwischen der Antenne und der Erde aus und ein genau auf Resonanz abgestimmter Empfänger in ziemlicher Entfernung war imstande, drahtlos Lampen und Motoren zu betreiben. Der Grundplan der Radio- technik erwies sich demnach nicht nur für die drahtlose Telegraphie als grundlegend, sondern auch für die drahtlose Kraftübertragung. In Tesla reifte daher die Idee, seinen Grundplan allgemein für drahtlose Energieübertragung patentieren zu lassen, und am 2. September 1897 wurden so die beiden Grundpatente der Radiotechnik angemeldet. Wir wollen hier den genauen Text der beiden Patente nicht bringen, weil uns hier nicht alles interessiert, sondern nur das, was für die Ent- wicklung der Radiotechnik maßgebend war, und deshalb wollen wir nur die charakteristischen Stellen und die maßgebenden Patentansprüche hier zitieren. Im ersten Patent schützt Tesla ein System der drahtlosen Energie- übertrao·ung und im zweiten die Anordnungen und Apparate für draht- lose Ed°ergieübertragung. Sein System bezieht sich auf den speziellen Fall in welchem die Übertragung der Energie drahtlos durch hoch- lieg~nde leitende Luftschichten erfolgt, zu welchem Zweck sehr hohe Antennen und enorm hohe Spannungen und Frequenzen vorzusehen sind. Die Anordnungen und Apparate, die im zweiten Patent geschützt sind haben aber einen breiten und umfassenden Anwendungsbereich. Sie 'sind für alle drahtlosen Systeme vorgesehen, ganz gleich, ob die Übertragung der drahtlosen Impulse durch die Erde, durch die Atmo- sphäre, durch hohe leitende Luftschichten, durch elektrische StrahLen oder sonstwie geschieht. Deshalb ist der Patentschutz aus dem Pa- tent 649.621 maßgebend. Daß sich Tesla auch in dem Patent 645.576 nicht ausschließlich auf sein System und auch nicht auf die Energie- übertragung für Industriezwecke allein festlegt, geht aus mehreren Stellen des Patentes hervor und das wollen wir hier zunächst zeigen. Tesla besclu,eibt in beiden Patenten zuerst die verwendete Hoch- frequenzapparatur, die der der Fig. 62 genau entspricht, mit dem Un- terschiede nur, daß die T~·ansformatorspulen als ineinanderlieg-en~e Flachspiralen vorgesehen sind wie in der Fig. 67, und sagt dann 1m Patent 645.576 ausdrücklich folgendes: ,,Während die hier gegebene Beschreibung hauptsächlich eine ~e- thode und ein System der drahtlosen Energ1eübertragung für Industne- zwecke behandelt, werden die hier auseinandergesetzten Prinzipie~ und gezeigten Apparate auch viele andere wertvolle Anwendungen finden, 220 wie z. B. wenn es erwünscht ist, verständliche Zeichen auf große Ent- Iernunzen zu übertragen oder höhere Luftschichten zu beleuchten oder nützliche Veränderungen in der Atmosphäre zu vollbringen oder Sal- petersäure und ähnliches aus der Atmosphäre zu erzeugen oder anderes, wozu solche Stromimpulse hervorragend geeignet sind, und ich wünsche mich in dieser Beziehung nicht zu beschränken. Genau so werden ge- wisse charakteristische Teile meiner hier beschriebenen Erfindung unabhängig von der Methode selbst nützlich sein, wie z. B. in anderen Systemen der drahtlosen Energieübertragung, ganz gleich für welche Zwecke, und zwar namentlich die 'fransformatoren der Sende- und Empfangsstation, angeordnet und geschaltet, wie angegeben, die Spulen oder Leitungen der Sende- und Empfangsstation, beide mit der Erde und mit einem erhöhten Ende verbunden und so eingerichtet, daß •~ie miteinander in Synchronismus schwingen, die angegebene Proportio- nierung dieser Leiter oder Spulen, der Empfangstransformator, dessen Primärspule mit der Erde und mit dem erhöhten Ende verbunden ist, während in der Sekundärspule die operativen Instrumente liegen und an- dere Teile und Charakteristiken, welche hier in der Spezifikation beschrie- ben sind oder durch das Lesen derselben leicht suggeriert werden." Die Patentansprüche aus dem Patent 649.621 lauten: ,,1. Die Kombination einer Sendespule oder eines Sendedrahtes einer- seits mit der Erde und anderseits mit dem hochgeführten Leiter ver- bunden, und der Mittel, um darin elektrische Ströllle oder Oszillationen zu erzeugen, mit einer Empfangsspule oder einem Draht, welche ähnlich einerseits mit der Erde und anderseits mit hochgefühvtem Leiter ver- bunden sind, und zwar in einer Entfernung von der Sendespule und so eingerichtet, daß sie durch die Ströme, die durch das dazwischen- liegende natürliche Medium übertragen werden, erregt werden können, wobei ein Sekundärleiter zu dem Empfangsleiter in induktivem Ver- hältnis steht und die Apparate für die Ausnutzung der Ströme des sekundären Leiters enthält, wie das hier angegeben.

Die Kombination einer Sendestation, die eine Sendespule oder einen

Sendedraht, deren Enden mit der Erde und einem hochgeführten Draht verbunden sind, und eine mit diesen induktiv gekoppelte Primärspule enthält, in der die Quelle der elektrischen Oszillationen enthalten ist, mit einer Empfangsstation, die eine Empfangsspule oder einen Draht, deren Enden mit der Erde und einem hochgeführten Draht verbunden sind, enthält, die durch die vom Sender durch das natürliche Medium üibertragenen Stromimpulse erregt wird und ihrerseits mit einem Se- kundär~Stromkreis induktiv gekoppelt ist, welcher die Empfangs- apparate enthält.

Die Kombination einerseits der Sendeinstrumente die einen Trans-

formator, dessen Sekundärspule mit der Erde und einem ' hochgeführten Leiter verbunden ist, und die Mittel umfassen, um elektrische Oszillation der Pr1märspule des Transformators aufzudrücken, und anderseits der Empfangsinstrumente, welche ebenfalls einen Transformator umfassen, dessen Primärkreis ähnlich mit der Erde und mit einem hochgeführten Leiter verbunden ist, während die Empfangsapparatur mit der Se- 221 kundärspule verbunden ist, wobei die Kapazitäten und foduktanzen der beiden Transformatoren solche Werte haben müssen, um den Syn- chronismus mit den aufgedrückten Oszillationen zu sichern, wie das hier angegeben ist. ·

Die Kombination einer Sendespule oder eines Sendeleiters, ver-

bunden mit der Erde einerseits und mit dem hochgeführten Leiter anderseits, und der Mittel, um in denselben elektrische Ströme oder Oszillationen zu erzeugen, mit einer Empfangsspule oder einem Leiter, ähnlich verbunden mit der Erde und mit den~ hochaetührten Leiter, die mit der Sendespule oder dem Leiter synchronisiert ist, wie das hier angegeben 1st.

Die Kombination einer Sendespule oder eines Sendedrahtes, mit

der Erde und mit einem hochgeführten Leiter verbunden und der Mittel, um in denselben elektrische Ströme oder Oszillatidnen zu er- zeugen, mit einer Empfangsspule oder einem Leiter, ähnlich verbunden mit der Erde und mit dem hochgeführten Leiter, wobei die Länge der genannten Spulen ein Viertel der Wellenlänge der übertragenen Im- pulse ausmacht und die Kapazitäten und Induktanzen im Sender und Empfänger so sind, daß beide dieselbe Periodenzahl haben, wie das hier erklärt ist.

Die Kombination einer Sendespule oder eines Sendedrahtes, mit

der Erde und mit einem hochgeführten Leiter verbunden, und eines Empfangsstromkreises, dessen Schwingungsperiode dieselbe wie beim Sender ist und ähnlich mit der Erde und mit dem hochgeführten Draht verbunden ist, wobei der hochgeführte Draht die höchste Spannung im Stromkreis hat, wie das hier beschrieben wurde." Diese Zitate und Patentansprüche zeigen den großen Umfang der geschützten Erfindung. Alle Radioübertragungen beruhen auf ihr, sei es, daß drahtlose Telegraphie, Telephonie, Bilder- oder Kraftübertragung oder Fernsteuerung ohne Drähte in Frage kommt. Die Erfindung der vier Resonanzstromkreise 'I'eslas beruht auf meh- reren, schon ausführlich besprochenen Entdeckungen größter Tragweite, die wir in folgenden Punkten noch einmal zusammenfassen wollen. l. Zuerst kommt die Entdeckung, daß ein geerdeter offener Schwin- gungskreis mit hochgeführtem Draht hochfrequente elektrische Energie in den Raum zu übertragen und auch aus ihm zu empfangen vermag. Mit anderen Worten: Antenne, Erde und gekoppelte Systeme, mit denen es Tesla gelang, Wellen auszustrahlen, die hundertmal so lang waren wie die eigentlichen Hertzschen Wellen, sind von Tesla erfunden. .

Als zweites gilt die Entdeckung, daß der offene Schwingungskreis

um so freier und unge~ämpfter schwingen kann, je geringer sein_ 0~1m- scher Widerstand und Je höher die Selbstinduktion ist, daß man in ihm demnach keine Funkenstrecke unterbringen darf, denn ihr Widerstand macht freie Schwingungen unmöglich.

Die dritte Entdeckung ist, daß in einen offenen sekundären

Schwingungskreis aus einem geschlossenen primären beliebi~ große Schwingungsenergie übertragen werden kann, wenn beide Kreise auf- einander genau abgestimmt, wenn sie also in Resonanz gebracht 222 werden und wenn der Funke im Primärkreis rapid gelöscht wird. Die Leistung steigt proportional der Funkenzahl in der Sekunde. Durch genaue Bemessung der Anzahl der Stromkreisunterbrechungen_ und der Periodenzahl der Stromkreise können so ungedämpfte Schwmgungen erzeugt werden. . .

Die vierte Entdeckung ist, daß auch auf der Empfangsstat!on zw_ei

Kreise in Resonanz, und zwar ein offener und ein mit ihm induktiv gekoppelter Kreis mit Verbrauchsapparaten vorzusehen sind und d_aß die genaue Abstimmung derselben auf die Freq~enz _der S~~dek_reise voJlkommene Ubertragung und Ausnutzung der Energie gewahrle1stet.

Als fünfte Entdeckung erscheint die Tatsache, daß die Spulen

·der gekoppelten Schwingungskreise, also der Tesla-Transformatoren, gegeneinander beweglich sein sollen, um lose Koppelungen zu er17:t1.CJ- liehen und dadurch freie Schwingungen zu erleichtern. Die gegenseitige Rückwirkung der Kreise wird dadurch ausgeschaltet, Um trotzde~n hohe gegenseitige Induktion zu sichern, werden die Spulen spiralförmig ausgeführt und umeinander herumgelegt oder nebeneinander aufg·estellt.

Die sechste Entdeckung ist, daß beste Wirkungen und größte

Übertragungsentfernungen erzielt werden, wenn die Bemessung der Gesamtdrahtlänge der offenen, geerdeten Schwingungskreise so vorge- nommen wird, daß sie ein Viertel der Wellenlänge der Schwingunp ausmacht oder das Produkt daraus mit einer ungeraden Zahl, damit auf der Spitze der Antenne der Wellenbauch oder die größte Spannung zu liegen kommt. .

Als siebente Entdeckung verzeichnen wir die Tatsache, daß mit

der Erhöhung der Leistungen und Spannungen der Sendestation die Entfernung der drahtlosen Übertragung und die Leistung der Empfangs- station wesentlich steigt, so daß die Energie auch für Kraftzwecke drahtlos übertragen werden kann. All dies zusammengenommen führte zu der O'roßen Erfindung·, die in den beiden Grundpatenten geschützt ist. Nun ist es klar daß wir es hier mit einer breiten Erfindung zu tun haben, die sich nieh't nur auf draht- lose Telegraphie bezieht, sondern für alle Zwecke der Radiotechnik gedacht ist. Ebenso ist es aber auch klar, daß die auf Grund vorstehen- der Entdeckunge~ un_d Erfindungen konstruierten Apparate u~d An- ordnungen und die mit denselben_ ausgeführten Experimente bei Tesla große Hoffnungen erweckten. Basierend auf experimentellen Tatsachen war bei ihm die Überzeugung gereift, daß die Kraftübertragung aus großen Hydrozentralen ohne Rücksicht auf Hindernisse in entlegene u_nd an gewöhnliche Zentralen mit Leitungen nicht anschließbare ~n- siedlungen technisch ermöglicht ist. Genaue Berechnunzen ließen sich in dieser Richtung nicht anstellen; daß aber auf diesem bWege jede An- siedlung eine ~~aft von einigen_ Pferdestärken wenigstens in einer E:nt- fernung von einigen hundert Kilometern von der Sendestation empfan- gen konnte, war nach den ausgeführten Experimenten für Tesla eine feststehende Tatsache, die er in verschiedenen Äußerungen der da- maligen Zeit zum Ausdruck brachte. Wir werden später sehen, daß Tesla 1899 in seinen Experimenten in Kolorado effektiv auf eine Ent- 223 fernung von fünfzehn Meilen Lampen und Elektromotoren drahtlos be- trieben und seine Ideen in großem Umfange verwirklicht hat. In diesen beiden Grundpatenten beschreibt Tesla auch eine Ver- suchsstation für Kraftübertragungen ohne Drähte. Sie war von einem Wechselstromgenerator von fünfzigtausend Volt gespeist. Der Konden- sator, welcher vom Generator gespeist wurde, hatte eine Kapazität von einem vierhundertstel Mikrofarad und die rotierende Funkenstrecke wurde mit einem Elektromotor betrieben, so daß fünftausend Funken- unterbrechungen in der Sekunde stattfanden. Die Frequenz der Strom- kreise war auf zweihundertfünfzi,gtausend Perioden in der Sekunde abgestimmt. Die Bemessung der offenen Stromkreise war derart, daß das Ende des hochgeführten isolierten Drahtes den Punkt des Wellen- bauches bildete. Wie die Zitate aus dem Patent 645.576 weiter zeigen, hebt Tesla auch hervor, daß die beschriebenen Apparate, Anordnungen und Er- findungen unabhängig von der angegebenen Methode auch in anderen Systemen der Radioübertragung benutzt werden können. Diese Feststellung ist sehr wichtig. Sie beweist, daß Tesla seine Er- findungen auch für kurze Wellen, die sich in gerader Richtung fort- pflanzen, anwendbar hält, so daß der Patentschutz allgemein zu gelten hat, ganz gleich, welche Wellenlängen und Methoden oder Systeme der drahtlosen Übertragung in Frage kommen. Damit beweist er auch zugleich den tiefen Einblick in den ungeheuren praktischen Wert seiner Erfindung. Diese Vorsicht Teslas war sehr am Platze. Seine Erfindung war durch diese verallgemeinerte Anwendungsmöglichkeit auf derart breite Basis gestellt, daß man später von verschiedenen Seiten versuchte, die Er- findung auszunutzen und den Patentschutz zu umgehen. Da Tesla selbst immer nur den Fortschritt vor Augen hatte, kümmerte er sich um die Verletzung dieser Patente wenig, und als später die abgestimmte Radio- telegraphi,e Gemeingut der Radiotechnik wurde, verschwieg man über- all, daß diese große Erfindung von Tesla gemacht wurde. Trotzdem finden sich auch einige Anerkennungen. Als erste Aner- kennung erwähnen wir die Zeitschrift „Electrician" in London vom

Februar 1903, in welcher in einer Notiz von den Experimenten

Marconis und Brauns festgestellt wird, daß sowohl Marconi als auch Braun das Teslasystem akzeptiert haben. Als zweite führen wir hier die Feststellung Girardeaus an. Der französische Ingenieur M. E. Girardeau hat in einem Vortrag, welchen er am 21. Februar 1913 vor dem Verein der französischen Zivilingenieure in Paris gehalten hat, objektiv festgestellt, daß Tesla der Erfinder der abgestimmten drahtlosen Telegraphie ist. Wir wollen hier aus diesem Vortrag einige wichtige Stellen zitieren, weil sie be- weisen, daß die Priorität Tesla gebührt, und außerdem verschiedenes erklären. Girardeau sagt in seinem Vortrag unter anderem folgendes: . „Am 2. September 1897 bat der berühmte Erfinder Nikola Tesla ein Patent für ein System der drahtlosen Energieübertragung angemeldet 224 (Patent 645.576). In diesem ~aten_t insistiert Tesla nicht nur auf dem Ausgleich von vier Stro~kre1sen m ~ezug auf Resonanz? sond~m ?.~- tont auch die Wichtigkeit der Kapazität und der Selbstinduktion fur diesen Effekt. Das ist derselbe Ingenieur, der die drahtlose Telegraphie bereits 1893 also drei Jahre vor allen anderen, entwickelt hat. Um den eigentlichen' Wert der_ Te~lasc~en_ Erfindung, welche vier syntonisiert_e Stromkreise umfaßt, richtig würdigen zu können, muß man das amen- kanische Patent lesen. In demselben ist tatsächlich hervorragende Klar- heit und Präzision zu finden, welche die heutigen Physiker in Erstaunen versetzt wenn man berücksichtigt, daß Tesla von Erscheinungen spricht,' von welchen wir erst viele Jahre später klare Vorstellung hatten, so daß ihn 1897 niemand verstand und er den anderen Phy- sikern als ein Offenbarer erschien. Später, als man kennen lernte, daß die Anwendung der Resonanz in der drahtlosen Telegraphie eine kapi- tale Erfindung ist, hatte sich eine ganze Reihe von Verleumdern gegen das Werk Teslas verschworen. Sie suchten Dokumente aus den Jahren 1891, 1893 und 1896 heraus, mit welchen sie beweisen wollten, daß der berühmte Ingenieur die Nützlichkeit der Anwendung des Resonanz- prinzipes bezweifelte oder für die Abstimmung der Stromkreise unge- nügende Erklärungen gab. Diese Einwendungen beweisen tatsächlich nichts. Alles, was Tesla möglicherweise vor seiner Erfindung g·esagt hat, kann den Wert der Erfindung nicht beeinträchtigen und wir werden sehen, daß er genügend Gründe hatte, Zweifel in bezug auf Anwendungsmethoden des Reso- nanzprinzips zu hegen. Man nutzte auch die Meinung des Herrn Swin- burne aus, um das Werk Teslas zu zerstören; die Frage aber, die an diesen englischen Sachverständigen gerichtet war, bestand darin, ob Teslas Erfindung aus dem Jahre 1893 die Syntonisation von vier Strom- k_reisen, welche in der drahtlosen Telegraphie ausgenutzt werden, vor- sieht. Herr Swinburne wurde nicht bezüglich der 'I'eslaschen Erfindung aus dem Jahre 1897, also bezüglich der letzten Resonanzanwendungen Teslas, befragt. Andere gaben vor, daß sich Teslas Patent nicht auf drahtlose Tele- graphie bezieht. Sie sagten, das Patent Teslas trage den Namen „System der elektrischen Energieübertragung" und man könne auch nicht einen Moment zugeben, daß Tesla in seinem Patent an die drahtlose Tele- graphie gedacht hat. Dadurch, daß er sein Patent mit Motoren und Lam- pen in Verbindung brachte, wollte er dasselbe als eine Methode für Kraft- übertragungen charakterisieren, für welche seine Ströme bestimmt ~aren. Man gab vor, man könne nicht voraussetzen, daß Ströme, welche m erster Linie für Beleuchtung und Motorantrieb bestimmt waren, in den Gedanken des Erfinders auch für solche delikate und subtile Ak- tionen angewendet werden konnten, welche die drahtlose Telegraphie voraussetzt. Diese Behauptung ist unerklärlich und ganz und gar nicht am Platze, wenn wir uns bemühen, den Wortlaut des Patentes zu lesen, aus welchem ich nachstehenden kurzen Passus zitieren will: ,,Genau so wie die hier angegebenen Beschreibungen zur Hauptsache eine Methode und ein 225 System der Energieübertragung durch das natürliche Medium für In- dustriezwecke darstellen, genau so können die Prinzipien, die hier auseinandergesetzt sind, und Apparate, die ich hier angezeigt habe, verwendet werden für verschiedene andere Zwecke, z. B. für Über- tragung verständlicher Signale auf weite Entfernungen." Zweifellos hat Tesla geglaubt, daß die fruchtbarste und zahl reichste Anwendung seiner Erfindung die Stromübertragung auf weite Ent- fernung sein wird; da er aber besonders angeführt hat, daß diese Er- findung von vier Resonanzstromkreisen speziell für die drahtlose Tele- graphie anwendbar ist, so wäre es ohne Präzedenzfall, wenn diese Vor- sichtsmaßnahme nicht jeden anderen beschämen müßte, der s:1g-en würde: ,,lcl1 bin der Erfinder von vier syntonisierten Kreisen für die draht- lose Telegraphie." Tesla ist also der wahre Erfinder der drahtlosen Telegraphie mit vier abgestimmten Stromkreisen und es ist klar, daß man nicht einmal versuchen darf, sein Verdienst zu schmälern durch die Einwendung, daß er anderen die Sorge überließ, aus den finan- ziellen Resultaten der Unternehmungen, welche auf seiner Erfindung basieren, Nutzen zu ziehen. Sein System unterscheidet sich durch nichts von dem, was mehrere Jahre später in Anwendung kam. Genau so, wie er die Anwendung der Hochfrequenzgeneratoren im Primärkreis, was wir seit der Zeit drahtlose Telegraphie ohne Funken nennen, vorgesehen hat, genau so hat er auch die Anwendung der Oszillatoren, welche die Konden- satorenentladungen ausnutzen, vorgesehen, und das ist das sogenannte Funkensyistem. In diesem Falle llestand der Sender", sagt Tesla, ,,aus einem meiner elc;;J<trischen Oszilla,toren, welche Transtorm.rtoren einer Spezia.ltype sind, die jetzt gut lJekannt und dadurch charakterisiert sind, cl:1,f~ osz.il- latorjschc Konclensatorentladung durch den Primärstromkreis geht." Tesla gibt auch den Zahlenwert des Kondensators an (4/100 :Mikro- Iarad) und sagt, daß die Kondensatorenontladung durch mechanische Funkenlöscbung erfolgen soll. Genau so sieht Tesla im Empfänger ver- schiedene Mittel vor, die man im Sekundärkreis ausnutzen kann, um die empfangene Energie auszunutzen und nachzuweisen. Es ist bekannt, daß Tesla der Erfinder des Kontaktdetektors ist, der heute überall ausgenutzt wird. Alles, was nach dem Jahre 1900 in der drahtlo~en 'I'olcgraphie bis heute verwirklicht wurde, ist nichts anderes als eine gewöhnliche Imitation der 'I'eslaschen Erfindungen aus dem Jahre 1897. Und all dies ist nicht nur in seinem Patent aus dem Jahre 1897 an- geführt, sondern kann auch in den Zcitsch ritten aus den Jahren 1898 und 1899 gefunden werden und speziell in der Zeitschrift „Electric~l Review", in welcher viele Erklärungen und Berichte über seine Experi- mente enthalten sind 1)." Die Folge des Vortrages von Girardoau war, daß in der französi- ') Memoires et Comptc Reiulu des 'I'ruvuu x de h Socictc des Jng·enieurs Civils des France, Bulletin de Fevricr Hl13. B o ktia n, Nikola Tesla. 15 226 sehen Fachliteratur für induktive Koppelung der Schwingungsstrom- kreise in der Radiotechnik der Name „Teslamontage" eingebürgert ist. Die Ausführungen Girardeaus aus dem Jahre 1913 sind in vieler Be- ziehung sehr wichtig·, denn sie beweisen, daß man von verschiedenen Seiten versucht hat, die in Frage stehenden beiden Patente der syn- tonisierten drahtlosen Telegraphie zu bekämpfen, bzw. sie für die Radiotelegraphie als nicht geltend zu betrachten. Ohne uns auf ver- •Schieden<tProzesse und Expertisen, von denen Girardeau spricht, näher einzulassen, wollen wir hier feststellen: diese Prozesse und Expertisen beweisen zumindest klar, daß zu der Zeit, als syntonisierte drahtlose Telegraphie mit vier Resonanzstromkreisen von den führenden Radio- gesellschaften ,eingeführt wurde, allgemein bekannt war, daß diese Erfindung von Tesla gemacht wurde; obwohl Tesla selbst der Anwen- dung seiner Erfindung in der Praxis keine Schwierigkeiten in irgend- welcher Beziehung machte und aus seiner Erfindung finanziell keine Vorteile zog, ist es vom wissenschaftlichen Standpunkt aus unzwei- deutig, daß diese epochale Erfindung sein geistiges Eigentum ist. Sehr wichtig ist auch die Feststellung Girardeaus, daß Tesla für die draht- lose Telegraphie sowohl seine Hochfrequenzg·eneratoren als auch seine Oszillatoren ausnutzt und daß der ganze Fortschritt, der bis l\J13 in der Radiotechnik gemacht wurde, nichts anderes als einfache Anwendung der Erfindungen Tcslas aus dem Jahre 1897 bedeutet. Aber selbst Gi rardoau hat nicht alle Erfindungen Teslas aus der damalig·on Zeit berücksichtigt, Daß Tesla bereits in den Jahren 1897 und 18!)8 Oszillatoren mit rotierenden Funkenstrecken für g-roßc Lei- stungen mit einem Wirkung·sgTad von 85% für hundert.tausend und mehr Funkenunterbrechungen in der Sekunde gebaut hat, erwähnt Girardeau nicht. Diese gewaltige Leistung von Tesla hat Girardoa.u ebensowenig- in Betracht gezogen wie auch viele andere Erfindungen, die wir zum 'Teil schon besprochen hahen und zum Teil im folgenden besprochen wollen.

Vierzehntes Kapitel.

Drahtlose Fernsteuerung. Teslas Grundpatent 613.809 vom l. Juli 1898. Parallel mit den hier geschilderten Arbeiten hat Tesla das Problem dei: drahtlosen Ferns!;ouerung in AngrJff genommen und gelöst. Bereits anfangs 1898 war em Versuchsboot mit kompletten Maschinen und Apparaten gebaut, mit welchem Tesla auf der Sec bei New York umfang- reiche Experimente ausführte. Das Resultat dieser Experimente ist sein Patent Gt3.809 vom 1. Juli 1898, welches den Titel „Methoden und Apparate für drahtlose Fernsteuerung" tr:Lgt. Bei diesem Versuchsboot sind verschiedene Erfindungen und Ent- deckungen Teslas zur Anwendung gebracht. Das Versuchsboot hat bei vielen öffentlichen Vorführungen und namentlich vor der Patent- 227

prüf ungskomm iss iou alle Bew egungen ausgefü hrt, welche ihm von einer Radiosendes tation, die an der Küste bei New York aufgestellt war dirigiert wurd en. . . Der Antrieb der . Bootsschra ube. und der Steueru n,;b erfolgte durch Elekttomo toran, die von einer auf dem Boote untcrgc- brachten Akkumulatorbatterie gespeist wurden. Alle Stromkreise waren mit Relais ausgestattet, die von elektromagnetischen Wellen und Im- pulsen gesteuert waren, und je nach Bedarf wurden einzelne Relais IJeeinflufü, um die notwendigen Bewegungen auszuführen. Einzelne Relaiskreise waren auf bestimmte Wellenlängen abgestimmt, und zwar durch Resonanzschaltung mittels je zweier Hochfrequenz-Stromkreise, so daß genaue Abstimmung auf eine Wellenlänge gewährleistet wurde und einzelne Stromkreise nur auf eine bestimmte Wellenlänge reagieren konnten. Wir können hier das ganze Patent, welches sehr umfangreich ist und viele Abbildungen enthält, wegen seines Umfanges nicht bringen, wir lassen aber einige Zitate aus dem Patent folgen, weil sie in ver- schiedener Richtung von Interesse sind. Tesla sagt im Patent unter anderem folgendes: ,,Das Problem, dessen vollständige und praktische Lösung die vor- liegende Erfindung gibt, besteht darin, dal;\ man von einem gegebenen Punkte aus die Arbeit der Propellermaschinen, der Steuerungsapparate und anderer mechanischer Apparate, die sich auf einem in Bewegung lief ndliclrnn Körper, wie z. B. einem Boote oder Schiffe befinden, dessen Bewegungen aus großer Entfernung gesteuert und kontrolliert werd en sollen, dirigiert, und überhaupt jeden Apparat, welcher sielt auf dem Körper befindet, zu jeder beliel,igen Zeit in Bewegung setzt. Der Plan, welchen ich vervollkommnet habe, ermöglicht, dem Schiff die höchste Geschwindigkeit zu g-cben, ohne Rücksicht darauf, welche Art An- triebsmittel genommen werclen; ferner kann die Kontrolle der Opera- tionen der Maschinen von jeder Stelle aus erfolgen, sie kann sogar auch von einem n.ndcren Schiff aus erfolgen, das seine Richtung be- liebig ändert. Die Fernsteuerung geschieht auf große Entfernungen, ohne Benutzung- irgendwelcher künstlicher Verbindungen zwischen dem Schiff u nd der Station, die seine Bewegungen steuert. Allgemein gesprochen, unterscheidet sielt mein System von clenen, welche Fernsteuerungen durch Drähte, Kabel oder andere Arten elek- trischer oder mechanischer Verbindungen ausf'ühren; denn mein System nutzt nur das natürliche Medium im Rn.umc aus. Trotzdem werden von mir ähnliche Resultate erreicht, und zwar in viel prnktischcrer Weise durch Erzeugung von Wellen, Impulsen oder Radiationen, welche durch Erde, Wasser oder Atmosphäre his zu den geeigneten Appn,raten auf dem Schiffe oder allgemein auf dem Körper in Bewegung gelangen und dort so l.mgc die g-ewiinscbten Aktionen vollführen, solange das Schiff oder der Körper innerhalb des Wirkungskreises solcher Wellen, Ströme, Impulse oder Rn.d iutioncn ist. Viele und schwere Aufordcruntren des hier dargestellten Gegen- standes umtasscn Spezialmittel, u;t auf grof~e Entf~rnungei: 'Wirkun- gen zu übertragen, clic in sicherer u n d zuverfass,gcr Wciso solche Aktionen ausf'üh ron können u n d machten es notwendig, Apparate und 15'1' 228 Instrumente neuer Art zu entwerfen und die besten Vorteile und Re- sultate auszunutzen, welche sich bis jetzt durch meine eig_enen Unter- suclmngen und auch durch die anderer als brauchbar c1:wiesen haben. Bezüglich meiner Erfindung, welche die Erzeugung geeigneter_ Wellen und deren Übertragung zu den entfernten Empfangsapparaten, d_1e durch diese in Betrieb gesetzt werden können, bezweckt, bemerke ich, daß man diese auf verschiedenen Wegen verwirklichen kann. Ich kann z. B. durch eine Leitung, die breite Flächen umschließt, einen hoch- frequenten Strom senden und kann durch elektromag·ne~isc!1e lndul~- tion auf einen Stromkreis auf dem beweglichen Körper emwi rken. Die Entfernung hängt von der Größe der eingeschlossenen Fläche 1~_nd von der Frequenz des Stromes ab. Wenn man für diesen Zweck ~trume ge- wöhnlicher Maschinen benutzt, so ist die Frequenz sehr genng, wenn man aber Maschinen und Apparate, die ich erfunden habe, benutzt, und zwar entweder Hochfrequenzgeneratoren oder stark geladene Konde_n- satorcn, so kann man sehr hohe Frequenzen erreichen und deren Wir- kung auf breiter Fläche ausnutzen; nur muß man die Stromkreise auf dem bewegten Körper so sorglich einregulieren, daß sie mit dem Hoch- frequenzstrom in genauem elektromagnetischen Synchronismus stehen, wodurch die Wirkung auf sehr große Entfernungen ermöglicht wird. Ein zweiter Weg, um meine Erfindung auszunutzen, besteht darin, daß ich die Ströme einer Hochfrequenzmaschine oder Entladungen eines Kondensators durch einen Stromkreis schicke der auf einer Seite mit der Erde und auf der anderen mit einem Körper ' großer Oberfläche au:1· einer Höhe verbunden ist. In diesem Falle muß der Stromkreis auf dem bewegten Körper ähnlich angeordnet und verbunden sein, und um beste Wirkung zu erreichen, muß der Empfangsstromkreis so einregu- liert sein, daß er mit Stromimpulsen der Sendestation in Reson:wz ist . . Auch ein dri ttcr Wog kann e1inge,schlagen werden, nämlich die Hoch- !requenzströrne einfach durch die Erde zu schicken, indem beide Enden ih ror Quelle auf zwei verschiedenen und voneinander entf'ern tcu Stellen r'.üt der Erde verbunden _werd.en, wodurch ein entsprechend einregu- lierter und. aufg·estellter Empfangsstromkreis beeinflußt werden kann. Wenn in diesen Fällen der Empf:rngsstromkreis nur auf einer Seite mit der Erde verbunden und auf der anderen Seite isoliert ist so wird er für die Erreichung der Resonanz mit der Quelle nur halb ~o lang sein müssen, als wenn beide Enden des Ernpfangsclrnhtes mit der Erde ver- i►ur\den_ werden oder, allgemein gesprochen, wenn der Emplangsstrom- kre1s die Form einer geschlossenen Schleife oder Spule ha.t, Ln diesem Falle u ·t ist die 1 relative . Lage des Empfann·sstrornkre-ises 0 O' ecrenüber dem ,., 0 oenc estrorn creis von Bedeutung, während, wenn der Stromkreis nicht gescl'.lossen is_t, sondern, _wie vorhin angegeben, offen, die relative Lage der Stromkreise von gennger oder von car keiner Bedeutuna ist. Schließlich kann ich mich bei der Ver~irkliclmno· meiner Erfindung auch elektrischer Oszillationen bedienen, die sich na~h keiner Leitfähig- keit richten, sondern durch den Raum in gerader Richtung ausbreiten oder Strahlen, Wellen und Störungen irgendwelcher Art, die imstande sind, don Mechanismus auf dem bewegten Körper auf Entfernung- in 229 Bewegung zu setzen und geeignete Kontrollapparate nach Willen des Operateurs zu beeinflussen. In der folgenden detaillierten Beschreibung benutze ich nur die Me- thode und die Apparate, von denen ich gefunden habe, daß sie am prak- tischesten und wirku ngsreichsten sind; ich bemerke aber, daß meine Erfindung in ihrer breiten Anwendbarkeit auf diese Methode und die Apparate nicht beschränkt ist. In jedem Fall, ganz gleich, welchen der vorne a,ngegebenen Wege ich beschreite, und namentlich, wenn der Einfluß der aus der Entfer- nung kommenden Impulse auf den Empfangsstromkreis zu schwach ist, um direkt und zuverlässig die Kontrollapparate zu betätigen, benutze ich empfindliche Hilfsrelais oder, allgemein gesprochen, Mittel, die selbst durch schwächsten Einfluß in Aktion gesetzt werden können, 11m die Bewegungen des Körpers mit geringster Energie und auf größte prak- tiscbe Entfernungen steuern zu können, wodurch die Nützlichkeit und der Umfang meiner Erfindung erweitert werden. Es besteht eine ganze Reihe von elektrischen und anderen Apparaten, die imstande sind, schwache Wirknngen auszunutzen und zu detektieren. Es kann nämlich eine Batterie, deren Pole mit zwei Leitern verbunden sind, die voneinander durch ein sehr dünnes Dielektrikum getrennt sind, benutzt werden. Die elektromotorische Kraft der Batterie soll so sein, daß sie die Schicht des Dielektrikums nahezu bis zum Brechpunkt anstrengt, wodurch die Empfindlichkeit erhöht wird. Wenn eine elek- trische Störung den so ausgerüsteten Stromkreis erreicht, so wird die Isolierschicht nachgeben und den Batteriestrom, der die Kontroll- apparate betätigt, durchl_as sen. Ma~1 kann auch zwei leitende Pla~ten 1

oder Drähte benutzen, die durch e111e Masse von kleinen Metallbeilen überbrückt werden, die in normalem Zustancl lose angeordnet sind. Unter dem Einfluß elektrischer Wellen werden dieselben mieinander ne,prcf~t und werden leitfähig .... Ein anderer modifizierter App:uat ~vircl gewonnen, wenn man diese beiden Mittel kombiniert .... Wenn man irgendeine solche oder ähnliche Apparatur benutzt, so wird die Empfindlichkeit, und was noch wichtiger ist, die Zuverlits- siglrnit des Botriobes woscnflich erhöht, wenn die ,Sc,kun<Hüst,rom- kreise mit denen des Empfängors auf dieselbe Wellenlänge a,bgestimmt werden, und ich lege darauf die größte Sorgfalt schon aus dem Grunde, um zu verhindern, daß der Empfangsstromkreis nicht etwa von vyello:1 l1eoinflußt wird, welche von anderer Seite kommen. Je enger die Vi- hnüionsgrenze des Stromkreises gezogen ist, um so sicherer ist d_er ;::;tromkrcis gegen fremde Einflüsse. Um beste Resultate zu erreichen, 1st es notwencLig, den Empfangsstromkreis oder Teile desselben, in denen Schwingungen hauptsächlich vorkommen, so zu konstruieren, daß er die gröfümögliche Selbstinduktion und zualeich den kleii11Stmöglichen Widerstand hat. Ich habe in dieser Weise ~,·ezeiot h ;.., daß es rnö!:!'lich ist,1 i:-, ' -- '-'

oi no groge Zahl solcher Emptungsatromkreiso - 50 oder 100 oder anc1 mehr - zu nehmen, von welchen jeder nach Wunsch einzeln a,ngere,gt werden konnte, ohne daß die anderen denselben zu beeinf111ssen ver- urochtcn oller mit demselben intcrl'criertcn. Dieses Rcsitltat crrnög- 230 Licht dem Operateur, gleichzeitig· Bewegungen einer Anzahl von Ob- jekten zu steuern, ebenso auch, eine Anzah_l von ~pparatcn __auf dem- selben Objekt, von welchen jeder eine Spez ialfunk tion zu :rfollen_ hat, gleichzeitig· zu Lctätigen. Ich werde nachträglich bo_schr_eiben, wie es möa lich ist durch einen oinz.izcn t, - . - ' -- - b Empfangsstromkreis viele Apparate • in Betrieb 2,u setzen und eine beliebige Anzahl verschiedener Funktionen nach Wunsch des Operateurs in großer Entfernung· auszuführen. Ich will jetzt schon feststellen, daß der emp!indliche Apparat, von welchem oben die Rede war, so hergestellt sein muß, daß derselbe automatisch a lcich nach Durchbruch des Dielektrikums in den ursprüng- lichen L-iolationrsz11stand kommt, damit der Apparat für einander fol- gende Operationen wieder hergestellt ist. Das kann man er_reichen durch Vibration der Elektroden oder durch fortwährende Rotation derselben. In langen Experimenten mit vielen Formen solcher Apparate habe ich gefunden, daß sie in verschiedener Richtung· nicht zufriedenstellende Resultate geben, wenn es von großer Wichtigkeit ist, daß die Effekte genau sein müssen, wie man sie braucht, und daß keiner fehlschlag·en dar!' wäih rend sie bei einfachen und verhältnismäßig· unbedeutenden ' Operationen - wie Lei ge,wöbnlicher Sig·nalübermiWung, wenn es sie • 11 nur darum handelt, daß sich die einander folgenden Effekte im Ernp- fang·sstrornkre,is nur in bezug auf relative Dauer unterscheiden sollen, wobei es wenig oder gar nichts bedeutet, wenn einige Effekte ver- wechselt oder unvollständig· sind oder ganz ausfallen - ga,nz brauch- bar sind. Wenn z. B. ein Schiff in der beschriebenen Weise gesteuert werden soll und wenn es erfordorfich ist, daß eine Spezialaktion eines besonderen Apparu.tes in Bewegung gesetzt werden oder daß eine wes:ntliche Operation vorgenommen werden soll, oder wenn z. B. das Schiff plötzlich aus einer Richtung in eine andere gesteuert werden muß, so würde das Feh !schlagen j rgendei nes Teiles des Apparates von Iurchtbaron Folgen sein und solche Fälle, in welchen zuverlässiges Arbeiten der Maschinerie die Hauptsache ist, was in der Praxis oft vorkommen J~ann, haben mich bewogen, eine Apparatur zu schaffen, 111 welc_her kerne Defekte möglich sind, und einen Apparat zu erfinden, d~r l~e, g eniig·,oncler Ernpfindlichkeit zuverUssig· und positiv in Be- 1

trieb 1st. In dem Apparat, welchen ich hier beschreiben werde sind alle 1

diese Schwierigkeiten in ganz zufriedenstellender Weise üb~rwunden; e~ wurden mit ihm Tausende von Operationen in verscniedonster Be- zie_hung· hintereinander ausgeführt und die Fernsteuerung der Apparate erto(g'te ohr:e einen einzigen Fehler oder eine Unregelmäßigkeit .... Diese meine Erfindung kann sich in vielen Richtunzen als nützlich erweisen. Derwrtigc Schiffe oder Fahrzeuge irgendwelcl1or Art können benutzt werden, um Transporte auszuführen oder Kommunikationen mit unzugäng·l!chen Gegenden herzustelien, um die Bedingungen in den- selben zu_ studieren oder für verschiedene wissenschaftliche, technische und Handelszwecke. Der größte Wert meiner Erfindunz 0 wird aber darin bestehen, daß sie durch ihre bestimmte und unbe grenzte Zer- störungsk raft dazu Leitragen kann, Kriege zu verhindern und Frieden zu erhalten ... " 231

Fig. 63. Teslas erstes drahtlos gesteuertes Fernlenkboot (18!)8).

Weitere Einzelheiten beziehen sich auf d,ie Konstruktion der um- fangreichen Installation für Antrieb cler Schiffsschraube und der Steue- rung sowie auf die Beschreibung verschiedener a,bge,stJimmter Strom- 232 No. 613,ß09. Patented Nov. 8, 1898. N. TESLA. METHOO OF AND APPARATUS FOR CONTROLLING MECHANISM OF MOVING VESSELS OR VEHICLES. (A pplicatiori llloi.1 July 1, 1808.)

..lnoen/or /4·.c:n:~ ~ Fig. 63a. 233 kreise, Relais und des rotierenden Detektors, welcher als rotierender, sehr zuverlässiger und empfindlicher Kohärer ausgebildet wurde. Die Fig. 63 zeiigt das Versuchsboot Teslas, mit dem die erwähnten Experimente in der Öffentlichkeit Anfang 1898 und später vor der Patentkommission gemacht wurden, während die Fig. G3 a die An- ordnung der Apparate zeigt. D ist der Antriebsmotor, F der Steuermotor, J,;' die Antenne, A der rotierende Kohärer, E die Akknmulatorhatteric, S Teslas Oszillator, T die Steuervorrichtung der Sendestation, q q sind Glühlampen, die das Boot sichtbar machen. Wegen dieser Einzelheiten muß auf das Patent und seine Abbildungen verwiesen werden. Aus den Patentansprüchen wollen wir folgendes zitieren: „1. Die hier beschriebene Methode der Fernsteuerung der Fahrzeuge oder Schiffe, welche darin besteht, daß Wellen oder elektrische Stö- rungen durch ein natürliches Medium zum Fahrzeug geschickt werden, wo sie geeignete Apparate betätigen uncl die Kontrolle und Betätigung der Propellerm aschi ne, der Steuerung und anderer Mechanismen durch die Betätigung der genannten Apparate ermöglichen, wie das hier ans- einandergesetzt ist.

Die Technik der Kontrolle der Bewegungen und der Betätigung der

Fahrzeuge oder Schiffe, wie hier beschrieben, welche darin hcstcht, daß eine Region der Wellen oder Störungen hergestellt wircl und daß in einer Entfernung durch ihren Einfluß Apparate auf einem solchen Fahrzeug betätigt werden, welche die Propellermaschinen, die Steuerung und andere Mechanismen auf dem Fahrz.eug in Betrieb setzen.

Die Technik der Fernsteuerung der Bewegungen 1111d der Bctä.ti-

aunz der hier beschriebenen Schiffe oder Fahrzeuge, welche einen Stro~nkreis auf dem Fahrzeug vorsieht, der die Propellermaschinen, die Steuerung und andere Mechanismen in Betrieb setzt, der so ein- reg-u l'iert und eingerichtet ist, daß er nur auf Wellen oder Störungen eines bestimmten Charakters empfindlich ist, wobei eine Region solcher Wellen oder Störungen hergestellt wird, und durch ihre Mittel wird cler Kontrollstromkreis aktiv oder unak tiv, wie das hier heschriebeu ist.

Die Kombination einer Quolle elektrischer Wellen oder Störungen

und der Mittel, um sie in Betrieb zu setzen und auszuschalten, mit einem Fahrzeug oder Schiff mit Propeller, Steuerung und anderen Mechanismen, einschließlich eines Stromkreises, wcloher die Mittel für die Kontrolle der Operation dieser Mechanismen cn thält und so ein- reguliert ist, daß er auf die Wellen oder Störungen der Quelle antwortet.

Die Kombination einer Quelle elektrisohcr Wellen oder Störungen

und der Nliittel, um sie in Betrieb zu setzen und auszuschalten, mit einem Fahrzeug oder Schiff mit Propeller, Steuerung und anderen Mechanismen, ferner mit einem Lokalstromkreis, der diese :Mech:1,nis- men kontrolliert und einern Stromkreis, der auf die Wellen oder Stö- rungen der Quolle antwortet und die Mittel onthält, welche den ge- nannten Lokalstromkreis betätigen, wie hier auseinandergesetzt wurde.

Ein ernpfindlicher Apparat, wie hier beschrieben, mit einem kleine

Teilchen oxydierten Metalles enthaltenden Geräß, welcher einen Teil des Stromkreises bildet, und die Mittel, urn den Apparat zu drehen, 234 wenn das Material durch den Durchgang der elektrischen Entladung a,kt,i V uowordcn ist.

Toin empfindl icher Apparat mit einem kleine Teilchen oxydi~rten

Metalles enthaltenen Gebiß, welcher einen Teil des Stromkreises bildet, nebst einem Elektromagnet in dem Stromkreis, welcher einen Apparat desselben kontrolliert und das Gcl'äß in Drehung versetzt, wenn der Maimet erregt ist, wie das hier angeg-eben ist. . ,-~. 12. Die Kurnbin:Ltion eines beweglichen Körpers oder Fahr7:euges rn.it einem. Propcllermotor, einem Steuermotor und mit olek trisohen Kontakten, die sich auf dem beweglichen Teile des Steuerungsmecha- nismus befinden und befähigt sind, den Stromkreis des Propcl lerrnotors, einen Lokalstromkreis und die darin beflndfiohen Mittel, um den Steuer- motor zu betätigen, in bestimmten Positionen zu unterbrechen, und ein Stromkreis, der den Lokalstromkreis betätigt., sowie Mittel, um diesen gegen aus entfernter Quelle kommende Wellen oder Störnngen empfind- lich zu machen, wie hier angegeben.

Die Kombination eines· Steuermotors, eines Lokalstromkreises,

der den Strom durch den Steuermotor in entgegengesetzte Richtungen sendet, eines Kontrollstromkreises, der auf aus der Ferne kommende Wellen oder Impulse reagiert, eines Motors im Stromkreis des Steuer- motors, der immer in derselben Richtung läuft, und eines oder mehrerer durch diesen Motor gesteuerter Stromkreise, wie hier angegeben." Vorstehende Zitate und Patentansprüche zeigen, daß Tesla in dem Patent für drwhtlose Fernsteuerung einige neue Erfindungen vorbringt, die wir, wie folgt, zusammenfassen wollen:

Die Erfindung mehrerer empfindlicher Stromkreise, die unabhängig

voneinander und zum Teil auch zu gleicher Zeit von verschiedenen Wellender Sendestation betätigt werden können. Diese Erfindung zeigt, daß Tesla die Schärfe der Resonanz bei seinen Hochfrequenz-Strnm- kreisen durch genaue Einregulierung der Ka,pazität und der Selbst- induktion auf bestimmte Wellenlänge und durch möalichst hohe Selbst- induktion der Spulen untl äußerst geringe Ohmsche Widerstände derart ausgebildet hat, daß eine Interferenz nicht stattfinüen konnte, selbst wenn hundert und mehr verschiedene Stromkreise nebeneinander auf- g·estellt waren. Dieses Uesultat beweist die Empfindlichkeit der Appa- ratur von Tesla, welche, selbst vorn Sta,ndpunkt der heutig·en hoch- entwickelten Radiotechnik a,n,s betrachtet, als hervorragend anzusehen 1st. üiese Erfindung ist zwn.r bereits in früheren Patenten, namentlich in dem Patent GG8.178 vorn 20. Juni ]81-)(i und in den Grundpatenten f54G.57Ei und 649.621 vom 2. Septernher 1897 beschrieben, hier ist aber die ausdrückliche Hervorhehung Teslas wichtig, daß er mit seinen Hoch- frequenz-Stromkreisen so umfangreiche Experimente g·emacht hat, daß er selbst hundert und mehr Stromkreise aufstellte und mit ihnen die verschiedensten Versuche machte.

Die Erfindung, daß der Sender an zwei voneinander entfernten

Punkten mit der Erde verbunden werden und als geschlossener Schwin- gungskreis die Hochfrequenzschwingungen in die Ferne übertragen kann. Da ein derartiger Sender an zwei Punkten geerdet ist, müssen 235 die Schwingungen derart erzeugt werden, daß der Bauch derselben, ~lso der höchste Spannungspunkt, in der Mitte liegt, während die Erdung in den Knotenpunkten, wo die Spannung Null ist, erfolgt. Der Emp- fänger kann auch als ein geschlossener Stromkreis oder allgemein als geschlossene Spirale ausgebildet werden und ist als solcher von einem offenen Empfänger zu unterscheiden, weil seine relative Lage gegen- über dem Sender eine wichtige Rolle spielt. Ein offener Empfänger ist imstande, die Wellen aus jeder Richtung zu empfangen, während ein geschlossener das nicht kann, denn bei ihm ist seine relative Lage gegenüber dem Sender für den Empfang von Bedeutung. Wir haben es hier demnach mit dem sogenannten Rahmenempfänger zu tun, welcher später in Gebrauch kam und der für die Richtungstelegraphie von Be- deutung ist.

Die Erfindung, daß auch Hochfrequenzgeneratoren mit zehn- bis

zwanz.igt.ausend Perioden für Radiozwecke benutzt werden können. Tesla gibt im Patent ausdrücklich an, daß die Hochfrequenzschwin- gungen, die den Empfänger betätigen sollen, entweder mit seinen Hoch- frequenzgeneratoren oder mit seinen Hochfrequenzoszillatoren erzeugt werden und daß beide Arten von Hochfrequenzschwingungen aus- genutzt werden können. Wir haben früher gesehen, daß die ,Schwin- gungen der Oszillatoren einen breiten Bereich von einigen zehntausend bis zu vielen Millionen Perioden ausfüllen und daß die ersten Erfolge 'I'eslas bei seinen drahtlosen Übertragungen mit hohen Frequenzen er- reicht wurden. Hier sehen wir aber, daß auch die verhä.ltrrismäßig niedrigen Frequenzen, die seine Hochfrequenzgeneratoren lieferten, für drahtlose Übertragung ausprobiert und als brauchbar befunden wurden. Die Schwingungen der Teslaschen Hochfrequenzgeneratoren betrugen zehn- bis zwanzigtausend Perioden und es ist für die weitere Entwick- lung der Radiotechnik von größter Wichtigkeit, dal3 'I'esla, in seinen Experimenten nachgewiesen hat, daß selbst derartige Schwingungen für Radiozwecke mit gutem Erfolg verwendbar sind. In der Fach- literatur wird bei der Besprechung cler Schwingungserzeugung r_nit Hochfrequenzgeneratoren immer wieder behauptet, daß Tesla seine Generatoren nur für Hervorbringung verschiedener Lichtphänomene verwendet und an eine Ausnutzunab der Generatoren für Radiozwecke . . nicht gedacht hat. Hier finden wir aber einen Beweis, daß er hereits im Jahre 1898 seine Hochfrequenzgeneratoren gernde für Radioz,:ecl~e ausgenutzt und selbst bei einer so komplizierten Verwendung, wie si_e die drahtlose Fernsteuerung darstellt, Hochfrequenzgeneratoren :mit gutem Erfolg verwendet hat. Wir können daher behaupten, daß di~se Experimente eine der größten Entdeckungen auf dem Gebiete derRadio- technik darstellen, weil der experimentelle Beweis, daß lange W~llen, die von Schwingungen von nur zirka zehn- bis zwanzigtausend Perioden in der Sekunde herrühren, selbst für so komplizierte Übertrag~rngen, wie es drahtlose Fernsteuerung ist, mit Erfolg verwendet werden kor~nen, für alle weiteren Forschungen bahnbrechend war. Keiner de~· vielen Folger 'J.'eslas, wie z. B. Fessenden, Alexanderson, Goldschi:11dt u~d viele andere, die die Hochfrequenzgeneratoren für die Rad10techntk 236 gebaut haben, wäre auf die Idee gekommen, diese Generatoren, die sehr kostspielig und technisch sehr schwer zu bauen wa~·cn, zu bau~n, wenn er nicht au!' Grund der Resultate 'I'eslas den Beweis gehabt hatte, daß lange Wollen mit gutem Erfolg für Radiozwecke zu. verwen~on sind. Da sowoh I die Hochfrequonzgeneratoron als auch d ,e Hochfrequenz- osz illatoren richtige 'I'eslaströrne von verschiedenen Wellenlängen er- zeugen, so ist mit den Experimenten Tesla s aus den Jahren 189G-1898 der Beweis geliefert, daß _für die Radiotechnik Frequenzen von . etwa zehn- bis zwanzigtausend Perioden an bis zu vielen Millionen Perioden mit großem Erfolg verwendet werden können. Diese Frequenzen ent- sprechen Wellenlängen von 30.000 m bis zu einigen Dutzend von Metern und das sind tatsächlieh die Wellenlängen, die später in Gebrauch kamen und auch heute in Gebrauch sind. Daß lange Wollen für die Radiotechnik von Tesla mit größtem Erfolg ausgenutzt wurden, beweisen auch seine berühmten Kolon~do-Experi- mente suwie viele Patente aus der damaligen Zeit.

Fünl'zehntes Kapitel.

Teslas Radioforschungen in den Jahren 1899 und 1900.

Kolorado-Experimente.

Anfang 18!)9 haute Tesla in Kolurado auf' einem großen, über 1000 km breiten und zirka 2000 m, hohen Hochlandgchiet eine g;roße Radio- station, mit der ein ganzes Jahr hindurch u rnfu.ngreiche R:uJioexperi- mente ausgeführt wurden. Die Empfangsstation wurde in einer Ent- fernung von ühcr (j00 Meilen (üher 1000 hm) von der Sendestation auf- gestellt. Diese Experimente sollten in hreitestcm Umf'anc den Beweis l ief~rn, daß seine 1-lochl'requenzgener:Ltol'en, Oszillatoren, Schwi11g-1rngs- 1<reise und viele andere Erfindungen imstande sind, auf grüßte Eut- f'cmungon allen l{:ldiozwecken z11 genügen, also sowohl für drahtlose Tclcgr:q,hic und Telephonic, als auch für drahtlose Kruttübcrtrngung. Für die drulitloso Kraftübertra1g11ng· waren nach Teslns Bcreclrnung-en und Erl'a.ltru11g·e11 sehr hohe Spann11ngcn von zehn und zwanzig· Millionen Volt erforderlich, mit welchen man in New York nicht arhei tcn konnte. Deshalb wurde ein Iroies Gebiet g-ewii,hlt, wo die Untersuchungen durch nichts eingeschränkt waren. In der in Kulo r.ulo uingerichteten Sendestation sind große Leistungen und ;--,p;111n11ngen a,11sgm111tzt worden. Von einer in der Nähe hcfindl iohcn elektrischen Zentrale wu rdo durch Fcrnleitunu eine Drohstromkraft von ühor 200 KW in tlie Senclestation ühertragen,"'w o sie in Gleichstrnm und Wechselstrom umgewandelt wurde. Der Umformer lieferte den Strom Iür die Hochfroqucnzapp.u-n.tin, Verschiedene große Primär- und Se- kundärspulen des Teslatransformator,s wurden in der Sendestation a11fg-estcllt und je nach Bedarf verwendet. Viole Ölkondensatoren für sehr g-rolk Luist,ung·en wurden gebaut 1111d in der Sendestation i nstal- 237 liert. Für Versuche mit langen Wellen waren speziell gebaute Hoch- frequenzgeneratoren bis zu 3!'5.000 Perioden vorgesehen, während für wesentlich höhere Pcriodenz ahlon viele Rotationsoszillatoren für ver- schiedene Leistungen angefertigt wurden. Einige, die bis zu 200 KW leisten konnten, lieferten von GOO bis zu 10.000 Unterbrechungen in der Sekunde, während ein Quocksilberrotatiousosz.illntor 100.000 und noch mehr Unterhrechungeu in der Sekunde bei GO KW-Leistung aufwies, Neben dem Laboratorium befand sich eine Werkstatt, i11 der weitere Apparate, die im Laufe der Untersuchungen orf'u udcn wu rd eu , hergestellt werden konnten. Die Sende- station war demzufolge in ein Laboratorium ver- wandelt, in welchem Ver- suche verschiedenster Art angestellt wurden. Die Antenne wurde auf de111 Dach der Sendestation durcl: Spezialkonstruktion gestützt und etwa 70 in hoch gei'ührt. Oben auf der Antenne war eine Messingkugel von einem gewissen Umfang mon- tiert. Die Empfangsstation war mit einer ähnlichen, aber niedrigeren Antenne versehen. Die Fig. 64, GG und 66 zeigen die Sende- und Emp- fangsstation sowie einige der verwendeten Apparate. Bei diesen historischen Versuchen kam Tesla zu folgenden Resultaten: Fig. 64. 'lcsl.is Rndiost a.tio» in Kol or.ulo. l. Bei der Entfernung Empf'augsstatio n. von über GOO Meilen ErricllLul im l:'riilijal1r 18'.!Q.

zwischen Sende- und Empfangsstation sind drahtlose tclegra.phische und telephonische Ubcr- tragungcn mit rnini malcm Kraf'tauf'wand durchgcl'uhrt. F11r diese uu d ähnliche Versuche geniigte ein ganz geringer Bruchteil der Oszillator- lcistung, was klar bewies, dnß mit g;tnz geringem Kru ltvorbrauch von einigen Kilowatt unbegrenzte Entfernungen lJew;dtigt werden konnte1~. Normalerweise arbeitete der Oszillator von 200 KW Lcixtung nur mit 0·2 bis 5% seiner Kapazität. Die Gleichrichtung der Wellen Iü r d~n telephonischen Empfang erfolgte durch kleine Kontaktdetektoren, die in der Tasche getragen werden konnten.

Die Kruttübcrtragung auf drahtlosern vVege wurde ;1,11[ Entfernungen

von 15 Meilen durchgef'ührt, a u I welchen Entfernungen l„ampen und 238

Elektromotoren drahtlos betrieben wurden. Auch bei diesen Experi- menten war die Kapazi tät des Osz,illators nur zu einem ger.ingen Bruch- teil seiner Gesamtlcisturn; belastet, und zwar bis zu 5%. Dieses Resultat lieferte einen guten Beweis, daß mit Toslas Apparaten und System auch drahtlose Kral'tiibertragung auf bedeutende Entfernungen durchgeführt werden kann.

Spannungen bis zu 20 Millionen Volt wurden bei den Experirnen-

ten in grolfon Sp11 lcn erzeugt und elek trjsch« Blitzstrahlen großer Explosionskraft wurden hergestellt. Der Durch- messer der hergestellten Blitzstrahlen betrug dabei 80 m. Starke Elektrizitäts- bewegungen wurden zwi- schen Erde und Antenne hervorgerufen, die die Erde in einer Entfernung vorn Oszillator von mehreren hundert Metern derart elektrisierten, daß in der 1 ganzen Umgebung der Station elektrische F1m- ken aus der Erde sprüh- ten.

Umfangreiche Expe-

rimente für die Hervor- bringung· von Luftstick- sto lf w1 irden d urchgctüh rt. G. Stationäre Wellen 1 wurden in der Erde her- vorgernfen, womit die Be- wegung der elektrischen Irn pulse bis zum Gegen- 1101 der Erde nachgewiesen wurde. G. Im Laufe der Unter- suchungen wurden zahl- J<'ig. G5. Tcslas lb,diostatio11 in Kolo rndo, reicl 1e not ikonstruicrte Se11deHtatio11. Apparate ausprobiert, mit denen die Verstärkung der schwachen EIIck te in der Empfang,;station bezweckt wurde, wobei viele Arten von De- tok torcn entstanden sind. 7_: ~rn die ankommenden Wel~en zu verstärken, wurden automatisch hctat1µ;te Apparate erfunden, die bewirkten daß die Wellen von nur einer Riclitu11g zu einem Kondensator gcführ't wurden und ihn so lange laden konnten, bis er genügend Energie aufgespeichert hatte, um emp- findlichc Apparate zu betätigen. 239

Für die Verstärkung der Impulse wurde ebenfalls ein anderer Weg

beschritten, der darin bestand, daß Impulse der Sendestation verstärkt wurden. Bei seinen Experimenten mit den 'Transformatoren in Form von Flachspiralen entdeckte Tesla nämlich, daß es möglich ist, die Ampli- tude der Schwingungen beliebig zu vergrößern, indem man die Schwin- gungen durch starke Selbstinduktion explosionsartig zur Wirkung bringt, so daß die Energie einer Schwingung in viel kürzerer Zeit zur Ausstrahlung gelangt, als das normal geschieht. Bei Anwendung be- sonders hoher Spannungen gelang es ihm, explosionsartige Ausstrah-

Fig. Gö. Ein Teil der Apparatur der H.acliosta.tion in Koloraclo. Auf d crn Bilde sind ersid1LlLch: Große ötkou.lcnsntorcu, der H.ot-ationsuszi!Iator und die Prirnilrspulo des 'I'eslu.trunslormu to rs.

lungen solcher Art durchz.uf'ühren, daß die ursprüngliche Amplitnde um das Hundertfache und Tuuscndf'nohe verstärkt wurde. Um diese Erfindung zu erklären, wollen wir Jols endcs berücksichtigen: Wenn eine Oszillation z. B. ein Tausendstel :Iner Sekunde wälnt und wenn man sie explosionsartig in einem millionsten Tei! der Sekunde zur Wirkung bringt, so wächst die Amplitude dieser Schwing·11ng um das Tausendfache, so daß derartige Impulse in der Entfernung mit ta11sencl- facher Intensität zur Wirkung gela.ngon. Die Leistung lileibt clios~lbe, weil die Wirkung nur ein 'I'auseudst«] der Zeit währt. Einen clera,rtigen Sonder mit verstärkter Wirkung nannte Tesla, ,,Magnifying Transmitter" 240 oder „Verstärkenrler Sender". Über denselben werden wir an späterer Stelle im Patent 787.412 vom 15. Mai 1900 Ausführlicheres erfahren. Diese Resultate und viele andere Ergebnisse sind in mehreren Pa- tenten zusammengefaßt . Außerdem veröffentlichte Tes1a in der Zeit- schrift „The Century Magazine" vom 5. Juni 1900 einen Aufsatz unter dem Namen „Das Problem der Vergrößerung der Energie", in dem unter anderem ein ausführlicher Bericht über seine Experimente mit drahtlosen Übertragungen veröffentlicht ist. Mitte 1900 unternahm Tesla außerdem Schritte, um seine Ent- deckungen und Erfindungen auch praktisch zu verwerten; von seinen Geschättsf'reunden wurde eine Publikation veröffentlicht, die feststellt, daß 'I'eslas Experimente breiteste Ausnutzung und praktische Anwen- dung ermöglichen, so daß nicht nur Radiotelegraphie und 'I'elephonie, sondern auch viele andere nützliche und industrielle Verwertungen zustande-gebracht werden könnten, wie z. B. drahtlose Bilderüber- tragung·, drahtlose Musikübertra,gung und ähnliches. Das System 'I'cslas wurde von seinen Gesclüi,ftsfreunden „Weltsystem" genannt, weil es für drahtlose Übertragungszwecke auf dem ganzen Erdumfang ausgenutzt werden sollte. Um zu zeigen, was a.lles Tesla mit seinem Weltsystem, das seiner Zeit weit vorauseilte, erreichen wollte und was alles er mit seinen Apparaton und seinem System für erreichbar hielt, werden wir aus der Veröffentlichung aus dem Jahre Hl00 an späterer Stolle das Wesentliche zitieren. Vorher wollen wir der Reihe nach einige wichtige Patente und andere Schriften heranziehen.

Teslas Radiopatente aus der Zeit der Kolorado-Experimente.

Die Hauptpatente aus der Zeit der Kolorado-Expcrimcnte sind die Patente 68G.!JG3 und G85.9GG vom 24. .Iuni 1899, die Patente 685.954 und G85.9G6 vorn 1. August 1899, ferner die Patente 685.012 vom 2l. März 1900, 725.605 und 723.188 vorn Hi. Juli 1900, 787.412 vom 16. Mai 1900, G85.9G7 vorn 21. Mürz 1 D0l sowie das Patent 1,119.732 vom 18 . .Ianuar

Einige kurze Zitate aus diesen Patenten worden zeigen, welchen

Prolüemen Tesla, namentlich beim ]~mpfänger, in cler Radiotechnik begegnet ist und wie er dieselben nacheinander bei den Versuchen in Kolorado gelöst hat. In den vorhergegangenen Patenten hat Tesla, basierend auf den früheren Experimenten, in erster Linie die Lösung der Probleme der Sendestation gezeigt. Für den Empfang· der radiotelegraphischen Na~h- richten h:lt er hauptsächlich den rotierenden Kohärer ausgebildet, 1h11 sohr emplindlicb und zuverlässig ausgestaltet und sowohl in den Ex- perimonten bis zum Jahre 1897 als auch in den Experimenten bei der Fernsteuerung 1898 benutzt. In den Kolorudo-Expcrimcnten aber zeigt Tesla auch beim Empfang einige neue Probleme, deren Lösung ihm be- reits Anfang 189\) gelang. Er hat nämlich bereits bei seinen Zwanzig- Meilen-Experimenten bei New York Anfang 1897 festgestellt, daß man 241 bei wachsender Entfernung die Apparatur für die Sendestation für immer stärkere Leistung nehmen muß. Er hat aber gleichzeitig eingesehen, daß dasselbe Resultat auch mit der Steigerung der Empfindlichkeit der Empfangsapparatur erreicht werden kann. Um Radiostationen für telegraphische Zwecke auf der ganzen Welt einzuführen und um der gewöhnlichen Telegraphie überlegen zu sein, muß man auf die Frage der Wirtschaftlichkeit, also auf die Frnge der Kosten der Sendestation, größtes Gewicht legen und danach trachten, bei bestimmten Zwecken mit kleinen und billigen Sendestationen auszukommen, die jedoch einen sehr weiten Empfangsbereich haben müssen. Bereits bei den Experimenten 1897 und 1898 haben genaue Fest- stellungen und Messungen gezeigt, daß der rotierende Kohärer nicht allen Anforderungen in dieser Beziehung entspricht. Die Experimente in Kolorado haben Tesla die gewünschte Gelegenheit gegeben, in dieser Richtung genaue Untersuchungen anzustellen, da hier die Entfernung zwischen Sende- und Empfangsstation über 600 Meilen betrug und demnach für verschiedene Untersuchungen und Experimente reichliche Gelegenheit auf genügend großer Entfernung geboten war. Die ersten Versuche bezogen sich darauf, festzustellen, wie die Kraft der Impulse oder Wellen mit der Entfernung abnimmt. Zu diesem Zwecke hat Tesla unterschiedliche Sendeoszillatoren benutzt, und zwar sowohl für ver- schiedene Leistungen als auch für verschiedene Frequenzen und Span- nungen. Außerdem sind auch verschiedene Wellenarten ausprobiert worden, und zwar sowohl die schwach gedämpften Wellen aus den hochleistungsfähigen Rotationsoszillatoren als auch die ungedämpften Weilen, die bei Frequenzen von 10-35.000 Perioden aus einem Hoch- frequenzgenerator und bei höheren Frequenzen bis zu 100.000 und mehr Perioden in der Sekunde aus einem genau einregulierten Rotations- oszillator gewonnen wurden. Diese umfangreichen Versuche lieferten große Resultate. Tesla stellte auch hier verschiedene Probleme auf und suchte und fand für sie ver- schiedene Lösungen. Die Hauptprobleme waren:

Verstärkung und Akkumulierung der ankommenden Wellenenergie.
Gleichrichtung der ankommenden Wellen oder Impulse.
Abgestimmte Unterbrechung der kontinuierlichen Wellenzüge für

telegraphischen Empfang der ungedämpften oder schwach gedämpften Wellen.

Vollständige Ausschaltung fremder Einflüsse und Interferenz-

störungen bei gleichzeitigem Arbeiten von sehr vielen Stationen mit ähnlichen Wellenlängen.

Erzeugung von stationären Wellen. Signalübertragung mit langen

Wellen bis zum Gegenpol der Erde. Ermittlung der Geschwindig·keit, der Entfernung usw. bei Schiffen.

Lösung des Problems der Hochspannungsantenne bei drahtloser

Kraftübertragung und anderer Radioprobleme. B ok s an, Nikola Tesla. 16 242 Wie die Lösung dieser Probleme in verschiedenen Patenten gezeigt wird, wollen wir in folgendem ausführen.

a) Empfangs m et h o den u n d A p parate : Kontaktdetektoren für Gleichrichtung der Wellen, 'I'ikker und Tonrad. Wellen- verstärkung. Mehrfache Wellen.

In den Patenten 685.953 und 685.955, die den Titel „Methoden und Apparate zur Ausnutzung· der durch natürliche Medien aus ~er Ent- fernung zu einem Empfänger übertragenen Effekte" tragen, smd Me- thoden und Apparate zur Verstärkung und Detektierung der drahtl_os übertragenen Hochfrequenzenergie auf größte Entfernungen be_schne- ben. Mit diesen beiden Patenten stehen im Zusammenhang die Pa- tente 685.954, 685.956 und 685.957, die sich ebenfalls auf Empfangs- apparate und Methoden beziehen, nur sind in denselben die inzwischen erfundenen neuen Prinzipien hinzugekommen. In den ersten vier Pa- tenten beschreibt Tesla zunächst verschiedene Wege, wie man drahtlos elektrische Impulse oder Störungen senden kann, und sagt unter anderem folgendes: „Es gibt mehrere Wege und Methoden, um elektrische Störungen durch natürliches Medium zu übertragen und sie für die Betätigung ent- fernter Empfangsapparate zu benutzen; alle wurden bis jetzt mit mehr oder weniger Erfolg ausgenutzt, um verschiedene nützliche Resultate zu erreichen. Eine dieser Methoden besteht dn der Erzeugung von Strah- lungen oder Radiationen, d. h. Störungen, die in gerader Linie durch den Raum gehen, die in geeigneten Apparaten erzeugt und in einer Entfer- nung zum Empfangsapp,arat dirigiert werden, welchen sie in Aktion setzen. Diese Methode ist die älteste und bestbekannte und ,ist besonders in den letzten Jahren durch die Untersuchungen von Heinrich Hertz in Erscheinung getreten. Eine andere Methode, die ebenfalls seit vielen Jahren bekannt ist, besteht darin, daß ein Strom durch einen Stromkreis geht, der eine sehr große Fläche umfaßt, und in einem ähnlichen Strom- kreis in einer Entfernung einen anderen Strom induziert, der den Emp- fangsapparat betätigt. Eine andere Methode besteht darin, den Strom durch einen Teil der Erde zu schicken, und zwar durch die Verbindung der beiden.Pole des Generators mit der Erde an zwei weit auseinander- liegenden Punkten, wodurch in einer Entfernung ein ähnlich ange- ordneter und an zwei Punkten geerdeter Stromkreis einen empfind- lichen Empfänger betätigen kann. Alle diese Methoden haben ihre Ein- schränkungen, eine gemeinschaftliche und besondere ist die, daß der Empfangsstromkreis oder Apparat in bestimmter Position zum Sender gehalten werden muß, was große Nachteile bietet. In verschiedenen Patentanmeldungen, die ich eingereicht, und in Patenten, die ich erhalten habe, habe ich andere Methoden auseinand_er- gesetzt, was ich hier kurz zusammenfassen will: In einem Syste~ wird die Spannung an einem Punkt der Erde dadurch geändert, daß em Pol 243 einer geeigneten Quelle elektrischer Störungen mit der Erde verbunden wird und der andere zur Erhöhung des Effektes an einem isolierten Körper großer Oberfläche in einer gewissen Höhe. Die der Erde auf- gezwungenen Impulse und Elektrifikationen gehen nach allen Richtun- gen und erreichen in der Entfernung einen Empfangsstromkreis, dessen Pole ähnlich wie beim Sender angeordnet und verbunden sind und einen empfindlichen Empfänger betätigen. Eine andere meiner Me- thoden basiert auf der Tatsache, daß die Atmosphäre, die für gewöhn- liche Ströme ein sehr guter Isolator ist, unter dem Einfluß von Strömen oder Impulsen sehr hoher elektromotorischer Kraft leitend wird. Mit solchen Mitteln können auf größte Entfernungen verschiedene Effekte hervorgebracht werden. Ohne Rücksicht auf die Methode selbst ist es erwünscht, daß die in den Apparaten des Senders hervorgerufenen Störungen so stark, wie es irgend möglich ist, sein sollen, und bei Benutzung gewisser Formen von Hochfrequenzapparaten, die ich erfunden habe und die jetzt sehr gut bekannt sind, können in dieser Beziehung bedeutende praktische Vorteile erreicht werden. Da in den meisten Fällen die Energie, die bis zum entfernten Stromkreis gelangt, nur einen Bruchteil der Ge- samtenergie, die von der Sendestation ausgeht, beträgt, so ist es für die Erzielung der besten Resultate ohne Rücksicht auf den Charakter des Empfängers und auf die Natur der Störungen erforderlich, so viel als möglich von der empfangenen Energie für die Betätigung des Emp- fängers auszunutzen, und ich habe in dieser Beziehung bis jetzt unter anderen Mitteln einen Empfangsstromkreis von sehr hoher Selbst- induktion und sehr geringem Widerstand benutzt, und zwar von einer Periodenzahl, die in Synchronismus mit der empfangenen Störung steht, wodurch eine Anzahl getrennter Impulse vom Sender kooperieren, so daß der Effekt im Empfänger verstärkt und die Arbeit des Emp- fangsapparates gesichert wird. Durch solche Mittel sind in vieler Be- ziehung bestimmte Vorteile gesichert, es ist aber diese Erfindung sehr oft entweder nicht anwendbar oder der Gewinn ist zu klein. N ament- lieh wenn die Quelle einen ununterbrochenen Einfluß hervorbringt oder Impulse von langer Dauer liefert, ist es unpraktisch, die Effekte in dieser Weise zu verstärken und anderseits, wenn kurze Impuls~ v_on besonderer Schnelligkeit hintereinander kommen, ist der Vorteil m- folge unvermeidlicher Verluste im Empfangsstromkreis unbedeutend. Diese Verluste reduzieren sehr stark sowohl die Intensität als auch die Anzahl 1' der kooperativen Impulse, und da ihre Anfangsintensität notwendigerweise beschränkt ist, so kann nur ein sehr geringer Bruch- teil der Energie für eine einzelne Operation des Empfängers ausge- nutzt werden. Da dieser Bruchteil der Energie von der Energie eines Impulses, die zum Empfänger gelangt, abhängt, so ist es offenbar not- wendig, entweder einen sehr großen und teuren Sender zu gebrauc~~n oder einen sehr empfindlichen Empfänger, der aber sehr leicht gestort werden kann. Ferner ist die durch Kooperation der Impulse erl~altene Energie wegen sehr rapider Schwingungen ungeeignet für die Be- tätigung gewöhnlicher Empfänger, um so mehr, weil diese Art der 16* 244 Energ·ie gewisse Einschränkungen in der Zeit und in der Weise ihrer Anwendunz bei solchen Apparaten auferlegt. Um dies: und andere Einschränkungen und Mißstände, die bis jetzt in diesem System der Signal- oder Nachrichtenübertragung bestand~n, zu beseitigen, habe ich die vorliege~de Erfindu_ng gemac~t, welche eine neue Methode und neue Apparate bietet, um dies zu erreichen. Die neue Methode besteht, kurz gesagt, in der Erzeugung· bel-i~big geänderter Störungen oder Effekte, die durch das natürliche Medium zu einer Empfangsstation in einer Entfernung geschickt werden, wo ihre Energie zur Ladung eines Kondensators benutzt wird; die so ge- wonnene und akkumulierte Potentialenergie wird für die Betätigung des Empfangsapparates verwendet. Die Apparatur in der Empfangs- station besteht in einer Kombination eines Kondensatorstromkreises, in welchem die ankommenden Störungen im Kondensator eine Poten- tialdifferenz erzeugen, da sie durch den Stromkreis immer in derselben Richtung zum Akkumulator geschickt werden, mit einem Empfangs- stromkreis, der an den Kondensator angeschlossen ist. Der Empfangs- stromkreis enthält Mittel, um in jedem gewünschten Moment geschlos- sen werden zu können und den Empfangsapparat zu zwingen, durch die akkumulierte Energie des Kondensators betätigt zu werden. In der praktischen Anwendung dieser Methode gehe ich folgender- ?1a~en vor_: An zw~i Punkten im Übertragungsmedium, zwischen denen lll irgendeiner Weise durch die Aktion der Störungen oder Effekte, welche ausgenutzt werden sollen, eine Potentialdifferenz irgendwelcher Größe erzeugt wird, ordne ich zwei Platten oder Elektroden so an, daß sie durc~ solche Störungen abwechselnd entgegengesetzt ge_laden werden, und ich verbinde dieselben mit den Polen eines hochisoherten Kondensators großer Kapazität. An den Kondensator schließe ich den Empfänger an, ~er mit e~nem Apparat geeigneter Konstruktion in Sene geschaltet 1st und die Aufgabe hat, den Kondensator periodisch d~rch den Empfänger zu entladen, und zwar in solchen Zeitabständen, d~_e für de_n gewünschten Zweck. a_m geeignetsten gewählt werden konnen. Dieser Apparat k'.1'nn lediglich aus zwei unbeweglichen Elek- troden bestehen, die vonernander durch eine dünne Isolierschicht ge- trennt sind, oder er kann mehrere Kontakte haben die durch ge- eignete Apparatur bewegt werden und so eino-erichtet sind daß sie miteinander auf gewünschte Weise in Kontakt° zebracht we/den. J-etzt ist es leicht zu sehen, daß, wenn die Störunge; irgendwelcher Natur gezwungen werden zu den obenerwähnten Platten oder Elektroden so zu gehen, daß dieselben eine bestimmte Menge von Elektrizität des- selben Zeichens empfangen, und zwar entweder ununterbrochen oder in genügend langen Intervallen, so wird der Kondensator auf bestimmte Potentialdifferenz geladen und so wird während der Zeit, die der Apparat, welcher die Entladung des Kondensators regelt, bestimmt, die Energie im Kondensator akkumuliert und der Empfänger_ erhä_lt periodisch die so akkumulierte elektrische Energie. Sehr oft smd. die Impulse solche, daß ohne weitere Vorkehrungen im Kondensator nicht 245 genug Energie für die Betätigung des Empfängers akkumuliert werden kann. Dieser Fall tritt ein, wenn z. B. die Platten rapid veränderliche Impulse erhalten oder wenn sie Elektrizität desselben Zeichens während einer sehr kurzen Zeit erhalten. In einem solchen Falle benutze ich einen Spezialapparat, der zwischen den Platten und dem Kondensator eingeschaltet wird und die Aufgabe hat, den Polen des Kondensators elektrische Ladungen geeigneter Qualität oder Reihenfolge zu liefern, um so die erforderliche Quantität der Energie im Kondensator zu ak- kumulieren. Es gibt eine ganze Anzahl gut bekannter Erfindungen und Vorrichtungen, entweder ohne bewegliche Teile oder mit rotierenden Teilen, die den Impulsen eines Zeichens oder einer Richtung einen leichteren Durchgang als den anderen gestatten oder nur Impulse einer Art oder Reihenfolge durchlassen, und jeder solche Apparat, der diese Aufgabe erfüllen kann, kann im Zusammenhang mit meiner Erfindung benutzt werden." Tesla sagt weiter, daß er vorzugsweise einen zylindrischen Apparat mit Schleifringkontakten benutzt, der in sehr schnelle Drehungen ver- setzt werden kann und einerseits mit den Platten und anderseits mit den Polen des Kondensators verbunden wird, so daß der Kondensator nur gleichgerichtete Impulse erhält. Tesla sagt ferner, daß die Platten oder Elektroden derart angeordnet werden können, daß sie entweder beide geerdet oder in der Luft angebracht sind oder eine geerdet und die andere in der Luft auf bestimmter Höhe, oder sie können mit Lei- tern verbunden sein, die ihrerseits mit Kreisen und Apparaten in Ver- bindung stehen, welche die elektrische Energie von der Sendestation empfangen. In den Patenten 685.954 und 685.956 sind dieselben Apparate, wie in den beiden früheren Patenten beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß für die Betätigung der Empfangsapparate nicht die im Konden- sator akkumulierte Energie der Sendestation verwendet wird, sondern eine unabhängige Energiequelle in der Empfangsstation. In diesem Falle wird der Kondensator mit einer Akkumulatorbatterie, mit einem Empfänger und mit anderen Apparaten in geeigneter Weise geschaltet. Die Arbeitsweise solcher Anordnung beschreibt Tesla mit folgenden Worten: „An irgendeinem Punkt, wo ich Störungen oder Effekte, die durch ein nacürliches Medium übertragen sind, zu untersuchen oder a.usz,t:- nutzen wünsche wird von mir ein geeiO'neter Generator der Elektn- zität vorgesehen,' z. B. eine Batterie und bein Kondensator, un d.1c h ver- binde denselben in Serie mit einem empfindlichen Apparat, . dessen elektrischer Widerstand oder andere Eigenschaften durch die vom Sender übertragenen Störungen geändert werden. Die Pole de_s Kon- densators verbinde ich mit dem Empfänger, der mit einem geeigneten Apparat in Serie geschaltet ist und die Aufgabe hat, den Ko_nd~n~ator durch den Empfänger periodisch zu entladen, und zwar m Zeitab- ständen, die ich haben will, je nach der bezweckten Aufgabe." Dieser Apparat, der die Entladung periodisch regelt, ist genau der- 246 selbe wie in den früheren beiden Patenten, während der empfindlicl~e Apparat die Eigenschaft haben_ soll, den _Strom der Akkumul~torbattene zum Kondensator normalerweise gar nicht oder sehr wemg durchzu- lassen. Wenn durch die Störungen der Widerstand des empfindlichen Apparates nur wenig reduz~ert wird, so wir~ die Ba~ter!e den Konden- sator leichter laden und die Entladung erfolgt periodisch durch den erwähnten Spezialapparat. W e~n der Empfänger so eingerich~et ist, daß er auf normale schwache Entladungen des Kondensators nicht re- aaiert sondern nur auf solche, die durch die Verminderung des Wider- stand~s des empfindlichen Apparates erfolgen, so kann er für ver- schiedene Zwecke benutzt werden. Ein solcher Apparat kann außer für die drahtlose Telegraphie auch für Untersuchungen von Erd-, Sonnen- und anderen natürlichen Störungen ausgenutzt werden. In diesem Falle wird der empfindliche Apparat aus einer Selen- oder ähn- liehen Zelle bestehen, während für die Radiotechnik von Tesla ein rotie- render Kohärer benutzt wird. Mit solchen Empfangsapparaten war Tesla imstande, sowohl schwach gedämpfte als auch ungedämpfte Wellen für radlotelegraphische Zwecke zu empfangen. Tesla sagt in den Patenten ausdrücklich, daß diese Empfangsapparate und Anordnungen speziell dann zu nehmen sind, wenn die Impulsquelle der Sendestation ununterbrochenen Einfluß her- vorbringt oder Impulse von langer Dauer oder kurze Impulse von rapider Schnelligkeit liefert. Um solche Impulse, d. h. kontinuierliche Wellenzüge hörbar zu machen und empfangen zu können, erfindet also Tesla den mechanischen, beliebig drehbaren, also abgestimmten Unter- brecher, der im Empfangsstromkreis dem Empfangsapparat vorge- schaltet wird. Wir haben hier den später in der Radiotelegraphie für den Empfang ungedämpfter Wellen verwendeten sogenannten „Tikker", der in der Literatur als eine Erfindung von Poulsen bezeichnet wird. Außer dem T'ikker finden wir hier noch eine grundlegende Erfin- dung, nämlich die Gleichrichtung der Wellen. Tesla benutzt diese Er- findung bei der drahtlosen Telegraphie zunächst, um den Empfang mit Tikker zu verstärken. Er erwähnt aber in seinen Schriften, wie wir noch sehen werden, daß er in Kolorado auch Versuche mit drahtloser Telephonie gemacht hat, zu welchem Zwecke die Gleichrichtung der Wellen eben erforderlich ist, und demzufolge hat diese große Erfindung die Grundlage für Radiophonie gelegt. Daß Tesla dabei nicht bei dem rotierenden Kontaktgleichrichter der Wellen stehenbleibt, geht aus den Patenten selbst hervor. Bezüglich der Gleichrichtung der Wellen erwähnt nämlich Tesla in den Patenten, daß es auch solche Apparate und Mittel gibt, die die Wellen ohne bewegliche Teile in nur einer Richtung durchlassen. Wir wissen ja aus der Literatur, daß das beim Kontakt gewisser Ele- mente der Fall ist und daß das damals schon lange bekannt war. Hier möchten wir nur hinzufügen, daß Tesla bereits in seinem Patent 413.353 vom 12. Juni 1889 eine ganze Anzahl von Methoden angegeben hat, wie man W echselstrome in Gleichströme verwandeln und wie man Wellen gleichrichten kann. Zu diesem Zwecke benutzt er sowohl elektrische 247 als auch magnetische Methoden. Bei einer Anordnung benutzt Tesla zwei Induktionsspulen, die auf einen Eisenkern gewickelt sind, und verbindet die eine Spule mit einer Batterie und die andere mit der Wechselstromquelle. Dadurch erreicht er, daß beide Spulen entgegen- gesetzte Wirkung haben, so daß die Spule, die mit der Batterie ge- speist wird, nur diejenigen Wellen durch die andere Spule gehen läßt, die den Stromlinien der Gleichstromspule parallel wirken. Die ent- gegengesetzten Wellen werden stark abgeschwächt oder unterdrückt, Die magnetische Methode besteht darin, daß ein starker Hufeisenmagnet mit einem Anker versehen ist, und zwar aus dünnen Blechen aus weichem Eisen oder Stahl, und die Masse des Ankers ist so berechnet, daß sie durch den Magnet nahezu gesättigt wird. Der Magnet ist durch den Anker vollständig geschlossen und enthält am Anker eine Spule, die mit der Wechselstromquelle verbunden ist. Der gesättigte Magnet ermöglicht durch die Spule den Durchgang der Wellen in nur einer Richtung und unterdrückt oder erschwert die Wellen der anderen Richtung. Tesla hat in den Experimenten in Kolorado auch andere ein- fache Detektoren erfunden, die dieselbe Aufgabe hatten, und hat Vor- träge, Gespräche und Musik radiotelegraphisch übertragen und emp- fangen und zwar, wie er an einer Stelle sagt, mit einem kleinen Apparat, der in der Tasche leicht zu tragen ist. Im Patent 685.957 sind verschiedene Apparate beschrieben, die für den Empfang von Strahlen aus einer Entfernung vorgesehen sind; für den Empfang wird unter anderem auch das sogenannte Tonrad aus- genutzt, das mit beliebiger Tourenzahl rotiert, je nach Bedarf. Das Patent 685.012 haben wir bereits bei der Besprechung der Tesla- Oszillatoren zitiert und gezeigt, wie Tesla durch Anwendung flüssiger Luft und anderer Kühlmethoden die Schwingungen in der Sende- u_nd in der Empfangsstation in bezug auf Intensität und Dauer wesentlich verstärkt. Das Patent 655.838 vom 14. August 1900 steht mit dem vorstehenden Patent in enger Beziehung. Dieses Patent schützt verschiedene Me- thoden der künstlichen Kühlung der Zuführungsleitungen, und. zwar nicht nur bei Hochfrequenzstromkreisen, sondern auch bei gew_öhnlt~hem Strom, um die Verluste zu reduzieren und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Die beiden Patente 723.188 und 725.605 beziehen sich speziell auf drahtlose Telegraphie und Fernsteuerung und geben Mittel,_ um d~rch Benutzung von zwei voneinander differierenden W ellenpenoden _Je,de Interferenz in der Empfangsstation unmöglich zu machen. Aus dieser Methode ist später die Heterodyne entstanden. Aus diesen Patenten wollen wir nur folgende wichtige . Gedanken zitieren, weil sie als Resultate der langen Expei,imente auf sehr große Entfernungen mitgeteilt werden. „In bestimmten Systemen drahtloser N achrichtenübertragun~ ~der drahtloser Fernsteuerung werden elektrische Impulse durch naturltche Medien zu den Empfangsstromkreisen geführt, die auf diese Impulse 248 reagieren und Empfangsapp~rat~ betätigen. Es ~ird im al]gemeinen mit dem Empfangsstromkreis em sehr empfindlicher Spezialapparat verbunden der so eingerichtet sein soll, daß er mit dem Sender voll- ständig in'Resonanz ist, womit die Beeinflussung des Emfängers d~rch andere fremde Impulse stark reduziert wird. Durch wissenschaftliche Konstruktion der Sende- und Empfangsstromkreise und anderer Appa- rate und durch geschickte Anordnungen kann das bis zu ei!-1em ge- wissen Grad erreicht werden; in langen Experimenten habe ich aber gefunden, daß trotz alledem und trotz großer Vorteile. die~e Metho_de nicht immer den Anforderungen entspricht. Obwohl ich 111 dieser Weise imstande war.unter bestimmten günstigen,Bedingungen, mehr als hundert Empfänger ganz selektiv zu betätigen, ist es doch in den meisten Fällen vorteilhaft und praktisch, nur einige zu betätigen, weil bei sehr großen Distanzen die Energie in den Resonanzstromkreisen geringer wird und die Empfänger notwendig immer sehr delikat sein müssen. Jeder Strom- kreis, mag er noch so gut konstruiert und eingerichtet sein, um auf Schwingungen nur einer bestimmten Periode zu reagieren, kann durch höhere und noch mehr durch niedrige Harmonische beeinflußt werden. Wenn die Oszillatoren von sehr hoiher Frequenz sind, so ist die Anzahl der wirksamen Harmonischen sehr groß und der Empfänger kann leicht durch fremde Einflüsse gestört werden so daß bei sehr kurzen Wellen, wie sie die Hertzschen Funkenappar~te liefern die Resonanzstrom- kr~ise sehr wenig nutzen. Da in den meisten pral~tischen Anwendungen bei solchen Systemen der Signal- oder Nachrichtenübertragung erfor- derlich ist, daß die Übertragung geheim geschieht, so ist es sehr er- wünscht, solche Einschränkungen auszuschalten namentlich. in Anbe- tracht der Tatsache, welche ich beobachtet hab~, daß der Einfluß von starken elektrischen Störungen auf empfindliche Apparate sich selbst auf dem Lande auf Entfernungen von vielen hundert Meilen ausdehnt und konsequenter Weise im Einklang mit der Theorie auf dem Wasser n_och weiter. _Solche Mißstände zu beseitigen und hingegen zu ermög- hchen, daß eme große Zahl von Sende- und Empfangsstationen ganz s~lektiv un~ geheim_ arheitat, ohne Gefahr, daß Signale oder _Nach- nchten gestört oder m irgendwelcher Weise interferiert werden, ist der Gegenst~nd dieser Erfindung. Die Erfindung besteht kurz gesagt darin, daß ~wei oder mehrere Arten von Impulsen, die sich voneinander unter- scheiden, erzeugt werden und daß dieselben einen entfernten Empfangs- apparat betätigen, welcher zwei oder mehrere Stromkreise enthält, von dene_~ jeder auf einen bestimmten Impuls abgestimmt is_t, s?, daß der Empfanger durch resultierende Aktion aller Impulse mbe1t_et. In diesen Patenten finden wir wie das vorstehende Zitat be- weist, daß die Experimente Teslas 'in Kolorado auf Entfernungen von vielen hundert Meilen durchgeführt wurden. Da diese Experimente 1899 gemacht wurden, so ist damit der Beweis geliefert, daß Tesla um diese Zeit herum bereits auf Entfernungen von vielen hundert Kilo- metern drahtlose Signalübertragungen durchgeführt hat. An späterer Stelle werden wir mit Teslas Worten beweisen, daß diese Entfernungen über 600 Meilen betragen haben. 249 Zur Vervollständigung der hier wiedergegebenen Zitate wollen wir noch einige Patentansprüche heranziehen, die genau zeigen in welchem Umfang verschiedene hier besprochene Erfindungen Teslr~s geschützt wurden. Ansprüche aus dem Patent 413.353 vom 12. Juni/ 22. Oktober 1889 (Methoden zur Gewinnung von Gleichstrom aus Wechselstrom): „1. Die hier beschriebene Methode, um aus Wechselströmen Gleric:hstrom zu erhalten, welche darin besteht, daß in einem Stromkreis den Strom- impulsen in einer Richtung aktiver Widerstand entgegengesetzt wird, wodurch der Wechselstrom oder die Stromwellen abgezweigt und nur in einer Richtung durchgelassen werden.

Eine Methode, um aus W echselstrom Gleichstrom zu erzeugen,

welche darin besteht, daß die Bahn eines Wechselstromes in zwei Teile abgezweigt wird und daß in einem Zweig dauernd oder periodisch eine elektrische Kraft oder wirksamer Widerstand erhalten wird, welcher den Strom oder die Welle nur eines Zeichens durchläßt, während der andere Zweig den Strom oder die W ellen des entgegengesetzten Zeichens durchläßt." Ansprüche aus dem Patent 685.953 vom 24. Juni 1899 / 5. November 1901 (Methode der Verstärkung und Ausnutzung der durch natürliche Medien übertragenen Effekte): „1. Die Methode der Übertragung und Ausnutzung der elektrischen Energie, welche darin besteht, daß elektrische Störungen oder Effekte in beliebiger Variation oder Unterbrechung erzeugt und durch natür- liche Medien zu einer entfernten Empfangsstation übertragen werden, wo sie hintereinander in bestimmten Zeitperioden einen Kondensator laden und durch die Entladung in beliebigen Zeitintervallen einen Empfänger betätigen, wie das hier auseinandergesetzt ist . . . . 7. Die hier beschriebene Methode der beliebig geänderten oder unterbrochenen Erzeugung von elektrischen Störungen oder Effekten, der Übertragung solcher Störungen oder Effekte zu einer weiten_ Emp- fangsstation, wo sie in einem Stromkreis die Bewegung der elektnschen Energie hervorrufen, wobei in dem genannten Stromkr_eis di_e Impulse so selektiert oder gerichtet werden, daß sie befähigt sind, emen ~on- densator in derselben Richtung zu laden und die so akkumulierte Potentialenergie wird in einen Empfangs;tromkreis für die Betätigung desselben entladen . . . . 9. Die hier beschriebene Methode der Signal- oder Nachric~te?- übertragung, welche darin besteht, daß auf der Sendestation beliebig geänderte oder unterbrochene Störungen oder Effekte erzeugt we~:den, so daß sie durch natürldche Medien zu einer Empfangsstat10n uber• tragen werden, wo sie zur Ladung eines Kondensators ausgen~.t~t werden, und die so akkumulierte Potentialenergie wird zur Betati- gung des Empfangsapparates ausgenutzt. Die Entladung des Konden- sators erfolgt durch eine Vorrichtung in beliebigen Zeitintervallen." Ansprüche aus dem Patent 685.955 vom 24. Juni 1899 / 5. November 250 1901 (Apparate zur Ausnutzung· der Effekte, die aus einer Entfernung durch natürliche Medien zum Empfang·sapparat übertragen werden): „1. In einem Apparat zur Ausnutzung elektrischer Effekte od~r Störungen welche durch natürliche Medien übertragen werden, die Kombination ' einer Quelle solcher Effekte oder Störungen un d eines . Ladestromkreises, der befähigt ist, von solchen Effekten oder Störun- gen erregt zu werden, und ein Sammelapparat, welcher im Ladestrom- kreis enthalten ist und von ihm geladen wird, und ein Empfänger und ein Mittel, um denselben in beliebigen Zeitintervallen durch die so akkumulierte Energie zu betätigen, wie das hier beschrieben ist . . . . 16. In einem Apparat für Übertragung von Signalen oder Nach- richten durch die natürlichen Medien von einer Sendestation zu ent- fernten Punkten, die Kombination eines Generators oder Senders, der imstande ist, beliebig geänderte oder unterbrochene elektrische Stö- rungen oder Effekte in den natürlichen Medien zu erzeugen, eines Ladestromkreises an einer entfernten Stelle, der befähigt ist, die ent- sprechenden elektrischen Impulse oder Effekte von den so erzeugten Störungen oder Effekten zu empfangen und sie in Synchronismus mit den Impulsen zu kommutieren, gleichzurichten oder zu selektieren, so daß sie imstande sind, einen im Ladestromkreis befindlichen Sammel- apparat zu laden, und eines Empfangsstromkreises nebst Mitteln, um den Sammelapparat durch den Empfangsstromkre-is periodisch zu ent- laden und den Empfänger zu betätigen." Ansprüche aus dem Patent 685.954 vom 1. August 1899 / 5. Nove_m- ber 1901 (Die Methode der Ausnutzung der durch natürliche Medien übertragenen Effekte): ,,1. Die hier beschriebene Methode der Ausnutzung der durch natür- liche Medien übertragenen Effekte oder Störungen welche darin be- steht, daß ein Sammelapparat durch eine von ~iner unabhängiigen Quelle ge1ieferte Energie geladen wird; die Kontrolle der Ladung des genannten Apparates wird durch die Aktion der Effekte oder der Störungen geregelt und die gesammelte Energie wird für die Betäti- gung der Empfangsapparatur ausgenutzt. • ... 18. Die hier beschriebene Methode der Ausnutzung der aus einer weiten Quelle durch natürliche Medien übertragenen Effekte oder Störungen, welche darin besteht, daß in einem Stromkreis mit unab- hängiger Stromquelle und einem Sammelapparat veränderlicher Wider- s~~n~ hervorgerufen wird, wodurch der Sannmelapparat durch die unab- h~ng1g~ quelle geladen wird; die so akkumulierte Energie wird durch die Pnmarspu1e eines Transformators in bestimmten Zeitintervallen entladen und ein Empfänger wird durch die so im Sekundärkreis des Transformators hervorgerufenen Ströme betätigt." Ansprüche aus dem Patent 685.956 vom 1. August 1899 / 5. Novem- ber 1901 (Apparate zur Ausnutzung der durch natürliche Medien über- tragenen Effekte): „1. In einem Apparat zur Ausnutzung der aus entfernter Quelle durch 251 natürliche Medien übertragenen Effekte oder Störungen die Kombi- nation eines elektrischen Sammelapparates, eines Ladestromkreises in Verbindung mit demselben, welcher einen empfindlichen Apparat ent- hält, der auf Effekte oder Störungen anspricht und den Strom des Ladestromkreises kontrolliert, und eines Empfangsstromkreises, welcher den Empfänger und die Mittel für periodische Entladung des Sam- melapparates durch den Empfangsstromkreis enthält, wie das hier beschrieben ist . . . . . 8. In einer Apparatur für Ausnutzunz0 der aus entfernter Quelle durch die natürlichen Medien übertragenen Effekte oder Störungen folgende Kombination: ein Stromkreis mit einer unabhängigen Lade- stromquelle, mit einem Sammelapparat, der die Energie der genannten Quelle empfängt, und mit einem Apparat von sehr hohem Widerstanrl, welcher unter dem Einfluß der Effekte oder Störungen reduziert wird, ferner ein Empfangsstromkreis, verbunden mit dem Sammelapparat, ein Transformator, dessen Primärspule in dem Empfangsstromkreis eingeschaltet ist, ein Apparat, welcher befähigt ist, den Empfangs- stromkreis in bestimmten Zeitintervallen zu öffnen und zu schließen, ein Empfänger und ein Apparat von normalerweise sehr hohem Wider- stand, welcher unter der Einwirkung der Effekte oder Störungen re- duziert wird und in dem Sekundärstromkreis des Transformators ein- geschaltet ist, wie das hier beschrieben." Ansprüche aus dem Patent 685.012 vom 21. März 1900 / 22. Oktober 1901 (Mittel zur Verstärkung der elektrischen Oszillationen): ... ,,6. In einem System der drahtlosen Energieübertragung eine Serie von Sender- und Empfangs·stromkreisen, die befähigt sind, frei zu schwingen, in Kombination mit Mitteln, um die Stromkreise künstlich auf niedriger Temperatur zu halten." Ansprüche aus dem Patent 725.605 vom 16. Juli 1900 / 14. April 1903 (System der drahtlosen Telegraphie): „1. In einem System der Übertragung der elektrischen Energie die Kombination der Mittel, um zwei oder mehrere unterscheidbare Arten von Störungen oder Impulsen zu erzeugen, und der Empfangsstrom- kreise, von welchen jeder auf die Wellen oder Impulse einer Art ant- wortet und abgestimmt ist, und ein Empfangsapparat, der durch das !1u- sammenwirken mehrerer Empfangsstromkreise in Arbeit gesetzt wird, wie hier beschrieben . . . . 12. In einem System der elektrischen Energieübertragung die Kombination eines Sendeapparates, enthaltend einen Transformator und die Mittel, um in seinem sekundären Element Oszillationen oder Impulse verschiedenen Charakters zu erzeugen, und eines Empfangs- apparates, enthaltend mehrere Stromkreise, die nur auf eine Art v~n Impulsen des Sekundärkreises des Senders abgestimmt sind, und em Empfänger, welcher durch die gemeinschaftliche Aktion der Emp- fangsstromkreise betätigt wird. 252 . S stem der E nerg!eu · "b er t ragung ,d'ie Kombination ... 16. In emem be{ährigt ist, el~ktr!sche Wellen oder Oszillationen eines Senders, de! b t'immter Reihe im Charakter veränderlich sind zu erzeugen, die . m esparates welc h er au f genannte Osz1llationen . . an-' v. fancrsap ' · b · und eines .I.:/mp i:, 0 eration von einer est1mmten Reihenfolge ein- spricht und d~ssen ih „ nct." 1 0 zillatwnen a a i:,

ze ner s d Patent 723.188 vom 16. Juli 1900 / 17. März 1903 Ansprüche au~ah~i1~s,en Telegraphie): (Method_e der t~:de der Betätigung entfernter Emi:ifänger, welche darin „1. Die Me h ere Arten oder Klassen elektrischer Impulse oder besteht, daß me [ und übertrag,en werden, wobei jede Art oder Klasse Störungen orzeug en von vielen Stromkreisen des Empfängers betätigt v~m Impulse~.1 e~t sind daß sie nur auf diese Impulse antworten• de; die s?. abges 1!1d nur 'durch gemeinschaftliche Aktion zweier 'oder Empfanger wir . .. ti t mehrerer Stromkreise beta g . . 9 D' Technik der Übertragung der_ elektrischen Energie, welche . : . b. t1eeht daß der Empfangsmecharnsmus durch eine Serie oder d arm es ' 1 . h'ied en e r p erio . d enzah 1 und m. einer . G ruppe e 1 e l'- tI,1·scher Impu se...versc t • d" bestimmten Reihenfolge betätig wir . Ansprüche aus dem Patent 655.~38 vom ~5. Juni/ 14. August 1900 (Methode der Isolierung der elektrischen Leiter):

Die Methode der Isolierung der elektrisch~n Leiter, welche hier

be~'chi,ieben ist und darin besteh_t, d_aß durc_h fortwährende Kühlung der den Leiter umgebenden Materie die Isolation hergestellt wird." Ansprüche aus dem Patent 685.958 vom 21. März/ 5. November 1901 (Die Methode der Ausnutzung der Strahlungsenergie): „1. Die Methode der Ausnutzung der Strahlungsenergie, welche darin besteht daß ein Pol eines Kondensators durch Strahlen oder Strah- lungen 'und der andere Pol durch unabhängig,e Mittel geladen wird; die Entladung des Kondensators erfolgt durch geeignete Empfänger, wie das hier angegeben ist." Ansprüche aus dem Patent 685.957 vom 21. März/ 5. November 1901 (Apparate zur Ausnutzung der Strahlungsenergi,e): ,, 1 • Ein. Apparat zur Ausnutzung• der Strahlungsenero-ie b ' der einen Kondensator enthält, von dem der eme Pol der Aktion der Strahlen aus- gesetzt ist, der andere dagegen durch unabhängige Mittel geladen wird, und ein Stromkreis und Apparat, welcher durch die Entladung des Kondensators kontrolliert werden kann . . . . 7. Ein Apparat zur Ausnutzung der Strahlungsenergie, enthaltend einen Kondensator, dessen ein Pol mit der Erde und dessen anderer mit hochangebrachter leitender Platte verbunden ist, die aus einer weiten Quelle die Strahlungsenergie empfängt, einen Lokalstromkreis, der mit beiden Polen des Kondensators verbunden ist, und mit einem Empfänger und einem Kreiskontroller, der befähigt ist, den Empfänger zu betätigen, wenn der Kondensator eine bestimmte Spannung erhält." 253 b) Teslas Patent 787.412 vom 16. Mai 1900. Drahtlose Übertragung der elektrischen Energie auf größte Entfernungen mit langen Wellen. Aus diesem Patent wollen wir folgendes zitieren: „Seit langer Zeit ist es bekannt, daß der elektrische Strom durch die Erde geleitet werden kann, und man hat diese Erkenntnis auf ver- schiedene Weise bei der Signalübertragung und bei der Betätisunz versc hied ue ener E'mpfangsapparate in einero zewissen o Entiernuna vono der o

Energiequelle ausgenutzt, und zwar name1~tlich in der Absicl{l, um die Rückleitung entbehren zu können. Ebenfalls ist es bekannt, daß elek- trische Störungen durch Teile der Erde übertrazen0 werden können, in der Weise, daß man nur einen Pol der Quelle erdet· ich habe diese Tatsache ~n den von mir erfundenen Systemen ausge~1utzt, um durch ein natürliches Medium verständliche Signale oder Kraft zu übertragen, wie das heute allgemein bekannt ist. Alle Experimente und Beobach- tungen, die bis jetzt gemacht wurden, schienen die Meinung der Mehr- heit der Wissenschaftler zu bestätigen, daß sich die Erde infolge ihrer ungeheuren Ausdehnung in bezug auf hervorgebrachte Störungen, ob- wohl leitend, nicht wie ein Leiter von beschränkten Dimensionen ver- hält, sondern im Gegenteil mehr wie ein ungeheures Reservoir oder ein Ozean, welcher, obwohl er lokal durch gewisse Mittel gestört werden kann, in seinem größeren Teil als ein Ganzes ruhig und unempfindlich bleibt. Ferner ist heute allgemein bekannt, daß unter gewissen Bedin- gungen vom Ende eines Metalldrahtes die ihm aufgedrückten elektri- schen Wellen oder Schwingungen reflektiert werden und daß infolge der Interferenz der aufgedrückten und reflektierten Oszillationen das Phä- nomen der stationären Wellen mit Maximal- und Minimalstellen in be- stimmten festen Positionen erzeugt wird. Auf alle Fälle zeigt die Exi- stenz solcher Wellen, daß einige der ausgehenden Wellen das Ende der leitenden Bahn erreicht haben und von dort reflektiert werden. Ich habe nun entdeckt, daß sich die Erdkugel, trotz ihrer enormen Dimen- sionen und entgegen allen bis jetzt erfolgten Beobachtungen, in i~rem großen Teil oder als ein Ganzes in bezug auf aufgedrückte elektnsche Störungen genau so verhält wie ein Leiter von begrenzter Gr~ße, ui~d diese Tatsache wurde von mir durch neue Phänomene demonstnert, wie ich das hier beschreiben werde. Im Laufe gewisser Untersuchungen, welche ich für die Zwecke ~es Studiums der Effekte der Blitzentladungen auf die elektrischen Bedm- gungen in der Erde angestellt habe, habe ich beobachtet, daß. empf findliche Empfangsinstrumente, die so einreguliert waren, daß ?1e au elektrische Störungen der Blitzentladungen reagieren sollten, m ge- wissen Momenten nicht reagiert haben, obwohl sie das tun sollten. Als ich diesen Fall näher untersuchte, entdeckte ich, daß das at~f de~ Charakter der elektrischen Wellen zurückzuführen war, welche 111 der Erde durch Blitzentladungen verursacht waren und welche Knoten- punkte hatten, die in bestimmten Entfernungen von der Qu_elle der Störung einander folgten. Aus bestimmten Messungen der Maxima und 254 Minima dieser Wellen fand ich bei diesen Beobachtungen, daß i_hre Länge zwischen 25 und 70 km variierte. Diess Resultate und gewisse theoretische Überlegungen führten mich zu der Uberzeugung, daß solche Wellen in alle Richtungen der Erdkugel geschickt werden können und daß sie in der Länge noch mehr differieren können, deren Grenze durch die physikalischen Dimensionen. und Eigenschaften der ~rde gezogen ist. Nachdem ich aus der Ex,istenz solcher W ellen einen genauen Beweis gewonnen hatte, daß solche Störungen von ihrem Ursprung_ zu den entferntesten Punkten der Erdkugel geführt und dort reflektiert wurden kam ich auf die Idee, solche Wellen in der Erde durch künst- liche Mittel zu erzeugen und sie für verschiedene Zwecke, für die sie brauchbar sind, auszunutzen. Mit Rücksicht auf die enormen Dimen- sionen der Erde war dieses Problem sehr schwer, denn enorme B~- wegungen der Elektrizität oder Schwingungen der elektrischen Energie mußten erzeugt werden, um wenigstens in einem entfernten Grade Be- wegungen oder Schwingungen zu erreichen, welche die natürlichen Kräfte lieferten, und das schien mit menschlichen Mitteln zunächst un- erreichbar; durch stufienweise und fortwährende Verbesserungen des Generators der elektrischen Oszillationen, welcher in meinen Paten- ten 645.576 und 649.621 beschrieben ist, gelang es mir schließlich, nicht nur annähernd, sondern, wie das viele Vergleichsmessungen und Be- obaohtungen zeigten, elektrische Schwirngungen in dem Maße zu er- zeugen, daß die tatsächlichen Blitzentliadungen übertroffen wurdei?, und ich fand, daß es mit solchen Apparaten möglich ist, jederzeit in der Erde Phänomene zu erzeugen, die ähnlich denjenigen der Blitzenth1;dungen waren. Mit der Kenntnis der entdeckten Phäno- mene und mit den Mitte,ln, die ich hatte, um diese Resultate zu erreichen, bin ich nicht nur imstande, viele Operationen durch be- kannte Instrumente auszuführen, sondern auch viele bedeutende Probleme zu lösen, einschließlich Betätigung oder Kontrolle der ent- fernten Apparate, was ohne diese Kenntnis und ohne solche Mittel bis jetzt ausgeschlossen war. Mit einem solchen Generator ist es z: B. mögli?h, einen genau abgestimmten Empfangsapparat ohne Rück- sicht auf die Entfernung zu betätig,en und so verständliche Signale zu übertragen oder einen oder mehrere solche Apparate für viele andere "'.ichtige Zwecke zu bet~t~gen, z. B. für Angabe der genauen Zeit, für die Feststellung der Position der entfernten Körper in Bewegung oder die Richtung eines bewegten Objektes, wie z. B. eines Schiffes auf der See, zu_ b~sti~men, die bewältigte Entfernung desselben oder seii:e Geschwindigkeit festzustellen oder viele andere nützliche Effekte m einer Entfernung zu erzeugen, die von der Intensität, der Wellenlänge, der Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung oder von anderen Eigentümlichkeiten der Störungen dieses Charakters abhängen. Ich will die Anwendung,sweise meiner Entdeckung durch die Be- schreibung einer Spezialverwendung derselben erklären, nämlich fü~ die Übertragung verständlicher Signale oder Nachrichten zwischen zwei entfernten Punkten, und mit Rücksicht auf diese Zwecke verweise ich auf die beiliegenden Zeichnungen, in welchen die Fig. 67 schematisch l~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ~- -

255 den Generator zeigt, der die stationären Wellen in der Erde erzeugt, und die Fig. 68 den Apparat, der sich an sehr entfernter Stelle be- findet, um Effekte dieser Wellen aufzuzeichnen. In der Fig. 67 bezeichnet A die Primärspule eines Transformators, der allgemein aus wenigen Windungen eines starken Kabels von sehr geringem Widerstand besteht, dessen Enden mit den Polen einer kraft- vollen Quelle elektrischer Oszillationen verbunden sind, die mit B be- zeichnet ist. Diese Quelle ist gewöhnlich ein auf hohe Spannung ge- ladener Kondensator, welcher in rapiden Folgen durch die Primär-

Fig. 67 und 68.

spule entladen wird, wie das in einer von mir erfundenen und jetzt genau bekannten Transformatortype der Fall ist; wenn aber gewüns~bt wird, stationäre Wellen großer Länge zu erzeugen, so wählt man en~e W echaelstromdynamomaschine von geeigneter Konstruktion für die Betätigung der Primärspule A. C ist eine spiralförmig gewunden~ ~e- kundärspule innerhalb der Primärspule, deren in der Nähe der Pn~ar- spule befindliches Ende bei E1 geerdet, während das andere mit einem hochgeführten Ende E verbunden ist. Die physikalischen Konstanten der Spule C, welche die Schwingungsperiode bestimmen, werden so gewählt und einreguliert, daß das sekundäre System E1 C E in best- möglicher Resonanz mit den durch den primären Stromkreis A aufge- drückten Oszillationen steht. Außerdem ist es, um die Spannungen und 256 . B wegungen im Sekundärsystem zu erhöhen, von die elektrischen n e daß seine Widerst~nde unt~r den. gegebenen B~- größter Bedeuty _g, wie möglich und seme Selbstinduktion so groß _wie ding~nge1?- so ti!iErdung muß mit größ~er Sorgfalt ges~hehen, um ihre möglich __sin d. reduzieren. A~statt, wie an~egeb~n, dire~t ~u erden, Widerstande zuC •n Serie oder m anderer Weise mit der Primärspule A kann die Spule d i in welchem Falle diese letztere mit der Platte E1 verbunden w~~d edanz CJ"[eich, ob ein Teil oder die ganze Primärspule verbund~n ~~ ;feil dei~elben in die Spule C einges~haltet ist, .. muß oder gar kr ge des Leiters von der Grundplatte E, bis zum erhohten die Ge~a~~a;iertel der Wel~enlän~e de_r elektrischen Stö~u~g- in dei_n E nde E .Jl1 CE sein oder gleic~ sein dieser . Lä~ge, multiph~iert 1:11t S_Ystem 1 den Zahl. Wenn dieses Verhältnis emgehalten wird, wird emer Eu~ger; mit den Punkten der Maximalspannung des Sekundär- das_ 'n, esammenfallen und so wird in ihm, also in dem erregten Strom- k k reises zu is stärkste Bewegung d er El e.kt nz~tat_ . . .. statt f"m d en..U m die ie el e e kt-~1sc . he B re ' ()" im Sekundärstromkreis wie irgend möglich zu verstarken, . ~wegu~~entlich daß die induktive Verbindung zwischen dem Primär- ~ ~s ; und de~ Sekundärkreis C nicht sehr innig sei, wie das b~i g::~hnlichen Transformato~·en d~r ~all ist; sie sollen im Gegent~tl lose gekoppelt sein, um. f~e1e Osz1ll~t10nen. zu ~estatten, ~md ~as will heißen daß die gegenseitige Induktion klein sem soll. Die Sp1ral_for!Il der Spule C sichert diese Vorteile, während die Windungen, die m der Nähe der Primärspule A liegen, starker induktiver Wirkung aus- z esetzt sind und am Anfang eine hohe elektromotorische Kraft sichern. Wenn diese Anordnungen und Verhältnisse sorgsam erfüllt sind und andere konstruktive Eigenschaften streng eingehalten werden, werden durch die induktive Wirkung des Primärstromkreises elektrische Be- wegungen im Sekundärsystem enorm verstärkt und steht diese Ver- stärkung mit der Induktanz und Frequenz in direkter und mit dem Widerstand des Sekundärsystems in indirekter Proportion. Ich habe in der Praxis gefunden, daß e~ aut diese Weise möglich ist, elektrische Bewegungen zu erzeugen, die vieltausendmal größer sind als die An- fangsbewegungen, d. h. als solche, die durch den Primärkreis dem sekundären aufgedrückt werden, und ich habe so im System E 1 C E Wir~ungen_ oder Bewegungen der elektrischen Energie in Momenten erreicht, die durch Zehntausende Pferdestärken gemessen werden. Solche enorme Bew_egungen __der Elektrizität geben Anlaß zu vielen neuen und erstaunlichen Phanomenen, wie bereits beschrieben. Wenn kräftige elektrische Schwingungen des Systems E1 C E der Erde aufge- drückt we:den, erz~ugen sie ents~rechende Schwingungen, die zu ent- fernten Teilen der Erdkugel geschickt werden wo sie reflektiert werden und durch Interfer~nz mit ausg~_hende!1 Schwi~gungen stationäre Wellen erzeugen, deren Rucken und Bauche m parallelen Kreisen zu der Rich- tung liegen, die die Grundplatte E 1 als Pol bestimmt. Mit anderen Worten: der Erdleiter ist mit den aufgedrückten Oszillationen genau so wie ein Draht in Resonanz gebracht. Darüber hinaus wurde durch eine Reihe von mir festgestellter Tatsachen von mir klar gezeigt, daß 257 die Bewegungen der Elektrizität durch die Erde gewissen Gesetzen mit nahezu mathematischer Strenge folgen. Für jetzt genügt es zu sagen_ und hiemit festzustellen, daß sich unser Planet wie ein voll- ständig glatter oder polierter Leiter von sehr geringem Widerstand verhält, dessen Kapazität und Selbstinduktion entlang der Symmetrie- achse der Wellenrichtung gleiohmäßig verteilt sind, und die langsamen elektrischen Oszillationen werden ~h ne merkliche Änderung über- tragen. Außer den oben angegebenen Bedingungen sind folgende drei wesent- lich, um die Resonanzbedingung zu erfüllen:

Der Erddurchmesser, welcher durch den Pol geiht, soll ein unge-

rades Vielfaches von einem Viertel der Wellenläno-e sein.

Es ist notwendig, Oszillationen zu verwende1~, bei denen verhält-

nismäßig wenig Strahlen in Form von Hertzschen oder elektromagne- tischen Wellen in den Raum gehen. Um davon eine Idee zu geben, will ich sagen, daß die Frequenz weniger als 20.000 in der Sekunde be- tragen soll, obwohl auch höhere Frequenzen genommen werden können.

Wesentlich ist, daß ohne Rücksicht auf die Frequenz die Wellen

oder die Wellenzüge durch eine gewisse Zeitperiode fortgesetzt sein müssen, und zwar mindestens eine Zwölftelsekunde, welche Zeit er- forderlich ist, bis die Welle den anderen Pol erreicht und zurückkommt. Die Anwesenheit der stationären Wellen kann auf viele Weisen detektiert werden. Man kann z. B. einen Stromkreis direkt oder in- direkt an die Erde und an eine Antenne (erhöhtes Ende) binden und auf die entsprechenden Schwingungen abstimmen. Ein anderer Weg ist, den abgestimmten Stromkreis an zwei Punkten der Erde zu verbinden, welche mehr oder werniger im Meridian durch den Pol E1 liegen, oder, allgemein gesprochen, an irgend zwei Punkten verschiedener Spannung. In den beiliegenden Figuren habe ich eine Erfindung gezeigt, durch welche die Anwesenheit der Wellen festgestellt werden kann, wobei ich eine neue Methode der Verstärkung; der schwachen Effekte benutze, wie ich sie in meinen Patenten 685.953 und 685.955 beschrieben habe - . Um die Arbeit des Systems zu zeigen, wird angenommen, daß die Hochfrequenzimpulse des Generators in der Erde stationäre Wellen, wie oben angegeben, erzeugen und daß der Empfangsapparat an ge- eigneter Stelle mit Rücksicht auf Knoten und Bauchpunkte der Wellen angeordnet ist. Die Unterbrechungsgeschwindigkeit des Zylinders D wird geändert, bis er im Synchronismus mit den wechselnden Impulsen des Generators steht und die Position der Bürsten b b1 durch Ver- schiebung so einreguliert wird, daß sie in Kontakt mit. den Seg;- menten S S1 stehen während der Periode, wenn die Impulse ihre maxi- male Intensität haben. Wenn diese Anforderungen erfüllt sind, werden elektrische Ladungen desselben Zeichens zu jedem Ende des Konden- sators geführt, so daß er mit jedem neuen Impuls auf höhere Sp:w'.m~~ geladen wird. Da die Drehgeschwindigkeit des Zylinders d belieb1~ einreguliert werden kann, so kann dio Energie jeder Anza:hl der sepa- raten Impulse akkumuliert und durch den Empfangsapparat R ent- laden werden, sobald die Bürste k im Kont:tkt mit einem der Seg- ß o k s n n , Nikola Tesla. 17 258

mente f 1 ist. E~ muß be~·ücksi?htigt werden, daß die Kap3:zität ~es Kondensators eine derartige ~~tn ~oll, daß viel größere Energ1emen?e~1 zeladen sei n können, ~tls es fur einen gewöhnlichen Ernpfänger erf~r- derlich ist. Da d_urch diese M:eth_ode eine verhältnismäßig große Energie~ menge von geeigneter Form fur den Antrieb des Empfangsapp_arates gewonnen werd~n _kann,_ br~uc!~~ ~er letzte n_icht sehr empfind!Jcl~ z~~ sein; wenn aber tl_~e Impulse seht schwach sind oder wenn es e_1fo1. derlich ist, einen Empfa_nge~- sehr schnell zu betätigen, so kann jeder der wol1lbeka.nnten empfrndlichen Apparate, welche auf ga,nz schwache Einfl üsso antworten, genommen werden .... "

c) T-e s 1 a s Pate n t 1,119.732 v O m 18. Januar 1902. Apparate für dra!JtJose elektriscJ1e Energieübertragung. Aus diesem Patent wollen wir folgendes zitieren: . ,,Um Str?me o,der Entladunge_1: ~ehr hoher Spannung_ für _versclue~ dene nütz.liehe Zwecke zu befah1gen, wie z. B. für Verteilung der Eneraie aus Kraftwerken an entfernte Verbrauchsstellen durch Drähte oder für Übertragu_ng krä_~tige~· Störungen auf große Entfernungen ~ur_ch natürliche oder nicht kunstl1che Medien muß u·ewissen Schwierig- keiten begegnet werden. Wenn man den Leituna·e; aroße Elektrizität~- mengen aufdrückt, müssen Verluste vermieden bbzw~ muß die Elektn- fizienmg der umgebenden Luft ausgeschaltet werden was besonders wichtig ist, wenn die elektrische Oberflächendichte einen bestimmten Wert erreicht. Die Intensität des Effektes eines Sendestromkreises rnit freiem oder erhöhtem Pol ist der. Quantität_ der in Beweo·una- b a-esetzten Elektrizität b b · proportional, was durch das Produkt der Kapazität des Stromkre1~es, der Spannung und der Frequenz des verwendeten Stromes gegeben 18t· Um elektrische Bewegungen der geforderten Größe zu erzeugen, ist_ es notwendig, den Pol so hoch wie möglich zu Jaden denn obwohl eme große Elektrizitätsmenge auch durch rrroße auf 'niedrirre Spannung zeladene Ka,pazitäten in Bewegung .... ;<setzt' werden ka;n muß das ~cnnieden werden, weil es viele Nachbteile bietet wenn di; Kaprizität zu groß und die Spannung· zu niedrig ist. Der I-Iauptnachteil ist, daß die Vergrößerung der Kapazität eine Erniedrirruno- der Frequenz und eine Verkleinerung der Schwing·ungsenerg·ie n:ch bsich zieht ... Dem- zufolge benutze ich, um größtmögliche Frequenzen zu erreichen, was für bestimmte Zwecke von Vorteil ist, und um in solchen Sende~·n arößte Energ·ie zu entwickeln, einen hochn·eführten Pol von relativ kleiner Kapazität, den ich auf höchstmöglicl:e Spannung lade. Um dies zu erreichen, habe ich gefunden, daß es erforderlich ist, den 1:10ch- aeführtcn Leiter, d. h. seine äußere Oberfläche, wo die elektrische Ladung haupts~ichlich akkumuliert wird, so zu konstruieren, daß er einen großen Krümmungsradius hat oder d:=d~ seine Oberfläche aus „ge- trennten Elementen besteht, ,lie ohne Rücks,icht anf ihren eig~nen Krum- mun()'sraclius nahe beieinander angeordnet sind, so daß _die Gesamt- oberfläche nach außen hin einen großen Radius hat. Es 1st klar, daß 259 je kleiner der Krümmungsradius ist, um so größer für eine bestimmte elektrische Bewegung die Oberflächendichte sein wird und demzufolge um so niedriger die Grenzspanuung, bis zu welcher der Pol geladen werden kann, ohne daß die Elektrizität in die Lnft verlorengeht. Solch einen Pol verbinde ich an ein isolierendes Gerüst und ich mache die Verbindung an der Stelle, wo die elektrische Dichte sehr schmal ist. Dieser Konstruktionsplnn ist von großem praktischen Wcit uncl kann auf viele Weise nützlich angewendet werden ... " Die Fig. 69 zeigt die Anordnung der Apparatur. Patentansprüche: ,,l. Ein Resonanzstromkreis als Mittel, um große elektrische Be- wegungen zu erzeugen, dessen oberes leitendes, mit Hochspannung geladenes Ende in großen Krümmungsradien an der Oberfläche an- geordnet ist, so daß ein Verlust der Oszillationsladungen vermieden wird.

In einem Apparat der Übertragung der elektrischen Energie ein

Stromkreis, welcher einerseits mit der Erde und anderseits mit einem hochliegenden Pol verbunden ist, der der Hochspannung ausgesetzt und so angeordnet ist, daß seine Oberfläche große Krümmungsraclien hat, wie das hier beschrieben ist.

In einer Station für drahtlose Energieübertragung in Verbindung

mit einem Primär- oder Erregerstromkreis ein Sekundärstromkreis, welcher einerseits mit der Erde und anderseits mit einem hochgeführten Leiter verbunden ist, dessen äußere leitende Flächen, die mit hoher Spannung geladen sind, so angeordnet sind, daß große Krümmungs- radien auf der Oberfläche ausgebildet sind, um einem Verlust der Energie vorzubeugen.

Ein geerdeter Resonanzstromkreis als Mittel für drahtlose Über-

tragung der elektrischen Energie auf große Entfernungen, dessen ein Teil dazu dient, um in ihm Oszillationen zu erzeugen, und der andere, um ihn auf hohe Spannung zu bringen, dessen äußere leitende Flächen, an welchen hohe Spannung akkumuliert wird, als Oberflächen mit großen Krümmungsradien ausgebildet sind.

Mittel, um enorme elektrische Spannungen zu erzeugen, die a1,~s

einem primären Erregerstromkreis uncl einem sekundären Stromkreis bestehen, der mit dem primären in Resonanz ist und dessen obere leitende Elemente, die der hohen Spannung ausgesetzt sind, auf einer Oberfläche von großem Krümmungsrnclius nahe zueinander angeordnet sind, woclurch Ladungsverluste und Erniedrigung der Spannung ver- mieden werden.

Ein Stromkreis mit einem Teil, in dem Oszillationen erregt werden.

und einem anderen, in welchem du rcb Resonanz die Spannung au [ große Höhe gebracht wird, wobei der letztere Teil durch Stellen niedriger elektrischer Dichte gcstütz t wird und die äußersten leiten_den Teile in einer Fläche von großem Krümmungsradius angeordnet sind.

In einem Apparat für drahtlose Energieübertragung ein gee~cl~ter

Stromkreis, dessen äußeres leitendes Element eine große vereinigte 17* 260

N. TESLA. APPAHATUS fOR TRANSMITTING ELECTRICAL I:NERGY, APl'LlCATIOfl flLf.D JAN.18 1902. RENEW'LD MAY 4, 1907.

1,119,732. Patented Dec l. 1914.

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BY K'--';'<7~,,-~ ~ ATTdRNEYS.

Fig. 69. 261 Oberfläche hat, die mit großem Krümmungsradius ausgebildet ist, um große Energieladungen kleiner elektrischer Dichte zu sammeln und so den Verlusten vorzubeugen.

Ein drahtloser Sender, welcher als Kombination eine Osz.illations-

quelle enthält, wie z. B. einen Kondensator, einen primären Erreger- stromkreis und einen geerdeten sekundären Stromkreis mit hoch ge- führtem Leiter, dessen äußere leitende Flächen nahe zueinander in einer Oberfläche von großem Krümmungsradius angeordnet sind, wie das hier beschrieben ist.

In einem Apparat für drahtlose Energieübertragung ein hoch

geführter Leiter oder eine Antenne, deren hochgespannte leitende oder kapazitative Elemente nahe zueinander und i~ einer Oberfläche von großem Krümmungsradius angeordnet sind, um so die Effekte der kleinen! Krümmungsradien der individuellen Elemente und die Ladungs- verluste zu vermeiden.

Ein geerdeter Resonanzsendestromkreis, dessen äußere leite~1de

Teile in einer Fläche von großem Krümmungsradius angeordnet sind, in Kombination mit einem hoch geführten Pol größer Oberfläcl~e, der an Stellen kleiner elektrischer Dichte gestützt wird, wie das hier be- schrieben ist."

Zitate aus „The Century Magazine" vom Juni 1900.

T e, s 1 a s R u n d f u n k p r o j e k t. Außer in seinen Patenten hat Tesla auch in einem langen Artikel in „The Century Magazine" im Juni 1900 seine Versuche in Kolora:do ausführlich beschrieben, woraus wir dasjenige zitieren wollen, das sich auf die drahtlose Energieübertragung bezieht. Tesla sagt darin unter anderem folgen des: „Nachdem ich Anfang 1891 die Möglichkeit der Energieübertr~gung mit einem Draht experimentell gezeigt hatte, kam mir natüi:llcl:ier- weise der Gedanke die Erde als Leiter auszunutzen um auf diese Weise von Drähten' unabhängig zu werden. Was auch 'die Elel~trizität sein mag, es ist Tatsache, daß sie sich wie eine unzusamme1:"druckba,re Flüssigkeit verhält, und man kann demzufolge die Erde als ein enorm~s Reservoir der Elektrizität ansehen. Ich dachte, daß dieses. Reservoir von der Elektrizität wirksam durch eine geeignet konstruierte el~k- trische Maschine gestört werden kann. Demzufolge waren meine nächsten Anstrengungen dahin gerichtet, einen Spezia,la,ppar~\ .11,e~z~- stellen, welcher hochwirksam wäre, um Störungen der Elektr izitä . 111 der Erde zu schaffen. Der Fortschritt in dieser neuen Richtung w~r notwendigerweise sohr langsam und das Werk nicht ermutigend, bis es mir endlich gelang, eine neue Art Transformatorspule oder Induk- tionsspule zu vervollkommnen, welche speziell für diesen Zweck. ge- eignet ist. Daß es a.uf diese Weise praktisch ist, nicht nur g~nnge Mengen elektrischer Energie für Betätigung delikater elektnscher Apparate, was ich in der ersten Zeit beabsichtigte, sondern auch. elek- trische Energie in nn.mhatter Menge zu übertragen, geht aus der Fig. 70 262 hervor, welche ein mit diesem Apparat tatsächlich ausgeführtes Ex- periment darstellt. Das erziel_te 1!esultat war um s_o bemerkenswerter, weil das obere Spulcncude mit einem Draht oder emcr Platte für Ver- stärkumr des Effektes nicht verbunden war 1). Als cGts erste brauchbare Ergebnis meiner Experimente in dieser · Richtung· resultierte ein System der drahtlosen Telegraphie· wel- ches ich in zwei wissensdbal:tli- clien Vortr~Lgen im Februar und März J 893 beschrieben habe. Das System bestand au!' der Sende- und Empfangsstation aus zwei Stromkreisen, welche vertikal bis zu einer gewi:osen Höhe geführt wurden. Diese Stromkreise sind auf einer Seite geerdet und auf der anderen Seite mit hoch an- gebrachten Metallplatten ausae- rüstet, welche die Elektrizifat a~f- speichern und die Wirkung· be- 1rii,chtlich verstürken. Beide Strom- kreise sind genau abgcstimrn t. Die elektrischen OsziLlaLionen werden cJ urch einen Generator hervorgebracht und in dem hoch- ragenden Draht des Senders, in welchem der Generator liegt, er- regt und laufen durch den Grund zu einem entfernten vertikalen Enrpfangsdraht', in welchem ent- sprechende elektrische Oszilla- tionen hervorgerufen werden. In dem Einpfangsstrornkreis ist ein empfindlicher Empfänger ein- geschaltet, der so in Tütigkeit Fig. 70. Experimo11tollur Naul,woi8 der d raht- gesetzt wird und seinerseits Re- losen E11ergieülJertra.gu11g. lais oder andere Apparate be- Die große Spu!o i::;t an ihrem u1it,ere11 End,: rui t dur Erde tütigt. Jede Station wird z. B. vcrbuu d en lst. ruit dcrn IG Mcilcn cntf'crr.tcu St:ndt.:r UIH[ auf Resonanz. abge:·d,i111111t. Dio leucl1ten1lc U!Li!ilampe Lc- sowohl mit dem Oszillationsgene- fludct sich i11 einer Dralitwi11du11g, die von der Spille in- rator als auch mit dem Emp- duk ti v c1-r1Jg·t wird. Dur Uszillntor- der Se11dcntativn ~1rlJ(;iU.:t1: dabei 111it .J I't'ozun t seiner LciHtung. fänger ausgerüstet und eine einfache Vorkehrung ist g·e- troffen, um die Drähte abwech- selnd zu111 St'11dti11 111111 Empfangen zu bcn utz.en. ') Jliu auf der Fig'lll' ersicMliche J_eucht:nde Gllihlamp~ wurde auf eine~r En~- f'ur11111w von 15 Meilen vuu der lbclwstat1on drahtlos bei den Kol o rado-Expcri- monte1~ mit E11ergie vorsorgt. Siehe „Electrical Experimenter", Februar 191!), S. 7:!6. Die Lampe liegt im Sek1111.cliirkrcis des anten11cnlose11 Empfäng·crs. 263 Genaue Abstimmung der beiden Stromkreise sichert aroße Vorteile und ist tatsächlich essentiell in der praktischen Ar~wendunO' des Systems. In dieser Beziehung bestehen allgemein viele lrrtüm:i_. und als Regel sind in technischen Berichten über diesen Gegenstand Strom- kreise und Apparate beschrieben, die angeblich diese Vorteile sichern können, während aus ihrer Natur selbst schon klar ist, daß dies nicht möglich ist. Um beste Resultate zu erreichen, ist es wesentlich, daß die Länge jedes Drahtes oder Stromkreises von der Erdverbindung bis zum oberen Ende gleich sein soll einem Viertel der Wellenlänge

Fig. 71. Wirkung· starker elclüromag·11etischer Felder. . 10 1 . Di~ :;roßc Spule ist auf die Gnrndfrcqucnz uos Oszillators (G0.000 L'erioden) al,gcsUnunt,. 1 ~1?~ ~f'.'.· '. größeren Vcrtik alspuf cu auf die doppelte und die ül_1rigc11 auf vielfache Grundfreqm·11·1:·· Eine "urne, :.~u[ 26fa.clie Gruudfn-qucuz abgcst.imnu.o Spule wurclc ebenfalls stark erregt..

der elektrischen Schwingung im Draht oder dem Produkt dieser Länge mit einer ungeraden Zahl. Ohne Einhaltung dieser Regel ist e~ dem Wesen nach nicht möglich, die Interferenz zu verhindern und dt~ G~- heimhaltu ng der Nachriohten zu sichern. Darin liegt das Gehetm~is 1st der Abstimmung. Um zutriedenstellencle Resultate zu bekom!nen_, es sogar erforclerl ich, zu elektrischen Schwingungen von medrigem Grau zurückzugreiren. Die Funkenapparate von Hertz, welche von den 118 Experimentatoren a,llgemcin genommen werden und welche sehr h? .Schwino-un<Ten hervorbri naen orrnöu t lichen keine wirksame AbS lm- o Cl · · b , · b 264

mung und bereits leichte Störungen. genügen,_. _um de1_1 N~1,chrich~en- austausch unmöglich zu mache_n. ".V1ssenschaftlich. pr?Jektiert~- wirk. sarne Apparate erlauben aber ziemlich perfekte Ad,1ust1eru_1?g. Ein Ex- periment, welches mit ver~olI}rnmmnJ_ten Appar?ten ausgefuhrt wurde, 71 gibt davon eine Idee und 1st n1 der I• 1g. gezeig~. Als ich dieses System der dr_ahtl_osen r_eleg·1:ap~11e ept-;ickeJte, hatte ich beabsichtigt, eine Kommurnkat10n auf beliebige _En~fernung· durch die Erde oder die umg·ebende Atmosphäre zu verwH"klichen, und die praktische Anwendung_ hielt ich _von größ_ter Bedeutu~_g, namentlich auch mit Rücksicht auf den mora.lischen Eflekt, den es überall hervor- rufen würde. Als ersten Schritt dazu schlug ich um die Zeit vor, Re- laisstationen mit abgestimmten Stromkreisen zu nehmen in der Hoff- nunz dadurch Signalübertrag·ungen auf ungeheure Entfernungen, und zwa~' mit Apparaten sehr kleiner Leistung, die mir damals zur Ver- fügung standen, zu ermöglichen. Ich war aber überzeugt, daß mit genau konstruierten Maschinen Signale bi · zu jedem Punkt auf der Erdkugel übertragen werden können, ohne Rücksicht auf die Ent- fernung und ohne Zwischenstationen nehmen zu müssen. Ich gewann diese Überzeugung durch die Entdeckung eines einzigen elektrischen Phänomens, das ich Anfang 1892 in den Vorträgen vor wissenschaft- lichen Gesellschaften beschrieben hatte und welches ich „rotierende Bürste" nannte. Das ist ein Lichtbündel, das unter bestimmten Be- dingungen in Vakuumröhren hervorgerufen werden kann und in bezug auf magnetische und elektrische Einflüsse sozusagen übernatürlich empfindlich ist. Dieses Lichtbündel rotierte durch den Erdmagnetismus zwanzig-tausendmal in der Sekunde. Die Drehrichtung ist auf diesem Teil der Hemisphäre entgegengesetzt der auf dem südlichen Teile, während es in der Region des magnetischen Äquators nicht rotiert. In ihrer emptlndlichsten Lage ist die rot,iorencle Bürste gegen elektrisc1he oder ma,gnet1isehe EinfJius::;e in ung,laubliehem Grade empfindlich. Bereits leichte elektrische Änderungen im Körper eines Beobachters, ~elcher in einer E_nt~en1\111g, von ihr steht, können sie empfindlich be- elllllussen. Wenn sie m diesem höchstempfindlichen St~tllium ist ist sie imstande, die loichtoston nmgnetischon und elektrischen Änd~runO'en anwzeigen, die in der Erde vor sieb gehen. Die Beobachtung die~c;es wumlerbarnn 1'kinomens iiberzeugte mich fest, daß mit solchen Mitteln Kornmunikationen auf jede Entfernung leicht zu verwirklichen sind, vorausgesetzt, daß Apparate hergestellt werden können die imstaude sind, einen wenn auch noch so geringen elektrischen odo/ nw,o-notischen Eintlut.l in der Erdkugel und im umgebenden Medium hervor~11bringon. Ich beschloß, nrcino .Anstrengungen auf dieses waghalsige Unter- nehmen zu konzentrieren, obwohl es große Opfer erforderte; denn clie ,':lclnvierigkeiten, die iiberwunden werden sollten, waren derart, da,13 ich nur hoffen konnte, sie in jal1relanger Arbeit zu bewä.ltigen. Dns be- deutete, daß ich anclore Arbeiten, welchen ich mich widmen wollte, verschielJen mußte. Daß meine 1.i:nerg·ie nicht besser ausgenutzt werden konnte, überzeugte ich mich bald; denn ich sah ein, daß ein wirkungs- voller Apparat f'ü r die HervorlJJ'ingung· von starken elektrischen Os- 265- zillationen, wie ich sie für solche Zwecke brauchte, auch den Schlüssel für die Lösung anderer bedeutender elektrischer und tatsächlich mensch- licher Probleme bedeutete. Nicht nur drahtlose Kommunikationen auf jede Entfernung auf der Erdoberfläche waren mit solchen Mitteln möglich, sondern auoh die Übertragung der Energie in großen Mengen, die Herstellung von Stickstoff aus der Luft und die Hervorbringung· wirksamer Lichteffekte und anderer Resultate von unschätzbarem wissenschaftlichen und industriellen Wert. Zum Schlusse hatte <ich die Genugtuung, die vorgenommene Aufgabe durch Anwendung eines. neuen Prinzips zu vollenden, dessen Wert auf den wunderbaren Eigen- schaften des elektrischen Kondensators beruht. Eine dieser Eigen- schaften ist, daß man mit diesem Kondensator in unbegreiflich kurzer Zeit aufgespeicherte Energie entladen kann. Mit ihm kann man stärkste Ströme, höchste Spannungen und größte Bewegungen im Medium hervorbringen. Eine andere gleich wertvolle Eigenschaft ist, daß seine Entladungen mit beliebiger Periodenzahl bis zu vielen Mil- lionen schwingen können. Ich erreichte bereits die Grenze der Periodenzahl, welche mit anderen Mitteln erreichbar war, als mir die glückliche Idee, zum Kondensator zu greifen, von selbst kam. Ich ordnete ein Instrument so an, da,ß es abwechselnd in rapiden Folgen durch eine Spule von wenigen Win- dunzen starken Drahtes, welche die Primärspule eines Transformators odei':' einer Induktionsspule bildet, geladen und entladen werden konnte. Sobald der Kondensator entladen wurde, induzierte der Strom der Primärspule entsprechende Oszillationen in der Sekundärspule. So wurde ein Transformator oder eine Induktionsspule nach einem neuen Prinzip entwickelt, was ich elektrischen Oszillator nannte, welcher einzio·artio·e Eigenschaften des Kondensators ausnutzte und Resultate ermö~lichte, die mit anderen Mitteln unerreichbar waren. Jetzt kann man "'mit vervollkommneten Apparaten dieser Art leicht elektrische Effekte jedes gewünschten Charakters und früher ungeahnter Inten- sität hervorbringen. Die Fig. 66 zeigt die Hauptteile einer solchen Apparatur. Für bestimmte Zwecke sind starke induktive. Effekte er- forderlich, für andere größte Plötzlichkeit, für andere wieder enorm hohe Periodenzahlen der Schwing-ung oder enorme Spannungen, wah- rend für einige enorme elektrische Beweo·ungen erforderlich sind. Die Photographien der Fig. 72~ 77 zeigen Experimente, die mit einem solchen Oszillator ausgeführt wur- den, illnstrieren einige solche Eigentümlichkeiten und geben eine Idee von der Größe der ef'fekti v und tatsächlich hervor- gerufenen Effekte. Die Texte un- ter den Figuren geben genügend Erklärung, so daß eine weitere Fig. 72. Nacuweis der Strombeweg:ung durch Beschreibung unnötig ist. einen Leiter ohne Riickle1ter. ----------~~

266 Obwohl die gezeigten Resultate hervorragend scheinen mögen, sind sie im Vergleich mit dem, was mit den auf denselben Prinzipien ge-

liauton Apparaton erreicht werden kann, nur eine Kleinigkeit. Ich l1~1he Eutladuugeu von einer Länge von mehr als hundert Fuß hervor- 267 gclJracltt, es wäre aher nicht schwer, lumdettmal so lange zu orrcichen. Ich habe elektrische Bewegungen hervorgebracht, die in einem Moment Hunderttauf:ienden Pferdekräften entsprachen, es sind aller fünf oder zehn Millionen Pferdekräfte leicht erreichbar. Daß drahtlose Kommunikationen bis zu jedem Punkt der Erdkugel rnit solchen Apparaten möglich sind, braucht man nicht zu demon- strieren; durch eine Entclcckung· aber, die ich gemacht habe, ist das :lhsolute Gewißheit geworden. Populär erklärt, bedeutet das folgendes: Wenn wir eine Stimme ertönen lassen und ein Echo hören, so wissen

Fig. 74. Induktive Wirkung eines starken Oszillators. Drei Glülilampen bufinclen sich i u einer quadrut.isclrcu \ Vi11d1rnµ; von 50 Fuß Seitc1_1l:i!~g-c, die 8!1:h von 1

deru vom Oszil!a.Lor erregten I'ri märk rc.is 100 Fuß cut.lcrnt befindet. Die \•Vi11du11;; enthalt einen Kondcu- saLor und ist, auf die Frcqner.z des Üt;zi!laLors gc11au :tbg·osti1nn1t.

wir, daß der Ton einen weiten Wall oder eine Gcgcud erreicht hat, von wo er reflektiert wird. Genau so wird eine elektrische Wolle re- flektiert und dieselbe Evidenz, welche durch ein Echo IJestätigt wird, wi rd durch ein elektrisches Phä.nomcn, bekannt als st,Ltiouäre Welle, l,estätigt. Das sind Wellen mit fixen Knoten und Bauchpunkten. Ich haho anstatt der T'o nschwingungcn elektrische Schwingungen zu ont- l'en1ten Ucgenclen der Erde gesandt und die Erde hnt ge:wtwor_tet. Ich erhielt stn.tio nä.ro elektrische Wollen, die aus der Feme reflektiert wu rtlcn. 8tatio11:irc Wellen in der Erd o bedeuten mehr als d r.urtlosc Tele- 268

Vig. 7fi. Experimenteller Na.cohweis gToßcr elektriscl1er Bewegungen eines Oszill:iturs. 269 graphie auf jede Entfernung. Sie ermöglichen verschiedene bedeutende Resultate, die sonst unmöglich sind. Auf Grund dieser Entwicklung haben wir Grund vorauszusetzen, daß in nicht allzu langer Zeit die meisten telegraphischen Nachrichten durch die Ozeane ohne Kabel übertragen werden. Für kurze Distanzen brauchen wir drahtlose Tele-

Fig. 76. Teala.trn.nsforrnntor bei 12,000.000 Volt uncl 130.000 Wechseln.

phone, welche keine Überwachung· erfordern. Je größer die Entfernung, desto rationeller wird die drahtlose Kommunikation. Das Kabel 1st nicht nur ein teures Instrument, das leicht besclüidigt werden k.um, sondern es begrenzt uns in der Schnelligkeit der Ubertr.iguug durch gewisse elektrische Eigenschafton, die von seiner Konstruktion untrenn- bar sind. Eine sorgsam konstruierte Station Iür drahtlose Kommunikation 270 würde eine vielf'acho Kapaz ität des K:ll,els haben und würde bedeutend weniger kosten. Jn nioht al lz u langer Zeit wird nach meiner Meinung

die Kommunikation mit Kabeln außer Gebrauch kommen, denn das Telegraphieren mit dieser neuen Methode ist nicht nur schneller und 271 billiger, sondern auch viel sicherer. Durch ernige von mir erfundene neue Mittel für Geheimhaltung der Nachrichten wird der Geheimdienst voll gesichert. Ich habe diese Wirlcunqen in meinen Experimenten nur auf beqreneten Entfernun,qen von etwa 600 Meilen beobachtet; da es aber keine Gren- zen für die Schwin,qungskraft gibt, so bin ich fest überzeu,qt, daß eine solche Zentralstation für transozeanische Kommunikationen erf olg- reich sein wird. Aber noch mehr. Meine Messungen und Berechnungen haben gezeigt, daß es auf unserer Erde bei Benutzung dieser Prin- zipien vollkommen möglich ist, elektrische Bewegungen solcher Stärke hervorzubringen, daß ihr Einfluß ohne irgendeinen Zweifel auf einigen nahen Planeten, z. B. auf Venus oder Mars, bemerkbar sein könnte ... Ich gebe zu, daß viele, die für diese Resultate, welche mir einfach und bestimmt erscheinen, weil ich mich mit ihnen so lange beschäftigt habe, unvorbereitet sind, dieselben als noch weit von der praktischen Anwendbarkeit entfernt betrachten werden. Solche Reserve oder selbst Opposition ist im menschlichen Fortschritt eine nützliche und not- wendige Erscheinung, und zwar ebensosehr wie der Enthusiasrnus und die schnelle Ernpf änglichkeit der anderen. Das ist genau so wie mit einer Masse. Zuerst setzt sie der Kraft Widerstand entgegen, wenn sie aber einrnal in Bewegung ist, erhöht sie die Energie. Leute der Wissen- schaft lieben nicht ein unmittelbares Resultat. Sie erwarten nicht, daß die von ihnen entwickelten Ideen leicht auf genommen werden. 1 hr TV erk ist wie clas des Pflanzers für die Zukuntt, Ihre Pflicht ist es, die Funda- mente für diejenigen zu legen, die kommen sollen, und diesen den TV eg zu zeigen." Diese Ausführungen Teslas haben im Jahre 1900 entsprechendes Aufsehen hervorgerufen. Auszüge aus dem langen Artikel und Ab- bildu n zen wurden in Zeitschriften, Tagesblättern und Büchern wieder- gegebe~1. Tr~tz a~lei_n w~,ren die wissenschaftl!chen m?d technisc~1en Resultate seiner Zeit weit vorausgegangen. Seme Bemühungen, diese Resultate kommerziell und industriell auszunutzen, waren nicht erfolg- reich. Seine Vorschläge fanden auch bei den zuständigen Post- und Marinebehörden i:1 Amerika kein Verständnis. Die Veröffentlichung seiner Freunde Mitte 1900 zur Schaffung einer Finanzgruppe für das Weltsystem" Teslas brachte nicht die erwarteten Resulü~te. Toslas fäee war, eine große Radiostation zu errichten, die imstande wäre, drahtlosen telegraphischen Dienst auf dem zanzen Erdumfang zu be- sorgen, Radiophonie für telephonischen Verl~ehr und für Übertragung der"'Musik im Radiowege zu verrichten, und noch viele andere Anwen- uuno·szwecke sollten erfüllt worden. A~s diesem Programm der Freunde Teslas vom Jahre 1900, welches ebenfalls ein historisches Dokument ist, wollen wir folgendes zitieren: „Das Weltsystem ist das Resultat vieler Originalentdeckungen, z~1 denen Tesla im Laufe lang fortgesetzter Untersuchungen und Experi- mente gekommen ist. Dasselbe ermözlicht nicht nur eine präzise und augenblickliche drahtlose Übertragun°g jeder Art von Signalen, Nacl:i-- richten ocler Schriftzeichen in alle Teile der Welt, sondern auch die 272

Verbindung bestehender Teleg:rapheJL-, Telephon- _und anderer Signal- stationen ohne irgendwelche Anderung ihrer heutigen Ausrüstuno·. Mit seinen Mitteln kann man z. B. errei_chen, daf3 ein Telephonabo~rnent irucndeinen anderen Abonnenten auf der Erdkugel anrufen und mit ih~n sprechen kann. Ein seh~·- . ?illiger Empfä11~·er in der Gröf3e einer Taschenuhr wird jedem ermoglichen, ganz gl01ch, ob auf dem Lande oder auf der See, Vortriige oder Musik anzuhören, welche von irgend- einem noch so entrcrnton Platz gesandt werden. Diese Beispiele werden angeführt, um nur eine Idee von den l\foglichkoiten zu geben die diese o't';J,kn Entdeckungen ermöglichen, die die Entfernuno·en ;ernichten ~ncl ermöglichen, daß durch die Erde allein nJle technis~l10n Errunaon- schatten, die der menschliche G?ist für Drahtüuortra,gungen erfiu?den hat, ausgenutzt werden. Das weittragende Resultat dieser Entdeckun- gen ist, daß jeder Apparat, der durch einen oder mehrere Drähte in einer besohränkten Entfernung betätigt werden kann, jetzt ohne künst- liche Leiter mit derselben Sicherheit und Leichtigkeit auf unbeo-renzte Entfernungen ausgenutzt werden kann, In dieser Weise werdet: durch diese ideale Übertrag·ung nicht nur ganz neue Gebiete der aeschätt- liohen Exploitation eröffnet, sondern auch die alten worden u~g·eheuer erweitert. Eine Weltstation, die in neun Monaten in Betrieb gesetzt werden könnte, vermöchte elektrische Bewcg·11ngen großer Enero·ien hervor- zubringen und man könnte mit ihr ohne gToßc Unkosten u1~ter anderem folgendes verwi rkl ichen: a) Herstellung der Verbindung zwischen telegr;Lpltischen Stationen auf der ganzen Erde. b) Sicherstellung und Errichtung des geheimen und nicht Interferier- baren telegraphischen Behördendienstes. c) Herstellung der Telephonverbindung zwischen einzelnen Tele- phonstationen auf' der ganzen Erde. cl) Universalverteilung der Presseberichte auf telcgntphischem oder telephonischem Wege, c) HersteJJung der Nachrichtenübertragung· für Privatzwecke. f) Verbindung und Betütigung der Börscntikkcr auf der n·anzen Welt. g) Aufstellung des Weltsystems für rnusikaJische und äl~nliche Über- trugungen. h) Universalregistrierung der Zeit durch Aul'stellung von Uhren ohne Überwachung. i) vYeltübertragung von Schriften, Zeichen, Briefen usw. k) Errichtung des Universal-Marinedienstes, welcher die Steuerung der Schiffe ohne Kompaß ermöglicht, die Lag·c, Entfernung, Geschwrn- digkeit und Zeit feststeHt, um auf diese Weise Zusammenstöße und Unglücksfälle zu vermeiden. ]) lnaugurierung eines Systems der Weltpresse auf Land und See. m) Reproduktion der pbotogTaphischen Bilder und aller Art von Zeiclrnung-cn auf der ganzen Welt 1)."

J) ,,J,:Icctrical Experimcnter", J11ni roin, S. 177/178. 273 Dieses Programm, das in einer großen Station Teslas schon im Jahre 1900 zur praktischen Ausnutzung gelangen sollte, ist heute in vielen Einzelheiten tatsächlich verwirklicht. Der Fortschritt kam aller- dings sehr langsam, denn viele seiner grundlegenden Erfindungen und Entdeckungen wurden ja erst zehn und zwanzig Jahre später richtig erkannt und ausgenutzt.

Sechzehntes Kapitel. Tesla und andere Pioniere der Radiotechnik. Aus der ausführlichen Darstellung der grundlegenden Arbeiten Teslas auf den verschiedensten Gebieten der Radiotechnik geht hervor, daß die Radiotechnik und speziell auch die Radiotelegraphie eine ganze 'I'echnik darstellt und keineswegs als eine einzelne Erfindung angesehen werden kann. Teslas Arbeiten zeigen, daß der Radiotechnik. zahlreiche wichtige Entdeckungen von höchstem wissenschaftlichen Wert zu- grunde liegen, auf denen sehr viele und verschiedenste Einzelerfin- dungen basieren. Trotz dieser gewaltigen Leistung Teslas und der genialen Pionier- arbeit von Heinrich Hertz, die ihr vorausging, finden wir selbst in vielen Lehrbüchern und auch sonst in der Fachliteratur sehr oft die Äußerung, da~ die ~rahtlo~e Telegraphie eine Erfindung von Marconi sei und daß ihm . die . Radl_otech~1k zu verdanken· wäre. Aus diesem Grunde wollen wir hier d1~ _Le1Stungen Marconis und auch anderer Nachfolger Teslas charakterdsieren. t. Marconi und seine Leistung. Die ersten Apparate, die Marconi von 1896 bis 1901 verwendete, bestanden aus dem Hertzschen Oszillator R~ghischer ~onstruktion und aus dem Kohärer Branlys. Sie wurden von ihm und semer Gesellschaft später durchweg aufgegeben und durch Tesla-Apparate ersetzt. B~i den Appar,aten für Erzeugung und Empfang der Hochfrequenzenergie kommt demnach Marconi als selbständiger und unabhängiger Erfinder nicht in Betracht. Es bleiben aber noch andere wichtige Entdeckungen und Erfindungen, wie z. B. Antenne, Erdverbindung, mehrfache Re- sonanzstromkreise, Abstimmung, Wahl der Wellenlängen usw., und wir werden auch hierauf näher eingehen. Vielfach wird behauptet, Marconis grundlegendes Verdienst für die Raidiotechnik bestehe darin, daß er die Hertzsche Funkenstrecke einer- seits mit der Erde und anderseits mit einem hochragenden Draht, dessen oberes Ende mit einer Metallplatte oder einem Drahtnetz verbunden war, in Verbindung brachte. Selbst der berühmte Professor Slaby dachte und schrieb sogar, Marconis Erfindung bestünde darin, daß er die Erdverbindung und die hochragende Leitung in seiner Sendestation gebraucht habe. In einem Artikel im April 1898 in „The Century Magazine" schreibt Slaby unter anderem folgendes: 18 B o ks an, Nikola Tesla. 274 lm Januar 1897 als die Nachri0hten von den ersten Erfolgen Mar- co~is durch die Zeitungen gingen, war ich mit ähnlichen Problemen selbst beschäf'tiat. O Ich war nicht imstande, mehr als hundert Meter durch die Luft zu telegraphieren. Mir war es auf einmaJ klar, daß Marconi zu dem was bereits bekannt war, etwas Neues hmzugegeben haben mußte und daß er erst dadurch imstande war, Längen zu be- wältigen, die mit Kilometern gemessen werden. Ich ging nach _England und sah tatsächlich dort etwas Neues. Marconi machte eine Ent- deckung. Er arbeitete mit Mitteln, deren Bedeutung niemand vor ihm erkannt hatte. Nur so ist das Geheimnis seines Erfolges zu erklären. In englischen Fachzeitschriften wurde der Versuch gemacht, die N eu. heit der Methode von Marconi zu bestreiten. Man behauptete, daß die Erzeugung von Hertzschen Strahlen, daß ihre Strahlung durch den Raum und daß die Konstruktion des elektrischen Auges bereits vorher bekannt waren. Es ist wahr, ich kannte selber das alles und war doch nicht imstande, mehr als hundert Meter zu bewältigen. Marconi arbei- tete in erster Linie eine geschickte Anordnung der Apparate aus,. die mit einfachsten Mitteln sichere technische Resultate ergaben. Er zeigte, daß solche Telegraphie nur so möglich wurde, weil er auf einer Seite die Erdverbindung mit dem Apparat herstellte und auf der anderen Seite einen langen senkrechten Draht benutzte. Durch diese einfache, aber außerordentlich wirksame Methode erhöhte er die Strahlungs- kraft der elektrischen Kräfte hundertfach." Auch andere namhafte Fachleute waren der Meinung, daß Marconi durch die Erdverbindung und durch den langen senkrechten Draht mit einer Platte an der Spitze tatsächlich eine Entdeckung gemacht hat, die ihn instand setzte, die Grundlagen der drahtlosen Telegraphie zu schaffen. Der Hertzsche Oszillator und der Kohärer Branlys waren ja bereits bekannte Erfindungen; der senkrechte Draht und die Erd- verbindung waren etwas Neues, das vor Marconi noch niemand er- funden haben soll. Zwar sagt Marconi in seinem englischen Patent 12.039 vom 2. Juni 1896 und im amerikanischen Patent 586.193 vom 9. De- zember 1896 selbst, daß ihm die Arbeiten des russischen Professors Popoff, der bei seinen atmosphärischen Versuchen den Kohärer einer- seits mit der Erde, anderseits aber mit einem hochragenden senkrechten Draht verbunden hatte, bekannt waren, daß aber das Neue bei ihm wäre, auch auf der Sendestation Erdverbindung und Antenne zu gebrauchen. Wir haben jedoch hier ausfü.hrlich, ebenso wie bereits viele Maß- gebende vor uns (Dr. L. W. Austin, Prof. Kiebitz u. a.) nachgewiesen, d~ß Tesla dn seinen Vortrfugen 1892 und 1893 und später immer wieder seme I-Iochfrequenzia,ppariate eiinerseits mit der Erde und anderseits mit der Antenne verbindet, und zwar gerade für Zw.ecke der drahtlosen Energi,eübertragung, und haben gezeigt, daß er speziell für die draht- lose Telegraphie diese Anordnung sowohl an der Sendestation als auch an der Empfang1sst:ation benutzt. Demzufolge ist diese Entdeckung, die tatsächlich von grundlegender Bedeutung für die ganze Radiotechnik ist, keine Erfindung von Marconi, sondern von Tesla, nur sind zur da- 275 maligen Zeit sehr wenige sich dessen bewußt gewesen, was diese Ent- deckung Teslas bedeuten sollte, was man bei Marconi nicht voraus- setzen kann. Marconri hat demnach die Erfindung der Antenne und der Erdleitung von Tesla entnommen. Er ist dabei aber nicht verblieben. Nach vergeblichen Versuchen von fünf Jahren, mit kurzen Hertzschen Wellen und mit Hertzschen Apparaten Radiotelegraphie zu verwirk- lichen, kehrte er wieder zu Tesla zurück. Marconi hat nämlich volle fünf Jahre, von 1896 bis 1901, mit seiner ursprünglichen Apparatur gearbeitet, hat viele Experimente mit ihr ausgeführt, hat bedeu- tende Mittel seiner Gesellschaft für diese Experimente angewendet, und das Resultat war, daß selbst mit Anwendung stärkster Apparate nur geringe Entfernungen von maximal 50 Meilen bewältigt werden konnten, und zwar auf der See, wo den Hertzschen Wellen keine Hindernisse im Wege standen. Erst ais die grundlegenden Fern- steuerungs- und Kolorado-Experimente Teslas bekannt wurden ent- schloß sich Marconi mit seiner Gesellschaft, die bis dahin verwendete Apparatur ganz aufzugeben und Teslas Apparatur teilweise zu be- nutzen, was zu großen Erfolgen führte. Dem Grundplan Teslas folgte also auch die Adaptierung seiner Apparatur mit abgestimmten Strom- kreisen im Sender und Empfänger und seiner langen Wellen und das Resultat war, daß die bis dahin in fünf Jahren bewältigten Entfernunzen von 50 Meilen jetzt in einem einzigen Jahr auf 5000 Meilen wuchien. Nach weiteren fünf Ja~1ren sah sich Marconi durch die Erfolge von Poulsen, F,essenden, Wien und an?eren veranlaßt, weitere Ideen von Tesla zu entlehnen, und so konstruiert er ebenfalls nach Teslas Vorgang . •ne rotierende Funkenstrecke und schafft ein Löschfunkensystem s~~ßer Leistung, das ihm dazu _verhilft_,_ den Überseedienst zu forcieren ~nd einige Jahre dar3:uf _versch1,edene Uberseestationen zu bauen. Jetzt nutzt er auch das Prinzip der_ losen Koppelung, der flachen spiralför- migen Spulen aus, f\~hrt _Oll<.?nde~1satoren ei1:, strebt an,. den Rotations- Oszillator für ungedampfte Schwmgungen mit hohem Wirkungsgrad zu vervollkommnen und kommt endlich zu Resultaten, die Tesla rund fünfzehn Jahre vorher erreichte. Als dann die Elektronröhre aufkam, paßte sich Marconi auch dieser großen Erfindung zeitgemäß an. Gleichzeitig sehen wir aber Marconi immer wieder seine gewaltigen Erfolge durch die Presse verkünden. Eine genaue Dars~ellung seiner Arbeit wird daher eine Klärung bringen und seine Verdienste a:uf das richtige Maß beschränken. Marconi kam Mitte 1896 nach England und fand bei d~m beka~11:ten englischen Forscher der drahtlosen Telegraphie, Ingenieur William Preece, dem damaligen Chef des englischen Telegraphenwesens, be- sondere Aufnahme und Unterstützung. Dieser Unterstützung von Preece sind die ersten Erfolge zu verdanken. Preece war selbst als Chef des 'I'elegraphenwesens in England lange vorher mit drahtlosen Tel~- graphieversuchen beschäftigt und widmete sich den Arbeiten Ma~·coms mit Begeisterung. Bereits in seinem ersten Vortrag über Marconis Er- findung im Dezember 1896 bringt er zum Ausdruck, daß er zur Methode 18* 276 Marconis volles Vertrauen habe, denn auch nach s_einer ~einung waren die Hertzschen Strahlen, die mit 250 Millionen Penoden m ~er Sekun~e arbeiteten, für die drahtlose T~legraphie sehr_ geeign~t. Sie hat_t~_n ~a mit den Lichtwellen den gememsamen Vorteil, daß rhre_ In_tensitat Il) der Entfernung nicht stark verlorengeh_t. Er erklär~e. bei. diese~ Vo~- traz ausdrücklich daß auch das englische Postministerium fur die Sathe internssiert' sei und daß es keine materiellen Opfer sc,~eue11 werde um ernsthafte Proben mit dem System Marconis zu ennögh~hen. Pre~ce war der Meinung·, daß das System Marconis für ~ie ~nghs?.he Handels- und Kriegsflotte große Vorteile biete, und bereits 1m . Marz 1897 wurde vom englischen Postministerium ein größeres Experiment mit dem Marconi-System ausgeführt. Obwohl die bewältigte Entfernung nur einige Kilometer betrug, hielt Preece am 4. Juni 1897 einen Vor- trag in der Royal Institution in London, in welchem er einige tech- nische Einzelheiten des Marconi-Systems bekanntgab. Preece sagt unter anderem, daß Marconi Hertzsche Wellen von sehr hoher Freque_nz b~- nutzt und daß er ein neues Relais erfunden hat, dessen Empfindlichkeit und Feinheit alle bekannten elektnischsr; Apparate übertrifft. Die Eigen- tümlichkeit des Systems Marconi bestünde darin, daß er Leitungen vo11 sehr geringer Länge verwendet und daß auch diese nicht gebraucht werden, wenn Reflektoren benutzt werden. Der Oszillator von Mar- coni ist nach Preece der Oszillator von Righi, der eine Modifikati~n des Hertzschen Oszillators bedeutet und eine Wellenläng·e von 120 cm liefert. Für Entfernungen bis zu vier Meile eträgt der Kugelabstand 150 mm, während bei größeren Entfernungen der Kugelabstand in der F?nken- strecke 500 mm beträgt. Preece sagt weiter, daß ein Pol des Oszillators mit einem hochragenden Draht und der andere mit der Erde verbunden wird. Die Spitze des hochragenden Drahtes wird mit einer Metallplatte vo°: gewisser Oberfläche ausgerüstet. Der Draht wurde bei einigen Ex- pen~enten auch mit einem mit Metall überzogenen Ballon in sehr hohe Reg10ne~ gebracht, __ wodurch es möglich wurde, Entfernungen · bis zu neu!-1 Meilen. zu bewaltigen. Am Schluß des Vortrages sagt Preece: ,,Mar- corn hat _)rnme neuen Strahlen entdeckt, sein Empfänger basiert_ auf dem Kohärer Branlys. Kolumbus erfand nicht das Eri sondern zeigte, wie es auf seiner Spitze stehen kann, und Marconi h~t aus bekannten Mitteln ein neues elektrisches Auge geschaffen das empfindlicher ist als jedes bekannte elektrische Instrument, und' ein neues System der Telegraphie, das weiter reicht, als es bis jetzt möglich war ... Es sind genug Resultate gewonnen, um zu beweisen, daß das System von großem Wert für Schiffssignale im Hafen und für Leuchthauszwecke ist." Preece spricht in diesem Vortrag von Marconis Entdeckung der An- tenne und der Erdleitung nicht und sagt nur daß Marconi bekannte Mittel ausgenützt hat, um mit seinem System' mehr zu erreichen, als es bis dahin möglich war. Hienach ist zu schließen daß Preece selbst die große Entdeckung der Erdverbindung· und der' Antenne nicht für Marconis Erfindung hält, was sicherlich darauf zurückzuführen ist, daß Preece mit den Arbeiten Teslas bekannt war, 'erklärlicherweise aber geglaubt hat, daß das Problem der Radiotechnik nur mit kurzen 277

Hertzschen Wellen und mit dem Kohärer Branlys gelöst werden könne. Marconi hat in demselben Jahr noch viele Experimente auf der See ausgeführt, die Entfernungen aber, die erreicht werden konnten, be- wegten sich maximal bis zu dreizehn Meilen. Der größte Erfolg Marconis in diesem Jahr liegt indessen auf finan- ziellem Gebiet, denn schon Mitte 1897 wurde die Gesellschaft Wireless Telegraph and Signal Co. mit einem Grundkapital von 100.000 Pfund mit der Aufgabe gegründet, das System Marconis auszunützen und zu entwickeln und weitere Experimente Marconis zu finanzieren. Diese Gesellschaft hat im nächsten Jahr mit Marconi an der Spitze neue Experimente mit denselben Apparaten, jedoch von sehr großer Leistung, gemacht, und über jedes Experiment sind in der Presse aus- führliche Berichte veröffentlicht worden. Am 7. Oktober 1898 hat die Gesellschaft die erste Generalversammlung abgehalten in welcher der Beschluß gefaßt wurde, das Kapital auf 200.000 Pf~nd zu erhöhen. Bei dieser Gelegenheit wurde öftentlich festgestellt und durch Zeitungen bekanntgegeben, daß die Experimente mit dem Marconi-System beendet sind daß diese Experimente die Anwendbarkeit des Marconi-Systerns für Signalzw(;cke bei der Anl~unft von Schiffen in den Häfen ermög- lichen und daß neue Experimente vorbereitet werden um zu ver- suchen drah_tlose Signale zwischen Dover und Calais zu 'verwirklichen. Die 'Vorbereitungen _für diese Ver~uche wurden Anfang 1899 ge- getroffen, und zwar auf Grund v tsch~edener von Marconi inzwischen gemachter neuer Erfindungen, we ehe m mehreren Patentanmeldungen festgel•egt waren. . . pas erste Patent Marconis m England 12.039 ist datiert vom 2. Juni 1896 und wurde am 2_. M~rz 1897 ergänzt. In diesem Patent ist die be- its erwähnte Kombination der Antenne und der Erdverbindung mit dem Hertzschen Oszillator auf der Sendestation und mit dem Kohärer aif der Empfangsstation verwendet worden. Marconi gibt im Patent auch an daß er drahtlose Signale runter Anwendung des Hertzschen Spiegels auf der Sendestation auch ohne Antenne und Erdverbindung übertragen kann daß aber bei größeren Entfernungen die Benützung der Antenne und der Erde erforderlich ist. Er sagt im Patent unter anderem folgendes: Ich habe gewisse neue und nützliche Verbesserungen in der Über- tr~gung elektrischer Impulse oder Signale und in den diesbezüglichen Apparaten erfunden. Gemäß dieser Erfindung werden durch Hoch- frequenzoszillationen, d. h. durch Hertzsche Strahlen oder Hertzsche Oszillationen elektrische Signale, Aktionen oder Manifestationen durch Luft Erde oder Wasser übertragen. Durch sie können alle Drähte ent- behrt werden. Ich verwende auf der Sendestation vornehm1ich einen Ruhmkorffschen Induktor, in dessen Primärkreis ein Morsetaster oder ein anderes Instrument eingeschaltet ist, und an den Polen desselben sind Apparate für die Hervorbringung der gewünschten Oszillationen angeschlossen. Der Ruhmkorffsche Induktor kann auch durch ein_e andere Quelle der Hochspannungselektrizität ersetzt werden. Wenn mit großer Energiemenge gearbeitet wird, so ist es besser, daß der Induktor oder Transformator ständig arbeitet, solange die Übertragung dauert, 278

und anstatt den Primärstrom zu unterbrechen, die Entladung d~_r Seer~ kundärspute durch den Ta;ste!: zu unterbrechen. In diesem Falle__ konder die Kontakte des Tasters m Ol getaucht werden, denn sonst wul'd\ten Strom infolge des langen Funkens selbst bei getrennten Konta ·e- fließe~. Auf der . Empfangsstation ist ein Lokalbatt_eriekreis n_i1t 8er wöhnhchen Empfangsapparaten vorgesehen, nebst einem Apparat, . gt den Kreis schließt, wenn er durch ~s21illationen der Sendestation -~n~ht ist. Wenn d_ie U_bertragung ~urch_ die Luft erfolgt - und es er:"unsder ist, daß die Signale nur . m . einer Richtung· gehen -, wird [m Oszillato_r auf der Sendestation 111 der Rich~ung der Empfang·s_stati~n ßer Fokus emes Reflektors untergebracht und ich stelle den Kre,1sschL1~h _ in der Empfangsstation in der Richtung der Sendestation in einem a ~- liehen Reflektor auf. Wenn die Signale durch die Erdverbindunß e\ folgen, so verbinde ich ein Ende des Oszillators und des Kreisschlreßr . mit der Erde und das andere mit Platten, die elektrisch mite,inan °,\ abgestimmt sind und sich in der Luft, von der Erde isoliert, befi~d~ni _ Marconi beschreibt diese Anordnung ausführlich an Hand von ~eic 1. uungen, aus welchen ersichtlich ist, daß sowohl der Hertzsche Oszillator als auch der Branlysche Kohärer in dem Falle, wenn die Übertragung durch die Luft geht, ohne Erdverbindung auf der einen Seite und_~hne Platte in der Luft auf der anderen Seiite arbeiten. Wenn aber die Uber- tragung durch Erde oder Wasser geschieht, so werden beide Apparate einerseits mit der Erde und anderseits mit großen Platten verbunden, die an Masten aufgehängt werden. Marconi sagt dann folgendes: ,,Je größer die Platten des Empfängers und des Senders sind unr1 j_e höher sie über der Erde an~e_bracht sind, um so größer ist die fernung, auf welcher kommuniziert werden kann. Wenn diese Anoi , E~t nung gewählt wird, so ist es nicht notwendig, daß die Instrumente deö Senders und des Empfängers miteinander in der,selben Richtung hegen, und beim Empfänger ist es auch möglich, die Oszillationen aus der Erde oder aus dem Wasser zu empfangen, ohne die Platte beim Empfänger zu benutzen. An Stelle der Platten kann man auch Ballons benutzen, die mit leitendem Zinnblech überzogen sind ... Die oben beschriebenen Apparate sind so empfindlich, daß es w_ese1~t- Iich ist, entweder den Sender ~der den Empfänger in jeder Stat10n m beträchtlicher Entfernung vonemander aufzustellen oder sie in Metall- kasten unterzub1\ingen. . Mir ist es bekannt, daß verschiedene empfindliche Apparate, em~ schließlich Tuben mit Feilspänen, verschiedentlich auf kleineren oder oTößeren Entfernungen von elektrischen Störungsstellen beobachte~ wu~·- den und daß auch von anderen vorgeschlagen wurde, die Leitfäh1?:"keit der Feilspäne durch verschiedene Instrumente in der Weise zu store?, daß die Tuben erschüttert werden. Ich weiß auch, daß solche Tuben,_ dt~ Kohärer genannt :werden, für verschiedene ~xperimente bescl~rieb~nsi_n~~ mir ist es aber nicht bekannt, daß vor meiner Erfindung die Nutzltc keit der Mischung von Metallpulver erkannt und verwendet wurde, u~ den gewünschten G~·ad der E~pfindl~:hkeit_ in einem solche1;1 ~ns~rum;ne zu erreichen. Mir 1st auch die Veroffenthchung von Professor Lo g 279

vom Jahre 1894 unter dem Titel „Das Werk von Hertz" bekannt und ebenso die darin beschriebene Apparatur, in Verbindung mit der Vor- führung von Hertzschen Oszillationen. Ich kenne auch den Vortrag von Professor Popoff in den Berichten der Physikalischen und Chemischen Gesellschaft in Rußland vom Jahre 1896. In diesen Arbeiten ist aber nirgends ein komplettes System beschrieben, das fähig ist, Hertzsche Oszillanionen künstlich hervorzubringen, sie umzuwandeln und als de- finitive Signale zu übertragen, zu empfangen und telegraphisch als solche definitive Signale zu reproduzieren. Auch i t kein System be- schrieben, in dem der Hertzsche Oszillator auf der Sendestation und ein Instrument mit unvollkommenem Kontakt auf der Empfangsstation so angeordnet sind, daß ein Ende mit der Erde verbunden und das andere Ende auf einer Höhe isoliert ist. Mir ,ist es auch nicht bekannt, daß vor meiner Erfindung irgendeine praktische Form der Selbstrestau- rierung des Instrumentes mit unvollkommenem Kontakt beschrieben ist, Ich glaube, daß ich der erste bin, der die praktischen Mittel für effektive telegraphische Transmission von verständlichen Signalen durch künstlich geformte Hertzsehe Oszillationen entdeckt und ausgenützt hat." Diese Zitate beweisen in erster Linie klar, daß Marconi selbst als den Hauptwert seiner Erfindung eine empfindliche Ausführung des Kohärers und die B~nü!Jzung und__ Umformung der Hertzschen Oszilla- tionen derart, d~ß sie vo~ Empfa~ger a~s verständl~che ~ignale regi- ·e t werden konnen, ansieht. Er gibt weiter an, daß ihm nicht bekannt s. ttn daß r jemand vor 1_'htn d en V orschlag gemacht hat, den Hertzschen 8 ,' ·nator ,einerseits mit der E~de rund anderseits mit einer hoch in der L~~~ angebrac~lten Platte und 1m Empfänger den Kohärer in ähnlicher W [se zu verbinden. Wenn wir dem _die vielfa~lrnn Experimente Teslas und seine hier •rerten Veröffentlichungen m den Vorträgen von 1892 und 1893 ent- ~~~enstellen, so sehen wir, daß Tesla zwar nicht den Hertzschen Oszil- lator wohl aber seine Apparatur und Schwingungskreise auf der Sende- stati~n einerseits mit d~r ~rde und anderseits mit einer hoch in der Luft ang,ebrachten und isolierten Platte verbindet, während er auf ~er Empfangsstation jeden empfindlichen und gee,igneten Apparat ähnh_ch verbindet. Ein weiterer Unterschied ist der, daß Tesla auf beiden Statio- nen Sohwingungskreise benutzt, die je einen Primär- und je. ei?en Se- kundärschwingungskreis haben, die in bezug auf Resonanz miternander genau abgestimmt werden. . . . . Daraus geht klar hervor, daß die Erfindung von Marconi - dem die überall leicht zugänglichen Arbeiten Teslas selbstverständlich eoenso gut und noch viel besser bekannt waren als die von Professor Lodge und von Professor Popoff (denn, wie wir schon nachgewiesen haben, waren die Arheiten Teslas nicht nur in den Zeitschriften, sondern auch in Büchern in englischer und deutscher Sprache veröffentlicht) - darin besteht, daß er aus bekannten Apparaten und Anordnungen Hertz', Branlys und Teslas ein System für drahtlose Telegraphie mit Her~zsch~n Oseillationen kurzer Wellenlänge zusammengestellt hat. Durch die _weit- gehende Unterstützung Marconis seitens W. Preeces ist in der wissen- 280

schaftlichen Welt der allgemeine Glaube aufgekommen, d~ß f~-c~;~! durch die Anwendung der kurzen Hertzschen Wellen wirk ic. u brauchbares Mittel gefunden habe, um die drahtlose Tele~raphJ·eh zft verwirklichen. Die Hertzschen Experimente waren in der Wis_sensc ie

als glänzende Bestätigung der Maxwellschen Theorie - eine _gr~ _

wissenschaftliche Tat und demzufolge ist es verständlich, daß die ed tonung von Mar_coni_, sein System arb:ite mit_ Hertzsche·~- App~ratur u;m Hertzschen Dsz.illationan, überall die Begeisterung f'ür sem Syst n rechtfertigen konnte. Nicht nur Preece, sondern, wie wir schon ge_s~. !n haben, auch Slaby, aber auch Flemming und viele andere Aut~ntat glaubten fest, daß die Verbindung des Hertzschen Oszillators mit Erit~ und Antenne die seit langem er,sehnte Lösung des Problems der dra . losen Telegraphie mit Hertzschen Ätherwellen bedeute. Daß ~ar~o~~ hiebei außer den Apparaten von Hertz und Branly auch noch die_ r verbindung und die Antenne von Tesla entlehnt, fällt selbst W,iss~n- schaftlern nicht weiter auf, denn Teslas eigene Versuche, durch seme hochgespannten Hochfrequenzströme das Problem der drahtlosen Tele- graphie zu lösen, waren damals noch wenig bekannt, während a~_der- seits die Ansicht vorherrschte, daß Teslas in verschriedenen Vort~agen gemachten Vorschläge, seine Hochfrequenzströme bzw. Oszillatw_nen für die Lösung des Problems der Radiotelegraphie auszunutzen, _m cht zum Ziele führen würden, weil sie von den Hertzschen Oszillat10nen grundverschieden wären. Auch wurden in der Fachliteratur die Erfolge der ersten Versuche Marconis als so glänzend verkündet daß nirgends ein Zweifel darüber aufkommen konnte, daß Marconri de~ Erfinder der Antenne und Erdverbindung wäre. Trotz dieser so laut verkündeten Erfolge Marconis war das Resu~tat der zweijährigen Experimente sehr unbedeutend denn die bis Mitte 1898 z1:1r See überbrückten Entfernungen betruge~ nur 13 Meilen. . Inzwischen kommt jedoch aus Amerika die Nachricht daß Tesla mit seinem System, das nicht auf Hertzschen Oszillatione~ sondern auf längerwelligen ':{'esla-Oszi)lati_onen mit Wellenlängen vo~ einigen hun- dert Metern .?as1ert und nchtige Teslaströme verwendet, drahtlose tele- graphische Ubertragungen auf Entfernungeq von 20 Meilen bei New- York, und zwar a11.If dem Lande und nicht auf der See ausgeführt habe. Die Nachricht besagt weiter, daß das Teslasche System genaue Ab- stimmung der Sende- und der Empfangsstation gewährleiste und selbst auf gr~_ßt,e . Entfernun_gen d~r Er~kugel drahtlose Signalübert:~ung ohne Rucks1cht auf Hindernisse, Richtung und Erdströme ermöglich:, da die Entfernungen nur von der Leistung der Tesla-Oszillatoren, die für beliebige Größe gebaut werden können, abhängen. Bald darauf kommt die zweite Nachricht, daß Tesla bei New-York ein Schiff drruht- los auf Entfernungen von einigen Meilen gesteuert hat. Diese Nach richten bestimmen Marconi und seine Gesellschaft, größ€Te Apparate zu bauen und Vorbereitungen für Kanalversuche zu treffen, die mit neuen großen Apparaten und vor allem mit sehr großen An- tennen und einigen neuen, zum Patent angemeldeten Erfindungen au~- geführt werden sollen. Marconi hat nämlich im Laufe seiner Expert- 281 mente bis Ende des Jahres 1898 festgestellt und als „wissenschaftliche Entdeckung" verkündet, daß die Entfernung der Signalübertragung mit dem Quadrat der Höhe der Antenne wächst, so daß man mit einer An- tenne von hundert Fuß Höhe viermal so weit reichen kann als mit einer von nur 50 Fuß Höhe. Außerdem hat Marconi auch andere Er- findungen gemacht, die er zum Patent angemeldet hat und die nun bei Kanalversuchen ausgenützt werden sollen. Unter den Patenten, die er bis Ende 1898 angemeldet hat, befinden sioh folgende: l. Das Patent 12.325 vom Juni 1898 betrifft die Einkapselung der Empfangsapparatur. Um unerwünschte Einflüsse auf den Kohärer zu beseitigen, hat Marconi gefunden, daß es vorteilhaft ist, die Empfangs- apparatur in einer Kiste unterzubringen, was er durch das Patent ge- schützt haben will.

Im Patent 12.326, ebenfalls vom Juni 1898, hat Marconi die Schal-

tung in der Empfangsstation geändert. Diese Schaltung benutzt im Empfänger zwei getrennte Kreise, d. h. den Teslaschen Hochfrequenz- transformator, mit dessen Primärspule einerseits die Erde und ander- seits die Antenne verbunden ist, während sich der Kohärer im Se- kundärkreis des 'I'eslatransformators befindet. Die Spule des Primär- kreises besteht aus einer oder mehreren in Serie oder parallel geschal- teten Windungen, ?-eren Ge~~mtlänge vo~ einem bis sieben Meter variiert, während die Sekundärspule aus . viel dünnerem und längerem Draht 1),esteht, dessen_ Langem einem bestimmten Verhältnis zur Wellen- } .. ge steht. Marcom hat gefunden, daß es von wesentlichem Vorteil . ~: die Windungen der Sekundärspule in Sektionen einzuteilen und ~e;art auszuführen, daß einzelne Sektionen konische Form erhalten. 3_ Im Patei:i:t 25.186 vom Dezember 1~98 hat Marconi im Empfänger eine weHere And,erung vorgenommen. Hier trennt er die Sekundärspule in zwei Teile und verbindet ihre inneren Enden über einen Kondensator und zwei getrennte Selbstinduktionsspulen mit den telegraphischen In- strumenten, während die beiden übrigen Enden der Spulen mit dem Kohärer verbunden werden. Marconi gibt an, daß auf diese Weise die Amplitüde der Wellen konstant bleibt und daß das wesentliche Vorteile gegenüber seinen f~ühercn_ Anordnungen bietet. Die Sekundärspulen- teile werden auch hier konisch ausgeführt. Auf Grund dieser Patente und Erfahrungen sind nun Anfang 1899 an den Kanalküsten in der Nähe von Boulogne in Frankreich und in der Nähe von Dover in England zwei große Stationen mit 150 Fuß hoher Antenne errichtet worden. Die Entfernung zwischen denselben betrug zirka 30 Meilen. Am 27. März war Marconi die Kanalüberquerung ge- lungen, nämlich aus der Station in Frankreich nach England zu tele- graphieren. Marconis System hatte sich nach allgemeiner Ansicht jetzt glänzend bestätigt. Der bekannte Mitarbeiter Marconis, Professor Flem- ming, und viele andere Mitarbeiter hatten sofort in Zeitungen und in Vorträgen das verbesserte System Marconis als das Resultat von langen und zielbewußten wissenschaftlichen Untersuchungen und Entdeckun- -~

282 gen gepriesen und die breite Verwendbarkeit desselben in Aussicht gestellt. . . . Die Gesellschaft Marconis, welche bereits 1m Jahre 1897 von der eng- lischen Flotte einen Auftrag auf 280 komplette Schiffsstationen erhalten hatte konnte nun nach den zwischen Frankreich und England durch- geführten Versuchen auf weitere Aufträge rechnen, so daß ihre Existenz auf breiter Basis finanziell gesichert war. Anfang 1900 wurde _der G:- sellschaft in Anerkennung der Verdienste Marconis auch offiziell sem Name gegeben. Von der Zeit an heißt sie „Marconis Wireless Tele- graph Company". Während dieser Experimente und geschäftlichen Erfolge Marconis und seiner Gesellschaft ist Tesla jedoch in Kolorado am Werk. Er hat seine Stationen auf einer Entfernunz von 600 Meilen aufgestellt, macht Versuche nicht nur mit der drahtlc~sen Telegraphie, sondern auch mit der drahtlosen Telephonie und mit der Energieübertragung und e~t- faltet große Tätigkeit. Daß Tesla seine aroßen Versuche macht, weiß man ja überall, nun erfährt man aber aich, daß er gewaltige Erf?lge hat; denn wä:hrend Marconi auf 30-50 Meilen drahtlos telegraphiert, gelingt das Tesla auf 600 Meilen. Die Berichte werden für Marconi be- unruhigend. Er überlegt, studiert die Arbeiten Teslas und erfindet plötzlich ein neues System. Er gibt die I-Iertzschen Oszillationen . auf und adoptiert von Tesla den Oszillator und Transformator, seine Oszilla- tionen von einigen Millionen Perioden in der Sekunde, also lange Weilen von einigen hundert Metern, hohe Spannungen, seine Resonanz- schaltungen und Prinzipien. In der Eile werden einige Versuche ge- macht. Das Resultat ist überraschend. Und so haben wir die merk- würdige Situation. Während das „Marconi-System" ganz auf~egeb~n un~ das von Tesla ganz angenommen wird, werden öffentlich ~ie Leistungen Marconis immer lauter als hervorrasrend o-epriesen. Nie- mand wußte bis auf wenige Einaeweihts daß M~rconi sich im Jahre 1900 en_tschlossen hatte, sein bisherig.es s;rstem eiligst aufz1:1geben und durch ein and~res zu ~rsetzen, das dadurch gekennzeichnet 1st, daß auf d~r Sendestat10n zwei Stromkreise, miteinander auf Resonanz abg~- stimm~, verwendet werden, worin der eine geschlossen ist und die Energie erzeu?.t und der andere offen ist und die Energie in den Raum aus~trahlt, wahrend auf de_r Empfangsstation ebenfalls zwei Strom- kre1_se -:erwendet werden, die untereinander und auch mit der Sende- station 111 Resonanz gebracht sind. Ebenso schnell wurde der Induktor von Ruhmkorff mit einem richtigen W,echs·elstromo-enerator und einem hochgespannten ölgekühlten Transformator hohir Leistung ersetzt, Tesl~s Transfo!·mator mit gewöhnlichen, ungelöschten Funken gerwählt, und 111 aller Elle wurde das neue Sy,stem zum Patent anaerneldet- Das Patent wurde -:on Marconi in England am 26. April 1900 angem~~de~ und am 15. Mai 1901 wurde von Marconi in London ein Vortrag über sein neues System gehalten. Nach seinen Anaaben 0 war er mit seinem neuen System imstande, Signale auf 190 Meile n zu senden. Mit diesem System gelang es nun Marconi Ende 1901, einfach durch Erhöhung der Leistung der Apparatur, Signale aus Europa nach Ame- - 283 rika zu senden und dadurch den drahtlosen telegraphischen Dienst üb den Atlantischen Ozean herzustellen. Die Sendestation war mit eine er Y W echselstromgenerato1: v_on ?0 Kilowatt und 2000 olt Spannung au~~ gerüstet, dessen Energie m emem Transformator auf 20.000 Volt trans- formiert wurde. Mit diesem hochgespannten Strom wurde der Primär- kreis eines Teslatransformators mit der einfachen Funkenstrecke er- regt, während die Hochfrequenzenergie aus de_m selben in den offenen Stromkreis der Sekundärspule und der Erd~e~tung _u1;1d dei: Antenne übertragen wurde. Die Periodenzahl betrug eiruge Mill10ne~ ;n der Se- kunde, wodurch sowohl auf der Sende- als _auch auf det Empfangs- station geeignete Kondensatoren und Regiul!erspulen verwendet und St omkreise auf bessere Resonanz abgestimmt werden konnten, als a 11 eb . rd lcui·zen Hertzschen Wellen möglich war. Ein Teslatrans- es e1 en . . . f l F k formator der Sendestation war mit eme~n em ade ien un enapparat · 17 .. t t bei welchem der Abstand zwusc 1ren en .~ugeln der Fun- ausgerus e , . . 1, t eoke veränderlrnh war. . . . e~s ~ M . oni mit ,dieser Apparatur den Atlantischen Ozean überqueren a _a~c auf Grund der Expenmente Teslas selbstverständlich. Ob- konnt¼;:.co~i dabei den gewöhnlichen Teslaoszillator ohne Funken- i~_ohl benutzt, bei welchem e~ne gena_ue Resonanzabstimmung wegen loschu':!~ wirkung der Stromkre'tse aufeinander unmöglich ist, ist doch d~r Ru_ctc gsfähigkeit eines Teslatransformators von 50 KW eine solche die . . Leis un . drahtlose Vbertragunge"! u··b er .d en Atl antisc· Jien Ozean sichert.' d,aß :' bat ja, wie wir dies bereits ge~eigt haben, 18_99 in Kolorndo mit 1 esl . n von 0·2 bis 5% von 200 Kilowatt, also mit höchstens 0·4 bis Energie ·· I{ilowatt auf ~1ber 600 . M e_i·1 en - u. zw. u··b er· I .an d -:- drah~los tele- ~~- hiert, all~rdi_ngs mit. semen vollko~~enen Rotat10nsoszillatoren, gt!;LP ber dabei mit vers?htedencn Wellenlangen gearbeitet, so daß also hat a verschiedene Penodenzahlen erzeugt und verschiedener Kraft- ga~bz uch von nur 0·4 bis 10 Kilowatt erfordert wurde. verDaßra die Leistung . M · · d er p r_esse uncl m I arcorns m · der Offentlichkeit .. Tößte Bewun~erung hervor~eru_fen hat, 1st _auf Grund der früher schon ~rzielten Begeist~rung· ve1:sta~dhch. Mar~orn wurde a;ls großer Erfinder und als schöpfenscber Geist ube~·all gefeie_rt. Daß er Jedoch das System Teslas vom Jahre 1891/92 adoptiert und sich demselben angepaßt hatte; wollte niemand gla;uben, obwohl die Zeitschrift „Electrician" 1903 dar- auf hinwies; denn der äußere Erfolg entschied alles und der war bei Marconi. In späteren Jahren mußte sich Marconi den neuen Verhältnissen an- passen. Er hat volle fünf Jahre, bis 1906, seine bisherige Funken- strecke beibehalten. Von da an macht er Versuche mit einer Rotations- funkenstrecke, wodurch es ihm gelingt, die Geschwindigkeit des Tele- graphierens wesentlich zu _vergrößern und die Leistung der Sende- station und dadurch auch die Entfernungen zu steigern. Auf rotier,ende Funkenstrecken sind Marconi in den Jahren 1907 bis 1909 vier Patente, und zwar 8462/63 und 8581 /82, in England erteilt worden. In den weiteren Jahren hat er die rotierende Funkenstrecke noch mehr aus- gebildet, um die Entfernungen noch weiter zu steigern, und mit ver- 284

besserten Apparaten ist es ihm dann gelungen, mit langen Wellen ~en Weltdienst auf der ganzen Erde in vielen Stationen einzurichten. Seme Gesellschaft hat unter der Konkurrenz vieler anderer Gesellschaften und Systeme sich der weiteren Entwicklung der Radioteohnik immer mehr anpassen müssen und hat im allgemeinen mit der Entwicklung Schritt gehalten. Wenn wir die Leistungen Marconis in der Zeit der Radioentwickl_ung trenau verfolgen, so sehen wir, daß er vom Anfang an jede wesenthche Verbesserung seiner Stationen immer wieder den grundlegenden E_r- findungen und Entdeckungen 'l'eslas zu verdanken hat. Bereits sei~ erstes System basiert auf dem Grundplan Teslas, denn Antenne_ u~ Erdleitung sind eine fundamentale Erfindung Teslas. Der Beweis .:st leicht gegeben. In den Vorträgen Teslas heißt es ja, daß die hochzufuh- rende Leitung, die später Antenne genannt wurde, zur Verstärkung -~es Effektes mit Metallplatten zu versehen ist. Und Marconi gebraucht uxirt- lieh denselben Ausdruck. Auch er sagt, daß ein Pol des Oszillators m gewisser Höhe mit einer Metallplatte zur Erhöhung der Wirkung zu verbinden ist. Die Zeichnungen in seinem ersten Patent zeigen das zur Genüge. Im Patent heißt es auch weiter, daß er die Erdverbindung herstellt, um die drahtlose Übertragung durch die Erde oder durch das VV:as~er ~u leiten. In Teslas Vorträgen_ ist das schon jahrelang vorher mit ahnlichen Worten gesagt. Marcoms ganze Unabhänaizkeit bes~eht demnach darin, daß er ursprünglich, und zwar von 1896 bi~ 1900, nicht die langen Oszillationen Tes!,as, sondern die kurzen, stark gedämpften von Hertz verwendet. Sein englisches Patent 7777 aus dem Jahre 1900 nutzt aber bereits weitere grundlegende rreslasche Erfindungen au?. Jetzt arbeitet seine Sendestation mit richtigem Teslatransformator, ~it schwach gedämpften langen Oszillationen Teslas und mit seinen vi~r Resonanzstromkreisen. Die Periodenzahl im offenen Schwin<rungskreis beträgt genau so wie bei Tesla einige Millionen Perioden. E~ cibt also sein _ursprüngliches, _gänzlich unb1,auchbares System vollständit auf und ~rbe1tet nur no?h mit Tes~as System, Teslaströmen und Teslaapparaten, 1st aber no~h 1mm~r weit davon entfernt, die grundlegenden Ent- deckungen l'eslas m der _Hochfr~quenz- und Radiotechnik erkannt _zu haben. Denn erst nach weiteren sieben oder acht Jahren nutzt nämh~h er d~e Rota~ionsfunkens_~recke, Teslas, dessen ungedämpfte Wellen bis ~u vielen Kilometern L~nge_, ferner dessen lose Koppelung der Hoc~- frequenzschwrngungskrmse, Olkondensatoren und Spiralspulen und ver- schiedene andere Erfindungen Teslas aus.

Professor Braun und seine Leistung.

Professor Braun hat schon sehr früh die Bedeutung der Arbeiten 'I'eslas für die Radiotechnik eingesehen. Aus seinem Hauptpatent ge~t hervor daß er bereits im Jahre 1898 die Überzeugung hatte, daß m!t den k~rzen Hertzschen Wellen und mit dem Hertzschen Oszillator die Radiotelegraphie auf lange Entfernunge~ trotz der Be~utzun~. ?er Erdverbindung und der Antenne auf beiden Stationen nicht möglich 285 ist. Er hat genau so wie Tesla schon sehr früh eingesehen, daß die kurzen Wellen aus dem Hertzschen Oszillator sehr stark gedämpfte Wellen sind, die keine Abstimmung ermöglichen und auch keine Hin- dernisse zwischen der Sende- und der Empfangsstation bewältigen können. Er hat sich daher sofort den Hochfrequenzapparaten 'I'eslas zugewendet und mit ihnen Versuche angestellt. Ihm waren die Ar- beiten Teslas sehr gut bekannt, denn er erwähnt in seinen Schriften an einigen Stellen, daß er mit Teslatransformatoren arbeite. Zweifel- los waren ihm auch die Experimente Teslas im Jahre 1897 bekannt, weil er ausdrücklich betont, daß mit langen Wellen alle Hindernisse zwischen dem Sender und dem Empfänger überwunden werden können und daß die Erzeugung der Hochfrequenzenergie in einem unabhängi- gen Stromkreis wesentliche Energieübertragung in den offenen Strom- kreis der Sekundärspule des Transformators und der Antenne auf der Sendestation ermöglicht. Auch stellt er fest, daß mit langen Wellen genaue Abstimmungen der einzelnen Stromkreise beim Sender und beim Empfänger möglich sind. Braun hat seine grundlegenden Ansichten in seinem Patent 111.578 vom 14. Oktober 1898 zum erstenmale festgelegt und wir wollen daher aus diesem Patent folgende wichtigen Feststellungen zitieren: ,,Man untersche!d~t _bei elektr!schen Schwingungen drei Gruppen: nämlich erstens dieJemgen Schwmgungen, welche durch mechanische Bewegung von ~agneten m_1.d Spulen gegeneinander erzeugt werden; . können mittels Maschinen hervorgebracht werden und ihre Pe- d.iese · denzahl 1st d urc · h d"ie mec h arnsc . h en B e d"mgungen der Maschinen . 10 ~ renzt. Eine zweite Gruppe ist die, bei welcher durch Leydener F!gschen und Induktionsspulen die Zahl der Schwingungen bestimmt _ad Die Schwingungszahl der zweiten Gruppe ist wesentlich höher, und · zwar dermaßen, daß es praktisch gesprochen außerordentlich ~mhwierio- ist, mit ihr so weit herabzugehen, daß sie sich der Schwin- ~~ngszahl de_r erste1: Gruppe nähert. Eine dritte Gruppe. ist na;m~°:~- lieh durch die Arbeiten von Hertz bekannt geworden. Die Kapazität wird dabei nicht mehr durch die Leydener Flaschen, sondern durcl~ einfache Körper" hervorgebracht, und die Selbstinduktion rührt bei dieser Gruppe nicht von Spulen, sondern von körperlichen Leitern her. Bisher hat man zur Telegraphie ohne Draht nur die letzte Gruppe benutzt und besonders auch durch die Verwendung des Righische1: Gebers die Schwingungszahl möglichst ziu vergrößern gestrebt. Bei dieser 'I'elegrapnie mittels Hertzscher elektromagnetischer Wellen ist es aber wes~ntliche Bedingung, daß der Empfänger und der Geber sich ununterbrochen in ihrer ganzen Ausdehnung sehen können. In die Ge- sichtslinie tretende Schiffssegel, Bäume, Gebäude usw. schwächen die Wirkung oder lassen sie ganz aufhören. Für die Hertzschen Schwingungen bedarf es ferner, um den Funken ,aktiv' zu machen, einer ganz bestimmten Funkenlänge, welche nicht überschritten werden kann. Es liegt hierin offenbar eine Begrenzung des wirksamen Potentials. Im Gegensatz zu den bisherigen soll das vorliegende System der 286 Funkentelegraphie die zweite genannte Gruppe benutzen, also di~- jenigen Wellen, welche sich bei Entladung der Leydener Flaschen in Gegenwart vo_n Induktionsspulen ergeben, Es bieten diese Wellen_ ?e~ Vorteil daß sie kernen so begrenzten Schatten werfen und auch. Leite mäßio-e'r Dicke durchdringen. So zeigten Versuche, daß zw1s~hen- stehe~de Gebäude ebensowenig ein Hindernis wie Bäume und Busche bildeten. Ein Sich-gegense,itig-Sehen, selbst nur einzelner Teile von Geber und Empfänger ist b~i der neuen Anordnung unnötig, die Wellen bewegen ,sich ~ach A~alogie der akustischen Wellen. . .ß Vor allem bieten die langsameren Schwinguno-en den Vorteil, da, ihre Energie sowohl durch Vergrößerung der I(apazität und di:,rch Verwendung kräftiger Elektrizitätsspulen als auch durch Verg1:oß~- rung ihrer Potentialamplitüden durch Transformation leicht gesteigei t werden können. Versuche haben insbesondere ergeben, daß eine kräftige Wirkung

trotz des nur teilweisen Energieumsatze,s - in besonders vollkom-

mener Weise erreicht wird,. wenn. die Entladung nicht direkt, sondern erst nach passender Transformation verwendet wird. . Die Verwendung von Leydener Flaschen für Funkentelegraphie findet sich bereits in der amerikanischen Patentschrift 609.154 von Lodge erwähnt. Dort dienen sie aber lediglich zur Anhäufung von Elektrizität und sind in Verbindung mit Hilfsfunkenstrecken . ,ange- ordnet, die zur Anreg·ung des eigentlichen Gebers dienen, der ein von den Leydener Flaschen abgetrenntes, für sich schwingendes System bildet." Obwohl Braun durch diese seine Arbeit für die Entwicklung der Radiotechnik in Deutschland ein großes Verdienst hat und auch so~st mit eigenen Ideen in der Radiotechnik vieltach anrezend und schop- ferisch tätig war - wobei wir nur auf seine Arbeiten auf dem Gebiete der Rahmenantenne und des Kristalldetektors hinweisen wollen-, müss~n wir hier doch feststellen, daß auch Braun im Laufe seiner Arbeiten die Bedeutung der Arbeiten Teslas nicht voll erfaßt hat denn sonst hätte er in seiner weiteren Tätigkeit z~eifellos viele Erfindungen und grund_ legende Entdeckungen Teslas, die später in der Radiotechnik ausge- nutzt wurden, schon selbst verwertet. Trotzdem hat Braun das f\.mbestreitbare Verdienst daß er nach Te~la der erste war, der die Bedeutung der Teslaoszillati~nen für die RadJO- technik erkannt und ihre große Überlegenheit gegenüber den He_rtz- schen Oszillationen offen ausgesprochen hat. In der ersten Zeit sieht Braun die Bedeutung der Erdleitung und die Rolle der Erde in der Radiotechnik noch nicht, denn in seinem Patent erwähnt er davon nichts; es ist aber TatJsa~he, ?-aß er_ bei seinen Experimenten _in den Jahren 1899 und 1900, die sein Assistent J. Zenneck leitete, die _Erd- leitung ebenfalls benutzte und so Reichweiten von über 60 km erzielte. Bei diesen Experimenten stellt er auch die große, Bedeutung der _Re- sonanz für die Radioübertragung fest, kann aber noch immer rncht die weittragende Bedeutung anderer Entdeckungen 'I'eslas erkennen. Aus diesem Grunde bleibt er mit seinen Arheiten stecken. Sein näch- 287 stes Patent 109.378 vom 26. Januar 1899, welches sich auf die Schal- tung zur Verstärkung elektrischer Wellen bezieht, und auch seine Vorträge und Veröffentlichungen aus den Jahren 1900 und 1901 zeigen es. Braun sieht nicht die Bedeutung der verschiedensten Methoden der Funkenlöschung bei den Osz illatoren von Tesla und übersieht die Bedeutung der losen Kopplung der Schwingungskreise und auch der Bemessung der Gesamtlängen der offenen Kreise, so daß an der Spitze der Antenne ein Schwingungsbauch zur Geltung kommt. Sicherlich stand dem auch die Tatsache im Wege, daß sich Braun über Teslas viele Patentrechte nicht leicht hinwegsetzen wollte und daß er hinter sich noch kein Industrieunternehmen hatte, welches die teuren Ex- perimente und den Bau von umfangreichen neuen Apparaten und Maschinen finanzieren würde.

Poulsen und Wien.

Diese beiden Forscher waren unter den Nachfolgern Teslas zweifel- los diejenigen, die seine grundlegenden Arbeiten auf dem Gebiete der Hochfrequenztechnik am besten verstanden haben. Poulsen wurde in der Öffentlichkeit Anfang dieses Jahrhunderts durch seinen Lichtbogensender bekannt. Er hat Teslas Methode der Hochfrequenzerzeugung mit dem Lichtbogen, welcher vom Gleich- strom gespeist wird, ausgebaut und entwickelt und sie als erster in die Radiotechnik eingeführt. Nachdem Tesla in erster Linie seinen Rota- tionso,szillator entwickelt hatte, der ihm sowohl für die Radiotechnik als auch für Elektromedizin und auch für andere Anwendungen der Teslaströme geeigneter erschien, so baute er die Methode des Licht- bogensenders nicht weiter aus. Poulsen benutzt bei seinem Lichtbogen genau so wie Tesla, einen starken Elektromagneten, um den Boge~ schnell abzureißen, und beschreitet auch den anderen Weg, den Tesla lange vor ihm schon eingeschla~en ?at, nämlich den Lichtbogen nicht in gewöhnlicher ~uft, sonder~ m emem. an~eren Medium brennen_ zu Jassen. Während Tesla den Lichtbogen m emem Glasrohr oder emer Kiste in verdünnter Luft oder in Hydrokarbon und anderen Atmo- sphären arbeiten ließ und auch ein Luf~ebläse z~m I:öschen ge- brauchte kam Poulsen auf die Idee den Lichtbogen m eme Wasser- stoff- od~r Leuchtgasatmosphäre zu betten. Er bildete ferner_ die posi- tive Elektrode als einen hohlen Kupferzylinder aus, der mit Wasser gefüllt und durch einen kleinen Motor in dauernder Drehung erhalten wurde, wodurch es ihm gelang, hunderttausend und mehr Perioden ungedämpfter Schwingungen zu erzeugen. Poulsen gilt auch als der Erfinder des Tikkers, aber auch in dieser Erfindung ist er Tesla gefolgt, denn, wie wir vorne angegeben haben, hat Tesla in seinen Patenten aus dem Jahre 1899 den Tikker bereits während seiner Kolorado-Experimente erfunden und verwendet, wodurch er als erster die Möglichkeit gegeben hat, ungedämpfte Wellen für radiotelegraphische Zwecke hörbar zu machen. Professor Max Wien hat eine andere Methode von Tesla zur Er- zielung der schwachgedämpften Wellen weiter entwickelt. Wie wir 288 schon derwder a.. hnt haben ' hat Tesla bereits in seinem Ab Vortrag 1892 die Serienfunkenstreck:e mit sehr kurzem s t an d zwisc · h en ~e f th e~nze nM e Kugeln bzw. Kontakten gezeigt und veröffentlicht. Durch enthode war er imstande Oszillationen zu unterhalten, ohne diesemit ebloßem Auge _zwi~che?- den daß ' Kugeln irg~ndem · F un_rn. l sio . h_t b ar: ·d Tesla gibt bereits in diesem Vortrag drei Hauptvorteile dieser ;~;hide an. Er sagt,_ daß ~as Iso_lationsvermögen des !-,uftrruumes von b . Gesamtbreite großer wird wenn an Stelle emes Luftraumes kgeleine ~e enLerftstrecken u . in großer Zahl b~nutzt werden . ' wodurch . es .·möglich wird mit einer klemeren Luftstrecke zu arbeiten, was einen germger~n Verl~st und geringere Abnutzung zur Folge hat. Diese Fes~ste~lung 1st von sehr großer Bedeutung. Der Vorteil, daß. an S~~lle emer. lan&"en Strecke viele kurze Strecken verwendet werden konnen, zeigt sich also am besten i~ dem Wirkungsgrad der Energie1;1-mwandlung_ der Hochfrequenzenergie, aber auch in der Form der Schwmgungen. Diesen Vorteil unterstreicht Tesla ganz besonders. Trotzdem hat Tesla auch diese Methode nicht ~eiter entwickelt, weil ihm sefne 3:n~eren :-'ie- thoden größere Y_ ort!Ile boten. Allerdings finden wir bei i~m. ~iese Methode, vielfach 1m Zusamme°:hang mit anderen Methoden, bei e~rn9en Patenten angewendet. Als zweiten Vorteil führt Tesla an, daß die Zu- verlässigkeit des Apparates wesentlich erhöht wird, und als dritten gibt er an, daß mit einem solchen Apparat auch gewisse Meseungen der Funkenspannungen vorgenommen werden können. Professor Wien hat diese Methods entwickelt und sie als erster in die Radiotechnik eingeführt.

Fessenden, Alexanderson und Goldschmidt.

Diese drei Forscher haben große Verdienste um den Hochfrequenz- generator, welchen Tesla nach vielen konstruktiven Methoden als erster entwickelt und, wie wir schon gezeigt haben in die Radiotechnik durch seine Versuche 1898 und 1899 eingeführt l~at wodurch er die ersten Radioübertragungen mit ungedämpften Wellen vorgenommen und ermöglicht hat. Fessenden ha_t dann im Jahre 1907 mit einem Hochfrequenzgenerator von 50.000 Perioden und 2 KW Leistung drahtlose Te,lephonieversuche auf einer Entf~rnung von 320 km durchgeführt. Fessenden gilt auch als d~r Erfinder des Schwebungsempfängers, da er auf die Idee gekommen 1st, auf der Empfangsstation den empfan- genen Schwingungen die Wellen eines Hilfssenders zu überlagern. Fessenden hat nach 'I'eslas Vorbild auch rotierende Funkenstrecken gebaut und auch auf diesem Gebiet die grundlegenden Ideen von Tesla entlehnt. Alexanderson ist in der Radiotechnik vor allem als der Konstruk= , teur großer Hochfrequenzgeneratoren bekannt die in vielen Radio- statio?-e~ in Amerika_ arbeiten. Sein Hauptv~rdienst für die Radio- techmk ISt, daß er mit unbeugsamer Energie auf dem von 'I'esla ein- geschlagenen :V eg so lange ausgehalten hat, bis die erste große Hoch- frequenzmaschme von 200 KW Leistung gebaut war und betrieben 289 wurde. Obwohl das nur eine konstruktive Leistung ist, ist sie mit vielen Schwierigkeiten verbunden gewesen, die großes technisches Können und Erfindergeist erforderten. Auch auf anderen Gebieten der Radiotechnik ist Alexanderson tätig gewesen. Goldschmuit hat sich ebenfalls in erster Linie als Konstrukteur der hochleistmngsfähig·en Hochfrequenzgeneratoren hervorgetan. Viele seiner Generatoren sind in verschiedenen Stationen in Betrieb. Alexanderson und Goldschmidt gelten in der Geschichte der Radio- technik als die eigentlichen Pioniere der Hochfrequenzmaschine, obwohl auch viele andere, wie Latour, Bethenod, Dornig und Graf Arco, große Verdienste auf diesem neuen Gebiete haben. Alle diese Arbeiten sind aber nicht nur in konstruktiver Beziehung auf den grundlegenden Prin- zipien aufgebaut, die Tesla bei seinen ersten ausgeführten Maschinen festgelegt hat, sondern sind erst dadurch ermöglicht worden, daß Tesla bei seinen Radioexperimenten in Kolorado als erster auch Hochfrequenz- maschinen benutzt und Oszillationen entsprechender niedriger Frequenz ausprobiert hat, wodurch effektiv gezeigt wurde, daß auch sehr lange Wellen von zehn, zwanzig und mehr Kilometern für Radioübertragung auf größte Entfernungen mit großem Vorteil verwendet werden können. Alexanderson hat als Pionier der Radiotechnik auch für die Ent- wicklung ·des Röhrensenders große Verdienste in Amerika. Er ist auch durch •seine Arbeiten auf dem Gebiete der 'I'elevision bekannt. Alexanderson hat niemals gezögert, Tesla den schuldigen Dank und die ihm gebührende Anerkennung öffentlich zu erweisen. Er hat in loyal~r Weise_ immer die geni~:tle Pio~üerarbeit Teslas als grundlegend für die Entwicklung der Radiotechnik anerkannt und hervorgehoben. Ale:xanderson hat bei einer Gelegenheit wörtlich geschrieben: Fast auf jedem Schritt der Entwicklung, sowohl der Kraituber- tr~gung und der Starkstromtechnik als auch der Radiotechnik, können wir die Gritndidee auf Nikola Tesla zurückführen. Es sind in der Tat nur wenige, die in ihrem Leben die Verwirklichung einer so unge- heuren Imagination gesehen haben."

Slaby und Graf Arco.

Diese beiden Forscher haben für die Entwicklung der Radiotechnik in Deutschland ebenso wie Professor Braun große Verdienste. Während Professor Slaby selbst auf dem Gebiete der Radiot_echnik mehr durch seine Autorität als durch wirkliche Leistunzen gewirkt hat, kann man von seinem Assistenten Graf Arco das Geo-~nteil behaupten. Graf Arco war durch Slaby in da~ Gebiet de'r Hochfi~equenztechnik als sein ~ssi- stent 1897 eingeführt und hat sich in späteren Jahren für die· Entwick- . lung der Radiotechnik große Verdienste erworben. Professor Slaby wohnte Antana 1897 den Versuchen von Marconi .

bei und vollführte noch im selbe; Jahre nach dem Vorbild Marconis viele Experimente wobei er soaar Entfernun°·en von 21 km erreichte. ' b b b . f In den nächsten Jahren erneuerte er die Versuche und kam da et au die Idee der Multiplikatoren und des Verlängerungsdrahtes. Slaby hat 19 B ok s an, Nikola Tesla. 290 11 von Tesla die Idee der Bemessung der offenen Schwingung~- ;~~i~ ~~f ein Viertel der Wellenlänge entlehnt und hat vern~ch!, sie · einigen eia-enen Erfindungen zu verwerten. Daß er aber mit diesen k~finluno-en ~icht allzuviel Erfolg haben konnte, beweist die Tatsache, daß sein: Erfindung der Multiplikatoren und des Verlängerungs~rahtes s äter keine praktische Verwendung gefunden hat. Da Slab;y Jedo?h d~rch diese Erfindung Verdienste für die Entwicklung den Rad10t~chmk in Deutschland und für die. Gründung der Telefunkengesellschaft ha!, so wollen wir aus seinem Vortrag vom Dezember 1900 folgendes z1-

tie~;~~ Länze der frei schwingenden Drähte muß diejenige einer Viertel- w~llenlängt sein. Wir müssen dur~h die recht~ Erdung des Fangdrahtes einen sicheren Knotenpunkt ausbilden und die Wellen durch denselben hindurch leiten. Ein dort angeschlossener Draht von gleicher Länge wie der Empfangsdraht erzeugt am freien Ende einen kräftigen Schwm- gungsbauch der elektrischen Spannung in ähnlicher Stärke wie. an d~r freien Spitze des Drahtes. Er bietet aber den Vorteil der Zugänglichkeit- Es ist nicht nötig, den Verlängerungsdraht geradlinig zu führen, wir können ihn auch auf größere Spulen wickeln. Hie-durch ist es nun zunächst gelungen, die Präzision und Sicherheit der Zeichengebung in überraschendem Maße zu verstärken. Das ist der Kernpunkt der Ihnen heute vorzuführenden Erfindung. . . Machen wir die Drahtlänge des Auffangdrahtes genau gleich der Viertel-Wellenlänge oder einem ~~- geraden Vielfachen derselben,_ so wandern alle übrigen Wellen, f~r welche der Erdungspunkt kein Knotenpunkt ist, unweigerlich in die Erde, sie gelangen gar nicht zum Empfang,sapparat. Ist der Verlängerungsdraht genau so lang wie der Auffangdraht, so wandern alle Wellen anderer Länge in die Erde wir können aber auch diese Wellen z~1m _Weiterwandern in einem Verlängerungsdraht veranlassen, wenn WH" die Gesamtlänge des Drahtes _ Auffangdraht und Verlängerungsdr_~ht - gleich der. halben Wellenlänge machen. Wenn z. B. der Auffangdraht 40 m und die Wellenläno-e 200 m 1st, so muß der Verlängerungsdraht 60 m sein und dann ;andert diese WeIJe nicht in die Erde. Dieses einfache Mittel gestattet in ziemlich weitem Umranze eine E:mpfangsstation zur _Aufnahme verschiedener Wellenlängen"' ~inzu- nchten. ~an hat n'.1r einen großen Vorrat von Drahtspulen vorzusehen und so viele Empfangsapparate zu halten, mit wieviel Stationen man korrespondieren will. Zur Vergrößerung der Sicherheit dient eine Spe- zialspule: der Multiplikator. Das ist der Resonanzboden der die Zeichen stärker und reiner macht. Er wird geschaltet zwische~ der Verlänge- rung des A_uffangdraht~_s rund dem ~ritter. Der Multiplikator wird ge- nau abgestimmt und laßt nur bestimmte Wellen, die wir brauchen, durch." Das praktische Resultat der Anstrengungen Slabys war das zusam- mengehen der Firmen Siemens & Halske und AEG. welche die Tele- funkengesellschaft gegründet haben, in deren Dienste Graf Arco 1903 als leitender Ingenieur eintrat. 291 In der Telefunkengesellschaft hat Graf Arco genau dieselbe Leistung vollbracht wie Marconi in seiner Gesellschaft und hat es verstanden, als Ingenieur und auch als Industrieller der Entwicklung der Radio- technik zu folgen und viele neue, fremde, aber auch eigene Ideen frucht- bringend auszunutzen. Er selbst hat sich auf dem Gebiete der Radio- technik schöpferisch tätig gezeigt, indem es ihm gelang, einen Hoch- frequenztransformator zu entwickeln, der der Hochfrequenzmaschine von Tesla eine weite Anwendungsmöglichkeit gestattete. Graf Arco ließ sich von den bis 1913 entwickelten Resultaten der Hochfrequenz- generatoren überzeugen, daß leistungsfähige Hochfrequenzgeneratoren mit großem Wirkungsgrad nicht über 6000 Perioden gebaut werden sollten, und beschäftigte sich mit einer neuen Idee, die von Eppstein, Joly und anderen bereits erörtert wurde, nämlich einen Hochfrequenz- transformator zu entwickeln, der imstande wäre, die Grundfrequenz zu vervielfachen. Zu diesem Zwecke unternahm Graf Arco viele Ver- suche und es gelang ihm, durch selbständige Arbeit den Frequenz- transformator für hohe Leistungen auszubilden, so daß eine Verdopp- lung der Grundfrequenz mit hohem Wirkungsgrad von 90% erzielt wurde. Arco ist es gelungen, auch eine Vervielfachung der Grund- frequenz mit ziemlich hohem Wirkungsgrad zu erzielen. Er gestaltete in seiner Gesellschaft sein System derart aus, daß er selbst sehr große Hochfrequenzgeneratoren von 600 KW bei 6000 Perioden bauen konnte die er in zwei Frequenztransformatoren nacheinander auf 24.000 Pe: rioden mit einem Gesamtwiirkungsgra.d von 66% umformte. Solche Generatoren sind zuerst in der Großstation Nauen verwendet worden und hinterher in verschiedenen anderen Großstationen, wobei Arco Generatoren und T1:ansformatoren verschiedener Leistung ausnutzte. Als weiteres Verdienst des Grafen Arco um die Radiotechnik ist zu erwähnen, daß er in seiner Position verstanden hat, rechtzeitig die Entwicklung der Elektronröhre zu fördern und seine Mitarbeiter selb- ständige Forschungsarbeit ausführen zu lassen, welche für die weitere Entwicklung der Radiotechnik von großer Bedeutung geworden ist. * Auf die Leistungen anderer Pioniere der Radiotechnik einzugehen, gehört nicht in den Rahmen dieses Buches. Dies trifft besonders zu für die Pioniere der Elektronröhre und für die Entwicklung der letzteren. Wir haben an einer früheren Stelle bereits erwähnt, daß hierüber schon eine ganze Literatur besteht, daß Tesla an dem Au~bau der_ Elektron- röhre nicht gearbeitet hat und daß wir deshalb hierauf nicht näher eingehen wollen, obwohl wir auch hier den Standpunkt vertreten und noch einmal darauf hinweisen wollen daß mit der Vakuumröhre von Tesla den späteren Forschern auf ' diesem Gebiete . wertvolle An- regungen für dhre Arbeiten gegeben worden waren.

19* 292 Siebzehntes Kapitel. Radioliteratur und Tesla. Schlußbetrachtungen. Wir haben in der ausführlichen Schilderung der Arbeite~1 Tesl'.1-s und der ihm nachgefolgten Pioniere auf dem Gebiete der Rad10techmk nach ewiesen daß fast alle grundlegenden Entdeckungen von ~esla gem:Cht sind: Die Radiotechnik bede~tet nicht~ anderes __ al~ praktiscbe Anwendunz der Teslaströme und es 1st demzufolge erklärlich, daß dt~ Entwicklm~o- der Radiotechnik eigentlich die sukzessive Ausnutzung und Anwet~dung der verschiedenen Teslaschen Methoden der I~och- Ircquenz-Energieerzeugung bedeutet. Die Entwicklung und praktis_d~e Ausnutzunz der Radiotelegraphie und Telephonie ist in erster Linie dadurch u~ einiae Jahrzehnte verzögert worden, daß die führenden Fachleute in der bRadiotechnik das lange nicht einsehen und zugeben konnten oder wollten. So sind die grundlegenden und ungemein wert- vollen Eigenschaften der Teslaoszillatoren und ihre Bedeutung zur Hervorbringung der Teslaströme für die Zwecke der Radioübertragungen erst sehr spät erkannt worden, obwohl Tesla ihrer konstruktiven Aus- gestaltung viele Jahre produktivster Arbeit gewidmet hat. Das bedeutet, daß auch die Hochfrequenztechnik: ihre Zeit haben mußte, denn erst nach und nach wurde alles begriffen und verstanden, was Tesla schon sehr früh geschaffen hatte. Jahre mußten vergehen, bis man einsah, daß die füudiotechnik nichts anderes als ein Anwen- dungsgebiet der 'I'eslaströme bedeutet. Schuld daran war auch die dur~h viele Radiotechniker und Physiker vertretene Auffassung, daß . die Hochfrequenztechnik: und Radiotechnik zwei ganz verschiedene Dmge sind, genau so verschieden wie Teslaströme und Hertzsche Wellen. Tesla war lange Zeit der einzige, der in dieser Beziehunz eine klare Vorstell11;ng ~atte, die. er lange vergeblich predigte; denn :s verging;en Jahre, ~ts seine Arbeiten versbande~ wurden, aber sein Name bll~b versch"'.re,gen. Der erste und lange Zeit der einzige Physürnr, der die Wahrheit aussprach, war der erwähnte Professor Drude der im Jahre 1904 in den Annalen ~er Physik seine n·rundleo·ende{1 Arbeiten veröffentlichte, in denen er zerg·te, daß die Schwincrungin in den Spulen der Teslatransformatoren und in ~en miteinander induktiv gekoppelten Spule~ der ~rahtlos_en Tel_~gr8:plue ~e1:~elben Gesetzen gehorchen und daß die Radiotechnik tatsächlich mit I eslaströmen arbeitet. Trotz dieser Feststellung und umfangreicher mathematischer Be- weise haben wir seit der Zeit, fast volle zwanzio· Jahre in der Entwick- lung der Radiotechnik nichts anderes zu ver~eichne{1 als die glatte Anwendung verschiedener Teslascher Methoden der Hochfrequenz- Energieerzcug_ung, welcl~e alle als besondere selbständige Systeme unter verschiedenen Erfmdernamen bekannt wurden. So sind die ver- schiedenen, auch heute n?ch in der Literatur so benannten Systeme der Löschfunkentelegraphie, des tönenden Lichtbocrens der Rotations- funkenstrecke und des Hochfrequenzg·enerators entstai;den. Außerdem 293 sind auch verschiedene Empfangsapparate und Anordnungen in diesen vielen Systemen ebenfalls nach den grundlegenden Arbeiten 'I'eslas ausgenutzt worden. Das ist aber nicht alles. Grundlegende Entdeckungen und Erfindungen, wie z. B. Resonanzabstimmung von vier Stromkreisen, Reguliermethoden, lose Koppelung der Hochfrequenzstromkreis•e, Er- zeugung freier Schwingungen, das Prinzip der Verstärkung der Schwin- gungen im Sender und im Empfänger, konische und flache Spiralspulen, Ölkondensatoren, Bemessung der Gesamtlänge der offenen Schwin- gungskreise und der Antenne, das Prinzip der Frequenzerhöhung und viele andere, sind von Tesla hergenommen und ausgenutzt worden. Wenn man dazu die grundlegende Erfindung 'I'eslas, die Antenne und die Erdverbindung, hinzurechnet, dann ist unsere Behauptung, daß das Pionierwerk von Tesla auf dem Gebiete der Radiotechnik die Basis für deren Entwicklung bildet, voll bewiesen. Seine Arbeiten und Ver- suche aus den Jahren 1891 bis 1900 haben die Grundlagen der Radio- technik geschaffen. Wir haben in der Einleitung die berühmten Worte von Helmholtz gebracht, die wir hier wiederholen wollen: „Der Ruhm der Erfinclung haftet cloch an dem, cler die neue l dee gefunden hat, clie experimentelle Prüfung 'ist nachher eine viel mecha- nischere Art cler Leistung." Wenn wir diesen Standpunkt Helmholtz' als Maßstab für Teslas Leistungen auf dem Gebiete der Radiotechnik nehmen dann müssen wir sagen, daß Tesla nicht nur der Ruhm der Erfindung, sondern auch der Ruhm der experimentellen Prüfung der Erfindung gebührt. Denn nicht nur clie Grundiclee und. cler Grund.plan cler heutigen Radiotechnik ist von ihm in seinen Vorträgen 1892 uncl 1893 gegeben worden, sondern die ganze Hochfrequenztechnik für die V eruiirkiichunq seines Grundplanes ist von ihm geschaffe:i, worden und noch mehr: In rast- losen, zielbewußten und umianqreichen Experimenten in den Jahren 1893 bis 1896 in seinen Laboratorien, in den Jahren 1897 bis .1898 in seinen Radiostationen bei New York und in den Jahren 1899 und 1900 in seiner Radiostation in Kolorado sincl klassische experimentelle Be- weise gegeben, daß mit Teelastriimen, Teslaschsoinqunqskreisen und Teslaoszillationen nach seinem Grundplan sowohl radiotelegraphische urul radiophonische Übertragungen auf größte Entfernungen, als auch draht- lose Fernsteuerungen und ebenso drahtlose J(raftübertragungen auf sehr große Entfernungen mögl'ich sind und von 'ihm tatsächlich aus- geführt wurden. Mit diesen unseren Feststellungen stehen wir nicht allein. Wir können leicht nachweisen, daß einige führende Köpfe der Radiowissenschaft und Technik dasselbe oder Ahnliches schon lange vor uns ausgesprochen haben. Die Meinung des französischen Radiofachmannes Girardeau haben wir schon zitiert. Wir wollten uns auf die von ihm erwähnten Patent- streitigkeiten nicht näher einlassen, obwohl wir glauben, daß darin ebenfalls umfangreiches historisches Material zu finden wäre, sondern haben einen Teil seines wissenschaftlichen Vortrages wiedergegeben, 294

um die Meinung dieses bekannten französi,schen l<'achmannes zum Aus- druck ,u b,·ingen. ·tin hat Oe,· bekannte F'ocschcr der Radiotechnik Dokto,· L. W. A_us ste um bei vielen Gelegenheiten für Tesla und Iür seine grnßen Vm'!.'"~;:ch.-ilt die Ra~iotec_hnik Stell~ng genommen. In der ame,·ikanischcn z;,'.ücklich „The Electncal Expenmenter" vom Apnl 1919 sagt e1 aus folgendes, . . • . . •titut In ,,fükola Tesla hat m semem Vort,·ag vor dem Frankf in-Ins ·aph<' Philadelphia im Feb,·ua,· 1893 ein System dec drahtl~scn. Tel•'.?,' stem und mne gan,e Reihe von Apparaten und E<-findung·eu Im- dieses [neres ge,eigt, was auf dem Gebiete de,· Radiotechnik ein ~olJkom~de. E, Wm·k da,·stelJt als alles, was bis zum -Iahrs 1910 erreicht wu p,un,iP hat in diesem Vo<t,ag seine Hochfrcqucn,osülla~ornn_ und_ das igt, hat dm· Resonan,abst,mmung beim Sende,· und beim Empfange, ge,c -de be für die Radiotiberkagnng u_nd für den Empfang Antenne ~nd ~'.dient." nu tzt und hat sornt t den T, te I des V oter» der Radwtechn,k ,~" schon Die Stellung·n.hme des Prn!esso,s Kiebit, haben wir mm Ie< ,, und 1 ge,eigt.. E,· hat in dcu Zeitsch,·iftcn „Die Na tm·wissensc haft~n, de, ,,Elektrische Nachcichtentechnik" im Juli 1931 die Bcdeutu;"t,om· gmndlegenden Pioniern,·beit Teslas auf dem Gebiete der O,e s,eich- technik, de, Hochfrcqucn,technik und der Radiotechnik geke~n tssen- net. Professor Kiebitz sagt in seinem Artikel in „Die Natur w schalten" unter andernm folgendes, nde,·t ,,Die exakten Natunvissenschaften haben im vc,·gangenen Jah,·h~adaY, einen Anlschwung e,·fah,·en, den wi,· dnrnh Namen, wie Gauß, ;:t,t der Maxwell, _Helmhott,, bc,eichnen. Im _besondernn wn;de das Ge1 nis be· Elektcmtatslehrn dm·ch neue Ernchemungcn und trnfe Erkenn\ t,ten rnichect. Die technische Ve,·we,·tung dieser Foetschdttc set,tc ,m ';, des Abschnitt des Jah,·hunde,ts ein und hat ,u eine,· Umgestal_t~~"baft· öffentlichen _und des P\'ivaten Lebens geführ-t., die in ihr·en wu ts\hrne hchen Ausw,ekungen eme de,· gcößten Umwäl,un•en dacstellt. In . den Sc_h neJJigkei t übe;t,.; fft sie a11 c U mw äl, u nge n früh%,•e,· Zeiten. U~tel r ssen Mannern, die zn siegreichem Ansturm das techmsche Neuland ersch haben, gebührt Nikola Tesla ein Eh,er,p/atz. 0 ren

An! dee llühc seines Schaffens stand Tesla in den neun,igc,· Ja> nd des vorigen .fahrhundm·ts. Damals hatt.o er· das Meiu-phase~syste~ 1 ~in· die Drehstrnmmoto,·en c,-funden ... Der· D.-ehst<-om wa,· mcht d,. ·ehe oigc Erfü,dung Tesla.s. Die Eiektrnteehnik verdankt ihm zahl,e'.den p,·aktische Eefindungen, die h~ute Selbstverntändlichkeite_n gewf~im- sind. E,· hat keine Probleme_ edunden, sondern de,· Natu,· ,hee Ged~nen nissc in ,ähc,· Focscheear·be.,t •~ntcrn_scn nnd Wege gebahnt, aul. Vee- der Fo,·tschritt. ,ustande kam. Es sm dar-au ceinnert, daß auch ill von 0 wendung von Öl in Hochspannungstransformatoren eine Erfindung Tesla ist. . . . . Tesla Die Hochfrequen,techrnk rnt das ,werte grnße Gebrnt, auf dem hwin· g•eniale Pionicrn,·beit geleistet hat ... Die T,·ansfo,mation d!' 8 stellt ? b ngen erfo]o·te in dem altbekannten Teslatransformator; ~ieser t als d,ie u erste tcch111sche o . Anwendung. Jene1 . . G· e b'ld 1 e d,ar, d', 1e w ir heu e 295 Systeme gekoppelter elektrischer Schwingungskreise bezeichnen. Die nächste Anwendung sind die funkentelegraphischen Sender und Emp- fänger gewesen, und Tesla selbst hat sie für diesen Zweck in zwei Patentschriften vom 2. September 1897 vorgeschlagen. Am besten ist diese physikalische Übereinstimmung in den Untersuchungen zum Aus- druck gekommen, die Paul Drude in den Jahren 1902 bis 1905 ver- öffentlicht hat. In diesen Arbeiten hat Drude die Vorstellung durch- geführt, daß die Vorgänge im funkentelegraphischen Sender denselben Gesetzen gehorchen wie die Schwingungen im Teslatransfonnator, daß also diie Sender der drahtlosen · Telegraphie mit Teslaströmen arbeiten ... Durch Mißgeschick zur Resignation verurteilt, ist der geniale Tesla, dem die moderne Zivilisation viel zu verdanken hat, an äußeren Er- folgen arm geblieben. Als großer Geist hat er seinen persönlichen Vor- teil nicht genügend wahrgenommen, sondern nur den Fortschritt im Auge gehabt. Auch sind ihrn Schüler und Anhänger in genügender Zahl versagt gewesen, die ihrn den Preis seiner großen Taten auf natur- wissenschaftlichem und elektrotechnischem Gebiete in dem Umfang ge- sichert hätten, der ihrer Bedeutung entspricht." Der bekannte Professor Dr. M. Vidmar 1) sagt über Tesla unter anderem folgendes: „Die te~lm~sche :f:iteratur sp~·icht_ vei:hältnismäßig wenig· von Nikola Tesla. Da ist ihm kerne Gerechtigkeit widerfahren. Wir haben noch kein objektives literarisches Bild übe~ r~esla in der Entwicklung der Elektro- technik während der letzten dreißig Jahre. Wir sind ihm in der Zeit zu nahe. Eine umfangreiche Übersicht der gewaltigen Grundlaaen der rrechnik, denen Tesla so zahlreiche Impulse gegebe~ hat ist seht schwer. Tesla richtig bewerten kann nur jemand, der auf di~ Elektrotechnik von einem hohen Beobachtungspunkt blickt. Es ist verwegen, sich das anzumaßen. Der Beruf des Verfassers dieser Zeilen hat ihn o-ezwuno·en, sich mit der Elektrotechnik in ihrem ganzen Umfang zu b:schäftigen. Darum mag ihm der Versuch, über Nikola Tesla zu sprechen, erlaubt sein. Tesla ~önnen_ wir ~icht in. den normalen_ Rahmen eines erfo.lg2·eichen großen Elektromgerneurs bringen. Tesla 1st ein Dichter der Elektro- technik, Künstler, wie man es will. Tesla war zu voll von Ideen, um das normale Werk des Ingenieurs vollführen zu können. Seine Intuition ist kolossal, sein Einblick in die Naturgehe,imnisse überwältigend. Diesem Kopf war die Welt zu klein, und dieser Phantasie war die Unter- nehmungslust der Amerikaner zu schwach. Tesla hat die junge Elektro- technik so intensiv befruchtet, daß nur in dieser Wirkung das Verständ- nis für ihre unglaubliche Entwicklung der letzten Jahrzehnte gefunden werden kann. Tesla ist in einem Lande autgewachsen, das ihm zu klein war. Er eilte in die Welt, warf sich schöpferisch ans Werk, traf aber überall auf Hindernisse der Menschen, die ihn nicht verstehen konnten. Er kam wie e,in Sturm, riß die Menschen mit sich, die ihm schwer folgen konnten, 1) Im Jahrbuch der Universität Zagreb, redi.g. vou Dipl.-Ing. Prof. M. Plohl

(Sonderabdruck). 296

stürzte vorwärts, ohne auf seine Umgebung, auf die normalen Menschen, die nur langsam vorwärts gingen, Rücksicht zu nehmen. Eine ganze Reihe seiner kolossalen Ideen kam zur reohten Zeit, als sie die Welt erwartete, zahlreiche Ideen kamen a.ber zu früh. Wir sind auch heute noch nicht ganz reif für Tesla .. -. . . Ende der achtziger Jahre bereitete sich für die junge Elektrotechmk die erste große Krisis vor. H1ren Höhe~unkt erreiichte sie im Somm~r 1891 als ihr die berühmte elektrotechmsche Ausstelluno- in Frankfw t zum 'Ausbruch verhalf. Dieses Schicksalsjahr ist mit de; Namen Tesl_a unzertrennlich verbunden. Den ungeheuren Einfluß Teslas auf die wei- tere Entwicklung der Elektrotechnik jener Zeit kann man erst dann sehen, wenn man in das Innere der erwäihnten Krisis zründlich hin~in- sieht, in das WesentLiche des stürmischen Kampfes ~wischen Gleich- strom und Wechselstrom, des Kampfes, welchen Tesla mit seinen Ideen durchkreuzt und entschieden hat ... Die Entwicklung der Elektrotechnik ist seit dem Ende des vergange- nen Jahrhunderts ganz den W,eg gegangen, den ihr Tesla vowescl111ieben hat. Der Mehrphasen-Wechselstrom hat sehr schnell die elektrischen Zentralen beherrscht, und der Drehstrommotor ist .in die Fabriken nnd Werkstätten eingeführt. Die E.Jektrotechnik hat unter Teslas Fahne die ganze :?;ivilisierte Welt in einem Riesenansturm erobert. Heute sin~ das Mehrphasensystem, das sogenannte Drehstromsystem und der Indukt10ns- technik.die mächtigen Stützen der mächtigen Grun'dla.gen der Elektro- motor

. Hätte Tesla nichts anderes gegeben als nur die richtige techn~sche Idee des mehrphasigen Wechselstromes und die Idee des Jnduktton:~- motors, so wäre er schon der Vater der modernen Starkstromtechnz~ geworden. Daß er diese beiden Ideen jedoch o-erade zur rechten Zeit gebracht hat, ist sowohl sein als auch unser alle~- Schicksal. Daß er als junger Ingenieur in Budapest die Vision des Drehfeldes dieser wunder- baren Eigenschaft des Mehrphasenstromes gehabt hat i~t der beste Be- weis, da~ er sein elektrotechnis?h,es L~ben_ in seinem ;rempo gelebt !1at, daß er die beson~ere Ga~e. des_ t,iefen Embl~ckes in die Naturgeheimnisse hatte und daß seme Intmt10~ 1!1_ ~er Gescluchte der Elektrotechnik ohne Beispiel ist. . . Die ganze z.1v1fosrerte Welt genießt heute die Früchte dieser beiden fundamentalen Erfindungen. Tesla hat sich bei seinen Gedanken über die Probleme des Stark- stromes, während er bereits das Mehrphasensystem, das Drehfeld und den Indukt.ionsmotor erfunden hat_te, nur einen Moment a,ufgehalten, und es wurde ihm klar, daß er an die Hochspannungen heranzehen muß, um die Energieübertrng·ung auf gToße Entfernungen zu e;möglichen. . . . . Es ist bekannt, daß er sehr v1~l m~t hohen Spannungen experiment_r. ei-t bat. Im Sommer 1891 haben wir sein Patent auf die Isolation mit Mme- ralöl. Seinem unverwirrbaron Instinkt wurde Genugtuung g·egeben. Unsere großen Transformatoren der modernen elektrischen Zentralen wären ohne Mineralöl, welches gut kühlt und hervorragend isoliert, un~ möalich. Ohne Transformatoren aber würde das ganze System der We~hselströme zusammenbrechen. Die Säule der Transformation, welche 297 neben den Säulen des Mehrphasenstromes und des Induktionsmotors den Riesenbau der modernen Starkstromtechnik hält, ist ebenfalls Teslas Werk. Denn Tesla hat sie mit seinem Patent der Isolation mit Mineral- öl fundiert. Durch die Aufzählung der Erfolge Teslas auf dem Gebiete der Stark- stromtechnik ist der ganze Tesla bei weitem nicht erfaßt. Der andere, fast unermeßliche Teil seiner Ideen ist heute noch nicht verarbeitet. Tesla hat, und das kann man heute ruhig saqen, die Grundlagen der Hochfrequenztechnik und der drahtlosen T'elephonie und Telegraphie geschaffen. Tesla hat sich von der Starkstromtechnik enttäuscht abgewendet, denn er hat ihr alles gegeben, was sie für ein halbes oder ganzes Jahr- hundert benötigte. Er hat gesehen, daß der Wechselstrom die Trans- formation in großen Dimensionen der elektrischen Apparate erlaubt, und hat eingesehen, daß er für praktische Bedürfnisse nicht mehr als 50 Perioden braucht. Seine Phantasie aber hat ihn über diese bescheide- nen Perioden weit hinaus getrieben. Er konstru,ierte bereits anfan~s der neunziger Jahre Generatoren für 35.000 Perioden. Er brachte d'.e Wirkung „des Hauteffektes" hervor, eines Phänomens, welches wir praktisch bei unseren Konstruktionen vor zwanzig Jahren beobachtet haben. Er konstatierte, daß' diese Erscheinung die Anwendung der Hoch- frequenzströme in der Medizin ermöglicht. Tesla hat erkannt, daß die Hochfrequenzschwingungen die wertvolle Übertragung der elektrischen Impulse ohne Drähte ~'lur°oToße Entfernun- ien ermöglichen. E_r war d~r erste, der die drahtlose ri~elephonie _vorge- ~c)1lagen ha_t. ~n seinem Geiste hat er in den neunziger Jahren die Ent- "'icklung, ~ie Jetzt gekommen ist, vorausgesehen und hat alle die Sachen cresehen, i'i' • die noch kommen. werden .. ' mözlich · b in einizen b Jahrzehnten, . r:n.öghch nach hundert Jahren. Was alles Tesla auf dem Gebiete der Grundlagen der Hochfrequenzströme patentiert hat, kann nicht aufge- zählt werden. Die Hochfrequenztechnik steht heute dn ihrer Entwicklung annähernd dort, wo die Starkstromtechnik Ende des vorizen Jahrhunderts stand. Ihre Hauptgrundlagen sind gelegt und die Riclftung ihrer Entwicklung itlt vorgezeichnet. Eine intensive Arbeit liegt in ihrer Zukunft, und ei~e ganze Generation von Ingenieuren wird sie verrichten, genau so, wie das auf dem Gebiete der Starkstromtechnik der Fall war. Die Grund- ideen werden sicher bleiben. Die Induktion auf große Entfernungen ist ,J praktisch nur durch Hochfrequenzströme möglich. Der Ausnützung der i!'.lduzierten Spannungen auf große Entfernungen stehen nur die induk- tiven Widerstände im Wege. Diese lassen sich nur durch Resonanz überw,inden. Tesla hat die Geheimnisse der Induktionswirkungen der Hoch- frequenzströme auf große Entfernungen entdeckt. Das ist praktisch alles. Tesla hat entdeckt, daß die Resonanz bei der drahtlosen Aus- nützung der. induzierten Spannungen das gegebene :Mittel ist. De~1- zufolge schemt es, daß Tesla diesem Gebiete der Elektrotechmk, welches in den letzten zehn Jahren durch die zivilisierte Welt wie ein 298

Sturm geht, genau so die Richtung gegeben hat wie vor vierzig Jahren der Starkstromtechnik. . Es ist wahr daß es viel schwerer ist, über die Hochfrequenztechni1 <- und über Tesl'as Erfolg·e darin zu urteilen als über seine Rolle in, der Starkstromtechnik. '7\:ir s~ehen _noch am Anfa?-g der drahtlosen 'Ielif phonie und Telegraphie. Sicher ist aber, daß die Bedeutung· Teslas _a diesem Gebiete mit jedem Tag größer wird. Wir sehen noch sehr vie 1 e wichtige Dinge nicht ... " 1). .

Wir könnten hier, no_ch viele An~ichten. be~a!mter und maßgeb~nd:~ Fachlerute auf dem Gebiete der Rad10tecbn1k zitieren, glauben aber?. d vorstehende Ausführungen genügen. Wir wollen nur noch hinz~fuge_n, daß ~uch i?- einigen Lehrbüohern de1: Radiotechnik, namentl~ch__ ~~ Amemka, viele der grundleg·enden Rad10erfindungen Teslas angeful1· 1 und anerkannt sind. In dieser Beziehung wollen wir speziell das ~:1c_; von Ch. 2 H. Sewall erwähnen, in welchem viele Patente 'I'eslas angefu 1u sind ). In ~en mei_sten Lehr-. und Fachbücl~ern ist_ jedoch 1üc~lts :0;~ Teslas Arbeiten auf den Gebieten der Rad10techmk und der Ho . frequenztechnik erwähnt, was darauf zurückzuführen ist daß noch mr- g·ends eine zusammenfassende Darstellung der Arbeiten ;reslas g~geben ist. Um dies_e Lücl~e wenigsten~ teilweise auszufüllen, haben wir m der~ letzten Kapiteln eme systematische Darstelluno- dessen was Tesla au dem Gebiete der Radiotechnik gegeben hat, an°o·estrebt.' Zusammenfassend wollen wir die wichtigsten Radioentdeckungen und Erfindungen Teslas wie folgt aufzählen: .

Erdleitung und Antenne auf der Sende- und Empfangsstatw~~
Mehrfache Hochfrequenzstromkreise auf der Sende- und Empfan~::,

station in g_enauer Resonanz miteinander. Abstimmung der Stromkreise durch regulierbare Kondensat~ren und Selbstinduktionsspulen. h-

Verwendung· von Hochfrequenzschwingungen die aus Hoc

frequenzgeneratoren und_ I~onde~satore1_1tladung·en 'gewonnen ~erden und von etwa 10.000 aufwarts bis zu vielen Millionen Perioden m ~er Sekunde betragen. Diese Schwingungen werden in ·der Sendestation im geschlossenen Primärstromkreis erzeugt und durch den Teslatrans- formator in den offenen Sekundärkreis, welcher mit der Antenne und d~r Erde verbunden wird, übertragen. Auf der Empfangsstation w~r,d~n die vom Sender kommenden Impulse oder Wellen von dem o~e~~,~1 Schwingungskre,is, welcher Antenne, Erdverbindung und die ~nmai- spule des Teslatransformators umfaßt, aufgenommen und 111 den Sekundärkrei,s, der die E~npfangsapparate enthält, induktiv übertragen~

Ausnützung· verschiedener Teslaoszillatoren wie Löschfunk~n

oszillatoren, Hochfrequenzlichtbogen und Rot~tionsoszillatoren ~m Primärkreis des S~nders, u~- die Reichweite, Leistung un~ den Wn~ kungsgrad der Station zu erhoben und um im Sekundärkreis sohwac gedämpfte und ungedämpfte freie Schwingungen zu erhalten. 1 ) Siehe: Jahrbuch. der Universi}ät in Zagreb, 19~4 (1925-1928), 1 als 2 Sonderabdruck: Nikola Tesla (Zagreb 1930) erschienen. 929 , auch .n ) Ch. H. Sewall „Wireless Telegraphy, New York, D. van Nostrand Compa Y, 1903. 299

Verwendung· der losen Koppelung der Hochfrequenzstromkreise,

um freie-Schwingungen und Resonanz zu ermöglichen und zu erleichtern.

Verwendung konischer und flacher Spiralspulen, ölgekühlter Kon-

densatoren, hohler und gelitzter Leiter großer Oberfläche, von Antennen von großem Krümmungsradius und großer Oberfläche und künstlicher Kühlung der Schwingungsspulen und Kreise, um die Schwingungen zu verstärken und die Verluste auf das Minimum zu reduzieren, und zwar sowohl im Sender als auch im Empfänger.

Gleichrichtung der Wellen, Trennung der kontinuierlichen, unge-

dämpften Wellen in bestimmte Wellenzüge und Akkumulierung der Wellenenergie, um Radiophonie und lfadiotelegraphie mit ungedämpften Wellen zu ermöglichen und um schwache Impulse zu verstärken und dadurch die Reichweiten zu vergrößern.

Anwendung von Rahmenantennen.
Drahtlose Fernsteuerung mit mehrfachen Schwingungskreisen ver-

schiedener Wellenlängen. Anwendung von rotierenden Kohärern.

Verwendung· möglichst großer Selbstinduktionen und geringer

Ohmscher Widerstände und mehrfacher Wellen verschiedener Länge, um scharfe Resonanz zu erzielen und jede Interferenz auszuschließen . . II. TEIL. Achtzehntes Kapitel.

Teslas Leben und Schaffen. Teslas Kindheit und Jugend. Nikola Tesla ist am 10. Juli 1856 in Jugoslavien im Dorfe Smiljan bei Gospic in der Provinz Lika geboren. Sein Vater stammt aus einer alten serbischen geistlichen Familie und war orthodoxer Geistlicher in Smiljan, als Tesla geboren wurde. Zehn Jahre später wurde er Vikar in Gospic. Teslas Vater war ein sehr be- gabter Mensch. Er war bekannt als berühmter Kirchenredner und be- tätigte sich gelegentlich auch schriftstellerisch. Er verfügte über eine große Bibliothek, die Tesla in seiner Kindheit und während seiner Schul- zeit reichlich ausnutzte. Schon in seiner Kindheit entwickelte sich in ihm eine große Leidenschaft für die Lektüre, und da er sehr oft krän- kelte, mußte ihm das Lesen oft verboten werden. Da das mitunter nicht half, griff der Vater dazu, die Bibliothek vor dhrn abzuschließen und ihm selbst den Gebrauch der Lampe zu entziehen. Die Leidenschaft zur Lektüre entwickelte sich bei Tesla in späteren Jahren immer mehr, und wir sehen ihn sowohl in Gospic als auch später während seiner Stu- dentenzeit in Graz mitunter tage- und wochenlang in den Bibliotheken beschäftigt, wo er ununterbrochen beim Lesen anzutreffen war. Da- durch entwickelte sich bei ihm ein großer Arbeitswille, so daß er im- stande war, so intensiv zu arbeiten, daß er sehr oft Tag und Nacht mit einzelnen Problemen beschäftigt blieb, ohne ans Schlafen zu denken. Als er in seinen Laboratorien in New York mit großen Arbeiten be- schäftigt war, betrug seine normale Arbeitszeit 16 bis 18 Stunden täglich, und in besonderen Fällen hielt er ununterbrochen mehrere Tage und Nächte aus. Bereits von seinen Schuljahren an gewöhnte er sich a~ ein mäßiges Leben. Das befestigte seine Widerstandskraft trotz anfänglich schwacher Gesundheit so sehr, daß er heute noch, trotzdem er volle 75 Jahre schon hinter sich hat, jung und arbeitsfreudig ist. Schon in jungen Jahren wurde in ihm das Interesse für die Natur- wissenschaften wach, da er besonders viel naturwissenschaftliche Werke las. Sein sehnlicher Wunsch war daher, Naturwissenschaften und Technik zu studieren. Sein Vater glaubte jedoch, daß auch der Sohn die geistliche Karriere einschlagen sollte, denn nicht nur der Vater sondern auch die Mutter entstammte einer alten ange,sehenen geistliclrnn Familie, und nach Ansicht des Vaters sollte diese rr:radit~on in der Familie fortgesetzt werden. Zur damaligen Zeit hatten die Geist- 302 liehen beim serbischen Volke eine_ besond~re Mission zu erfülle_!1. J?as serbische Volk in Lika konnte seine nationale Kultur h~uptsac~1hch mit Hilfe der Geistlichkeit entwickeln, denn es gab sehr wemg serbische Schulen und die Geistlichen standen als Lehrer und Väter des Volkes in hohem Ansehen. Der Beruf war sehr schwer, aber dankbar, denn dem Volke erzebene Geistliche waren besonders hoch geachtet._ ~uch dem jungen r.resla wäre es. nicht. ersp~rt geblieben, eine geisthche Schule zu besuchen wenn ihm nicht die Vorsehung auch g egen den 1

Willen seines Vater; andere Wege gewiesen hätte. Teslas Mutter war eine sehr intelligente Frau. An ihr hing Tesla nicht nur in seiner Kindheit, sondern auch in seinen späteren Jahren als weltberühmter Erfinder, da er im Jahre 1892, nach seinem be- rühmten Vortrag in Paris, sofort nach Gospic eilte, als ihm gemeldet wurde, daß seine Mutter schwer erkrankt wäre. Er mußte deshalb ve_r- schiedene Einladungen von den Akademien der Wissenschaften 111 Rom, Berlin Budapest und Wien, um auch dort seinen Vortrag zu halten, ableb'nen und die Reise nach Gospic sofort antreten. Seine kr~~ke Mutter konnte er noch sehen und von ihr gesehen werden. Nur eimge Tage konnte er aber mit der lebenden Mutter noch zusammen sein, denn bald nach seiner Ankunft verschied sie. Teslas Mutter war ganz besonders begabt und hatte ein ausgesprochenes Erfindertalent, welches Tesla in seinen Schriften oft erwähnt. Sie hatte eine hervorragende Intelligenz und ein ausgezeichnetes Gedächtnis, das Tesla von ihr erbte. Sie war imstande, serbische Volksgedichte stundenlana- auswendig zu zitieren, und Tesla erwähnt selbst, daß sie, obwohl :ie weder lesen n~ch schreiben konnte, das berühmte Epos des größten serbischen Dichters Petar Petrovic Njegos, Erzbischofs von Cetinje, den :,Gorski vijenac" (Der Bergkranz), auswendig konnte. Sie trug ihrem rungen Sohn sehr oft serbische Heldengedichte und den „Gorslo vrjenae': auswendig vor und war in dem philosophischen Gedanken- gang des „Gorski vijenac" so gut orientiert daß sie ihrem jungen So~n die schwierigsten Stellen g eistreich zu erkläre~ imstande war. Ihr 1

Erfindertalent bewährte sich besonders im Erfinden häuslicher Ger~te; cle?n aus der ganzen Gegend kamen zu ihr Frauen um Rat und IIilfe bei Anfertigrung solcher Geräte zu suchen. Sie war auch eine große Künstlerin bei der Anfertigung von Handarbeiten. Ihre Stickereien und ~ewebemuster_ war~n überall_ :tekannt und gesucht. Tesla erwäh1;1t an vielen Stellen m seinen Schnften, daß er seine Erfinderphantasie und Begabung von ihr aeerbt hat. . Di: große Phantasie ;,ar_ Tesl~ bis zu sefoem zwölften Lebensjahr !n vrn_ler Bezrnhung sehr hinderlich, Er lebte in dieser Zeit ein sehr 1?tens1v~s träumerisches Leben, w~lches sich ganz in überscbweng- hchei:i Bildern einer großen Phantasie abspielte. Das ging so weit, daß er seine Traumbilder bald für Wirklichkeit ansah. Sein Geist reiagierte sehr !ebhaft auf all_es, w_as er gelesen ode~· gehört hatte, und es g,enügte oft em Wort, um m seinen Gedanken die Bilder welche dieses Wort bedeutete, hervorzurufen. Vor seinen Augen standen die Bilder selbst in solchem Grade materialisiert, daß es ihm schien, als sähe er lebendige 303 Gegenstände vor den Augen. Diese Bilder konnte er lange Zeit nicht vertreiben. Mitunter bedeuteten die Bilder unangenehme und traurige Visionen die düster und nachteilig auf seine junge Seele einwirkten. Be,sonde;s die Bilder irgendeines Unglücksfalles oder eines traurigen Ereignisses hinterließen schwere Spuren in seinem Gemüt. Um sich von diesen Bildern zu befreien, zwang er seinem jungen Geist gewalt- sam andere Bilder auf. Er versuchte sich in dieser Weise auf andere Gedanken und Gegenstände zu konzentrieren, was ihm in der ersten Zeit schwer gelang; nach und nach aber erreichte er es durch starken Willen und fortwährende Übung, daß es ihm keine Schwierigkeiten mehr bereitete, neue Bilder und neue Visionen hervorzuzaubern, welche die ursprünglichen ganz verdrängten. Er ging in dieser Übung un- willkürlich immer weiter, denn um frühere Visionen zu verdrängen, mußte er in seinem Geiste immer neue hervorrufen. Dies förderte die Tätigkeit seiner Phantasie so stark, daß er bald bemerkte, daß es ihm keine Schwierigkeiten verursachte, in seinem Geiste neue Gegenden, neue Städte, Staaten und Kontinente zu sehen, von denen er vorher nichts wußte, und allmählich entwickelte sich in ihm ein neues wun- derbares geistiges Leben, welches ihn tagtäglich beschäftigte. Be- sonders nachts, wenn er schlafen ging, erreichten diese Phantasie- bilder unheimliche Intensität und schädigten erheblich seine ohnehin schwache Gesundheit. In seinem zwölften Jahr bemerkte er, daß er auf diese Weise selbst Erfindungen zu machen imstande war, und viele im Geiste durchgeführte Experimente bereiteten ihm großen Genuß. Obwohl dieses Spiel der Phantasie mit der realen Welt wenig Be- rührung hatte und obwohl es seiner Gesundheit schadete war auch ein Vorteil dadurch erzielt worden, denn sein Interesse ' für Erfin- dungen war geweckt, was für. seine spätere Entwicklunz>::> von >::>zrund- legender Bedeutung wur d e. Die Konzentrierung seines Geistes auf die Gegenstände seiner Umgebung und seiner Phantasie hatte bei ihm die Beobachtung geschärft und das Interesse für viele Feinheiten und Einzelheitell: geweckt, was für die experimentelle Forschung von großer Bedeutung 1st. Er fing schnell an, auch den realen Wert seiner phan-· tastischen Erfindungen einzuschätzen, was bei ihm eine andere Gabe entwickelte, die sich später in seinem Leben nutzbar machte. Auf diese Weise war es ihm später leicht, die wahre Bedeutung seiner Erfindungen einzusehen und ihre Rolle im Leben vorauszusagen. Die Geschichte seiner epochalen Erfindungen ist der beste Beweis hiefür; denn nichts hat er zufällig entdeckt, sondern alles nach vor- heriger angestrengter geistiger Arbeit, wobei seine hervorragende Phantasie die Hauptrolle spielte. In der Geschichte des Erfindertums ist es bekannt, daß viele große Entdeckungen ganz zufällig erfolgei:i; bei Tesla aber können wir nicht eine einzige Entdeckung finden, die durch Zufall entstanden wäre, denn alle sind das Resultat vorheriger langjähriger geistiger Tätigkeit. Weil er in seinen Kinderjahren der Phantasie freie Entwicklung gewährte, kam bei seinen En~- deckungen nicht ein einziger Fall vor, daß er die Tragweite und die Bedeutung derselben nicht sofort ermessen konnte. Nur so ist es er- 304

klärlich, daß er bei einzelnen Entdeckungen sofort eine _gan!~ Reihe dann von Erfindun°·en0 und Konstruktionen ersinnen konnte, • die SlC 1 im praktischen Leben von größter Bedeutung erwiesen. gebaut Zufällige Entdeckungen werden meistens . von ~-nder,~n auihanta- und beweisen, daß ihre Entdeck,er über wemg schopfensche. ktische sie verfügt haben, die allein imstande ist, der Entdeckung P1~ lJnter- und nützliche Gesta.ltung zu geben. Es besteht daher ein gr_oßer Kraft schied zwischen denjenigen großen Geistern, die durch eigene d der und A~1strengun& d~r Me~sch:he~t große W e_~·ke g·e_s?h~~e~ ~~ftigkeit Natur ihre Geheimnisse mit Aufwendung größter geistige~ . o-roßen entrissen haben, und denjenigen, die zufällig· auf die Sp\tr. ew~s ':'uhmte N aturgeheimnicsses gekommen sind. Wir können hier eimge . e~er In- Beis1?iele anführen: Far3:~ay_ ist ~u sei~er großen --~i:itdec1,rnn? dies•em duktion erst nach zehnJahng_er mtensiver_ Beschaf_t1gu:i1g nut·a,day in Gegen~tand g·ekornmen und nicht z~un geringen T~ll wu-~ F~r Schöp- der Wissenschaft deshalb so hoch emgeschätzt, weil er wie ei~i langen. Ier mit seinem Geist jahrelang gerungen hat, um zum Ziel zu_ ge ider,en Genau so wie mit der Induktion verhält es sich auch mit a~e und grof~en Entdeckungen Faradays. Seine Gesetze der Elektrolys_ ltate seine Konzeptionen des elektromagnetLschen Feldes sind Res~höp- langjithriger Untersuchungen, tiefsinniger Überlegungen uudA \wen- ferischer Phantasie. Der Wert derselben entspricht voll der fektro- dung der geistigen Arbeit. Die Hertzsche Entdeckung ~er e ißten magnetischen Wellen ist die J<'olge einer Iangjährdg en z1elbe':'~eiten Forischertätigkeit und eines tiefen Studiums der vorherigen Ai schaft von Faraday und Maxwell. De-shalb wird Hertz in der Wiss_e~hemie s? hoch bewertet. Mendeljejeffs periodisches System, das in der t ,ang- ~~-ne. epoch~le_ Entdeck'.1ng darstellt, is~ ebenfalls das_ ~esulta hanta-1 Jahnger ge1st1ger Arbeit, und gerade die gToße schöpferische p päter ~ie Mendeijejeffs h~t aus seinem ~_Ystem ?-a_s gesch~ffen, _w~s et~s,icht in der Wissenschaft wur-de. Er zogerte mfolffe semer tnefen 1. Ent- in di,e Gesetze der Natur nicht einen Augenblick um mit allei .. -- _ sch;iedenheit und mit aller notwendigen wissen;chaftlioJ:1en Begi ~11n dung nachzuweisen, daß viele Elemente, die damals unbekannt -~t~~ch in bestimmter Richtung zu suchen sind, in der sie später tatsa_c cl~en auch entdeckt wurden. Voltas große Entdeckung des galvanis d Stromes ist ebenfalls die Folge eines langen vorherio·en Studiuros, ;\1 auch bei vielen anderen großen Entdeckungen ist '"'dasselbe ~erPh:n~ 1 Die,se Beispiele geben ein anschauliches Bild welche Rolle die us tasie ,in der Wissenschaft und in der Technik '.spielt. Tesla konnte. aße seinen wissenschaftlichen. Entd~ckungen nur deshalb selbst so ~1~en Resultate ,schaffen, weil seme weittragende Phantasi,e imstande wai' lar großen Wert seiner Entdeckungen und die weitere Entwicklung 1-: vorauszuschauen. . ·t von Die Volksschule besuchte der Junge Tesla in seinem Geburtsoi ' h"n wo er rnit ~ehn Jahren in ~ie ~ealschule nach ~.ospic k~m.' ;,oes}a sein Vater un Jahre 1866 ubersiedelte. In Gosp1c absolv1erteG~o-en- vier Kbssen der Realschule. In der Schule war er in allen ° 305

ständen ein hervorrazender Schüler das Handzeichnen bereitete ihm aber merkwürdigerweise große Sch~ierigkeiten. Obwohl in der Real- schule auf das Handzeichnen ,großer Wert gelegt wurde, hatte der Junge Tesl3: für diesen Gegenstand sehr wenig Inter~•sse. Infolge~esse_n h~tte er mitunter genug Schwierigkeiten, um aus emer ~lasse m die ho_here versetzt zu werden. Für Mathematik und Naturwissenschaften zeigte er dagegen besonderes Intere-sse. Seine Phantasie wurde am stärksten durch die kleinen Experimente in der Physikstunde gefesselt, denn er fing um diese Zeit schon an, zu Hause kfoine Modelle zu b:m_en, um selbst zu experimentieren. Seine Leidenschaft zu lesen h~tte ih_n dazu gebracht seine freien Stunden neben der Experimentierarbeit voll und ,ganz' dem Lesen zu widmen. Hiedurch hatte seine ohnehin schon schwache Gesundheit stark gelitten, und als er die ersten vier Klassen der Realschule be,endi(J"te wurde er von einer sohweren Krank- heit befallen, die ihn durch Mo~ate hindurch ans Bett f~sse!te. Soin~ Eltern waren verzweifelt und auch die Ärzte hatten bereits Jede Hoff- nung__ auf seine Genesung aufgegeben. Die Eltern gaben auf den ~at der_ Arzte hin Tesla volle Freiheit so daß er machen konnte, was ihm bel~ebte._ Sein erster Wunsoh war, 'daß man ihm Lektüre gebe. So hatte ei: i~ seinem Krankenbett mit wahrem Heißhunger alle Werke aus ~er Bibh~thek seines Vaters zelesen besonders die W•erke von Mark Twam, wobei er seinen kranken°Zusta~d vollständig vergaß; und zur ;srößten nd Überraschung seiner Angehörigen und der Ärzte siegte sein Wille u er genaß bald darauf vollständig. . . Im Jahre 1871 hatte Tesla infolge schwacher Ge•sundiheit eme _lange Pause machen müssen so daß er erst im nächsten Jahre nach Karlovac zur. höheren Re.alsch~le kommen konnte. In Karlovac brachte Tes~a d~?1 Jahre zu und lebte dort bei einer Schwester seines Vaters, die wahr~nd der ganzen Zeit um seine Gesundheit schwer besorgt war u~d ihn auf Diätkost setzte. Sein Onkel war ein alter Offizier, der für ehe Kunst besonders viel Sinn hatte und so hatte Tesla während seines Aufenthaltes in_ Karlovac Gelegenheit, sein Interesse 3:uch für di~ Kuns_t zu entwickeln. Aber auch hier war sein Hauptmteres~e der1 Ph!sik gewid_met. Namentlich die Experimente mit dem ele~tnsc~e: S_~ro_ni zogen ihn an, so daß er im Laiboratorium seines Physiklehr_ers ta_ghch ga~ze Stunden verbrachte und dem Lehrer wertvolle Hil~e le1ste_te. Hier faßte er bereits den Entschluß, sich der Ele~trotechm_k z1:1: widmen und Ingenieur zu werden. Im Jahre 1875 absolvierte er ~ie hoh_~re Realschule und hatte den drin(J"enden Wunsch, sofort auf eine beruh_mte tec~nische Hochschule zu kommen, um sich der Elektro- techmk zu widmen. Die Verhältnisse traten aoer seinem Vorhaben entgeg~n. _Um dieselbe Zeit wütete in Gospic und Umgebung die Cho- lera, die ihn ebenfalls heimsuchte. Wie schon früher erwähnt, hatte Teslas _Yater die feste Absicht, auch seinen Sohn die geistliche Lauf- bahn ~mschlag~n zu lassen; durch die Erkrankung Teslas an Cholera ~b~r a_nderte sich alles. Obwohl Tesla nach verhältnismäßig kurzer Zeit die Krankheit überwunden hatte, mußte er noch neun _Monate an den Folgen der Choleraerkrankung im Bett bleiben und wiederum B o kh n, Nikola Tesla. 20 306 schwebte er die ganze Zeit zwischen Tod und Leben. Sein Vater saß die ganze Zeit in schwerster Sorge um den Sohn am Krankenlager und war ängstlich bemüht, jeden Wunsch des Sohnes zu erfüllen, m der Hoffnung, den einzigen Sohn noch zu retten, nachdem der älteste kurz vorher gestorben war. Tesla hatte eine Vorahnung, daß die Er- füllung seines sehnlichsten Wunsches, Ingenieur zu werden, ihn vol~- ständig genesen lassen würde, und so erklärte sich der Vater damit einverstanden, Nikola nach der Genesung auf die beste Hochschule zu schicken, um die Ingenieurwi,ssenschaften zu studieren.

Teslas Studentenzeit. Entdeckung des Drehfeldes. Tesla in Amerika. Nach der Genesung sollte Tes1a auf die Hochschule nach Graz kommen, mußte aber ein ,ganzes Jahr vorher im Gebirge verbrinf!:en, um sich zu erholen und für das Studium auf der Hochschule physisch vorzubereiten. Tesla willigte gerne ein, denn die Erschöpfung nach der Krankheit war bei ihm so groß, daß er es selbst für angebracht hielt, ein Ja:hr in frischer Gebirgsluft zu verbringen, um zu neuen Kräften zu kommen. In diesem -Jahre führte Tesla ein wunderbares Leben als Tourist, Jäger und Träumer. Er beschäftigte sich mit gro~en Problemen, die der Menschheit neues Glück brinzen sollten, und Iieß seiner Erfinderphantaisie freien Lauf. Zahllose Pläne gingen d~rch seinen Kopf und er glaubte, daß alle diese Pläne auch verwirklicht werden könnten. Unter den vielen Ideen beschäftigte ihn beson~ers eine, die darauf ausging, durch komprimierte Luft in Rohren Bnefe und Pakete auf lange Entfernungen zu befördern. Eine weitere Idee war die Flugmaschine. Bereits als Kind hatte er sich mit dieser Idee herumgetraigen, und einmal sprang er mit seinem selbstkonstrurnrten Apparat vom Dach des Hauses herunter wobei er sich einen Fuß derart verrenkte, daß er die Idee für die näohste Zeit aufgeben mußte. In der G~birg,sluft widmete er sich jetzt wieder derselben Idee, entwarf verschiedene Pläne und Konstruktionen und kam zu der festen Über- zeugung, daß das Problem der Flugmaischine technisch gelöst w_erd~n könne. Obwo~l bei solchen Plänen die überschwengliche Phantasie drn Hauptrolle spielte und an eine Verwirklichung der Idee nicht zu denken war, blieben diese Träumereien für ihn und für seine späteren Ar- beiten_ nicht ohne Folgen; denn der Instinkt zum Erfinden war geweckt und die Grundlage für späteres Schaffen gegeben. _Nach gründlicher Gesundung kam Tesla Anfang 1877 nach Graz. st Die ~r, en _Jahre seiner Schulzeit verbrachte Tesla in ununterbrochener Ar?ei_t. w» finde_n hi:erüber in seiner Autobiographie, die 1919 "zum Tei; m der amenkamschen Zeitschrift Electrical Experiroenter er- schien, folgende schöne Schilderung: " „Nach m~mer Erhol-~ng ward ich auf die Technische Hochschule nach Graz geschickt, da mein Vater dieselbe als eine der ältesten und besten Hochschulen au~erwähl_te. Diesen Moment hatte ich gierig erwartet und so begann ich meme Studien gleich unter guten Auspizien, fest entschlossen, vol1en Erfolg davonzutragen. Meine vorherige Bildung 307

war mehr als durchschnittlich, was ich den günstigen Verhältnissen und den Instruktionen meines Vaters zu verdanken hatte. Ich sprach schon damals mehrere Sprachen und hatte viele Bücher verschiedener Bibliotheken gelesen, so daß ich viele mehr oder weniger nützliche Dinge gelernt hatte. Dazu kam noch, daß ich jetzt das erste Mal im Leben imstande war, diejenigen Gegenstände zu wählen, für welche ich Interesse hatte. Das Handzeichnen beunruhigte mich nicht mehr. Ich war fest entschlossen, meine Eltern zu überraschen, und so arbeitete ich im ersten Jahr ununterbrochen von 3 Uhr früh bis 11 Uhr abends, und zwar tagtäglich und selbst an Sonn- und Feiertagen. Meine Kol- legen hatten die Sache nicht so ernst aufgefaßt und demzufolge ist es erklärlich, daß ich der Erste von allen war. Im ersten Jahr absol- vierte ich neun Examina. Die Professoren waren alle der Meinung, daß ich mehr als höchste Qualifikationen verdiene. Ausgerüstet mit schmeichelhaften Zeugnissen, kehrte ich auf kurze Rast nach Hause, in der Überzeugung, daß man mich daheim mit Triumph empfangen würde. Es war aber eine große Enttäuschung für mich, als ich sah, daß mein Vater die schwer erkauften Ehren ganz leicht hinnahm und sioh bei denselben nicht aufhielt. Das vernichtete meine ganze Am- bition; ich erfuhr aber erst später, nach dem Tode meines Vaters, den wahren Grund dazu und war sehr betrübt, als ich eine ganze Menge von Briefen fand, welche meine Professoren an meinen Vater geschrieben haben, mit dem Rate, mir das weitere Studium zu ver- bieten, denn es bestünde die Gefahr, daß mich übertriebene Arbeit zugrunde richten könne. Von dieser Zeit an widmete ich mich haupt- sächlich dem Studium der Physik, Mechanik und Mathematik und brachte alle freien Stunden in der Bibliothek zu. Ich hatte eine wahre Manie, jede begonnene Arbeit auch zu Ende zu bringen, was mir sehr oft große Unannehmlichkeiten bereitete. So fing ich einmal an, Voltaires Werke zu lesen, und zu meiner großen Überraschung sah ich schnell ein, daß seine Werke zirka 100 schwere Bände, mit kleinen Lettern gedruckt, umfaßten, welche dieser Gigant geschrieben hatte, täglich 72 Schälchen schwarzen Kaffees vertilgend. Ich mußte auch das fertig- machen; als ich aber den letzten Band durchgelesen hatte, sagte ich: ,Nie wieder.' " ,,Bereits im ersten Jahre gewann ich die Zuneigung und Freund- schaft einiger Professoren. Unter ihnen befanden sich Professor Rogner, der Arithmetik und Geometrie las, Professor Pöschl, der theoretische und Experimentalphysik vortrug, und Dr. Alle, Professor der Integral- rechnung und der partiellen Differentialgleichungen. Dieser Gelehrte war der glänzendste Vorleser, den ich je gehört habe. Er hatte besonderes Interesse für meine Arbeiten und blieb oft ein bis zwei Stunden im Vortragssaal, um mir Probleme aufzugeben, die mir größte Freude bereiteten. Ihm erklärte ich die Flugmaschine, die ich erfunden hatte; das war nicht etwa eine illusorische Erfindung, sondern basierte auf gesunden wissenschaftlichen Prinzipien, die mit meinen Turbinen ver- wirklicht werden können. Sowohl Professor Rogner als auch Professor Pöschl waren merkwürdige Menschen. Der erste hatte besondere 20* 308

Ausdrucksmethoden und rief sehr oft große Aufregungen hervor, worauf lange und unerträgliche Pausen folgten. Professor Pöschl war ein methodischer und durch und durch gründlicher Deutscher. Er hatte riesengroße Füße und Ifänd:, alle seine ~xperimente waren aber sehr geschickt und präzise und immer ohne ugendeinen Fehler aus- geführt." ,,Im zweiten Jahr meiner Studien erhielten wir in unserem Labora- torium eine Grammesche Dynwmomaschine aus Paris welche einen Hufeisenpolmagnet und Ringanker mit Kommutato1: enthielt. Wir setzten dieselbe in Betrieb und erzielten mit Strom verschiedene Effekte. Während Professor Pöschl Experimente bei der Verwendung der Ma- schine als Motor ausführte, hatten wir große Umstände mit den Bürsten, der Kommutator funkte stark und ich bemerkte dem Professor, daß es möglich sein dürfte, ohne Bürsten und Kommutator einen Motor herzustellen. Darauf erklärte der Professor, das wäre nicht möglich, und mir zu Ehren hielt er einen Vortrag und sagte am Schlus~e des- selben folgendes: ,Herr Tesla wird vielleicht große Dinge ".'er~·1ch_ten, d. a s aber wird ihm niemals gelingen. Das hieße eine Kraft, die m einer Richtung wirkt, ähnlich der Gravitation in eine rotierende Kraft ver- ':andeln zu wollen. Das wäre das Perpetuum ' . unmog- mobile, also eme .. hche Idee.' Der Instinkt ist aber etwas das über den Kenntn~ssen s~eht. Wir haben zweifellos gewisse feine Nerven, welche uns befähi~en: die Wahrheiten zu empfinden, die der logischen Deduktion oder emer_ anderen gewollten Gehirnanstrengung nicht zugänglich sind. In dci ersten Zeit gab ich unter dem Einflusse der Autorität des Professo~s diese Idee auf, kam aber schnell zu der Überzeugung, daß ich rec t habe, und ging an die Lösung der Aufgabe mit ganzem Feuer und dem unbegrenzten Selbstvertrauen der Jugend." . Aus dieser Schilderung ersehen wir, daß Tesla bereits im Jahre 1878 auf die Idee gekommen war, einen Elektromotor ohne Kommutator und Bürsten zu erfinden. Diese Idee beherrschte ihn während der ganzen Zeit, die er in Graz als Student zubrachte, und obwohl in den nächsten

' Jahren noch kein Resultat zustande kam, waren seine Gedanken von dieser Idee vollkommen beherrscht. Es war ihm klar daß die Erfindung eines Elektromotors ohne Kommutator und Bürsten' einen großen ~ort- schritt für die Elektrotechnik bedeuten würde, denn zur damahg,en Zeit war der Kommutator bei den Elektromotoren und bei den Dynamo- maschinen nicht nur ein sehr teures Instrument sondern bedeutete einen großen technischen Nachteil, weil das Rundfeuer die Kommuta- toren in kurzer Zeit so stark schäidigte, daß die Maschinen leicht _un- brauchbar wurden. Zu jener Zeit baute man fast ausschließlich Gleich- stromdynamomaschinen und Gleichstromelektromotoren obwohl be- reits Gramms und andere Erfinder auch Wechselstr~mgenera~oren gebaut hatten, ohne jedoch für Wechselstromgeneratoren praktische Verwendung zu finden, weil man nicht imstande war Wechselstrom- motoren tadellos zu konstruieren und mit Erfolg zu' betreiben. D:r Wechselstrom war für die :ldamauigen Erfinder und Fachleute- ~18 wir im ersten Teil zeigten, ein ungeeigneter Strom, und die in Entwick- 309''

lung begriffene Industrie hatte sich ganz dem Gleichstrom gewidmet, da man mit Wechselstrom nichts anzufangen wußte. Der Wechselstrom hatte zwar gewisse nützliche Eigenschaften, welche dem Gleichstrom fehlten, er ließ sich in Transformatoren leicht auf hohe Spannung brin- gen, man mußte aber auf diese günstigen Eigenschaften verzichten, da man nicht imstande war, den Wechselstrom für Motorantriebe zu ver- wenden. Für die Kraftübertragung war der Gleichstrom sehr wenig geeignet, weil man Kommutatoren und Gleichstrommaschinen nur für eine begrenzte Spannung bauen konnte. Tesla hatte gleich vom Anfang an begriffen, daß die Lösung des Problems, einen Elektromotor ohne Kommutator und Bürsten zu bauen, mit Gleichstrom nicht zu bewältigen ist, und daß eine solche Lösung auch vom praktischen Standpunkt keinen besonderen Fortschritt be- deuten würde, weil der Gleichstrom für die Kraftübertragung unbrauch- bar ist. Tesla war es daher klar, daß ein Fortschritt nur mit Wechsel- strom zu erzielen sei, und wenn es gelingen würde, einen brauchbaren Elektromotor für Wechselstrom zu erfinden, so würde das nichts weniger bedeuten, als die Lösung des großen Problems der Kraftüber- tragung auf weite Entfernungen. Intensive Beschäftigung mit dem Problem des Wechselstromes festigte bei Tesla schnell die Überzeugung, daß die damalige Wissenschaft gegen die Prinzipien der Natur handelte; denn der ursprüngliche Strom, der in jeder Gleichstrommaschine er- zeugt wird, ist eigentlich ein Wechselstrom, der durch den Kommutator gleichgerichtet wird. Im Gleichstrommotor wird der Gleichstrom über den Kommutator wieder in den ursprünglichen Wechselstrom ver- wandelt. Wir haben dabei also eine doppelte, mit Verlusten verbundene Stromumwandlung, die sonst in der Natur nirgends anzutreffen ist. Tesla meinte, die Natur brauche keine derartigen Umwege, um das Problem der Kraftübertragung zu lösen, und fühlte, daß eine Möglich- keit der Lösung des Problems mit Wechselstrom vorhanden sein müsse. Die Natur selbst bietet uns das beste Beispiel dazu. Die ganze Energie, die wir auf der Erde zur Verfügung haben, kommt ja von der Sonne und wird zu uns durch die Lichtwellen, die nach der Theorie von Max- well elektromagnetische Wellen sind, übertragen, was also eine r~ine Wechselstromkraftübertragung ist. Tesla sagte sich in logischer Weiter- entwicklung dieses Gedankens, daß auch die elektrische Kraftüber- tragung durch Wechselstrom gelöst werden kann und aus Wirtschatt- lichkeitsgründen gelöst werden muß. Im Jahre 1881 kam Tesla als fertiger Ingenieur zu einer Teleph~n- gesellschaft nach Budapest, wo er mit Telephonarbeiten beschäftigt war. Hier reifte bei ihm der Gedanke der Wechselstromkraftübertragung immer mehr, und trotz einer Beschäftigung, die ihn auf die Probleme der Schwachstromtechnik führte, war er unausgesetzt mit der Lösung seines Lieblingsproblems beschäftigt. Aus seiner Autobiographie m~d aus den früheren Veröffent1ichungen wissen wir heute, daß ihm die Lösung des großen Problems durch die geniale Idee des Drehfel:des ge- lang, zu der er im Februar 1882 nach langer, intensiver Arbeit kam. Die Entdeckung des Drehfeldes erfolgte, wie wir schon wissen, durch 310 die Erfindung eines Generators und eines Motors mit mehreren unab- hängigen Stromkreisen mit mehreren in Phase verschobenen Strömen, die zeitlich nacheinander im Generator ·erzeugt werden und im Motor zur W1irkung gelangen. Die Entdeckung beruhte demnach auf der Erfindung neuer Formen von W echselstrorng,eneratoren und Motoren mit meh- reren Phasen. Mit dieser genialen Entdeckung war nicht nur die Lösung des Problems des Elektromotors ohne Kommutator und Bürsten, son- dern auch die Lösung des großen Problems der Kraftübertragung dur_ch Wechselstrom auf lange Entfernungen gelungen. Die vierjährige _rnb tensive Beschäftigung führte demnach zu der großen Tat und es hlie jetzt nur noch übrig, die Entdeckung in technisch brauchbare Form zu bringen t~nd praktisch zu ver~irkliche~. . . . ck Daß diese Entdeckung auf Tesla einen besonders tiefen Emdru_ gemacht hat, ersehen wir am besten aus seiner erwähnten Autobw- grap~i~, Jn w~lcher. er darüber folgendes schreibt: . .. die ,,Tief 1m Hmtergrund meines Gehirns befand sich die Losung,. aber kl~r zum Ausdr~ck zu bringen ich noch nicht imstande war_. Ei~i~ N achmittags, was mir noch immer lebhaft in Erinnerung ist, gi1;1,gd mit meinem Freunde im Stadtpark spazieren wobei ich versc~ie en~ Verse vortrug. Zu dieser Zeit konnte ich o-anz'e Bücher auswe!ldig v~\ tragen. Eines von diesen war Goethes F°aust'. Die Sonne gmg un e und erinnerte mich an die berühmte Stelle: ,Sie rückt und weicht, der Tag ist überlebt, dort eilt sie hin und fördert neues Leben. Oh, daß kein Flügel mich vom Boden hebt, Ihr nach und immer nach zu streben! . . . . . . . . Ein schöner Traum indessen sie entweicht, Ach, zu des Geistes Flügel wird so leicht kein körperlicher Flügel sich gesellen.' ,,Als ich diese Worte, erfüllt mit Inispiit-ation sprach kam die [de~ wie ein Bli~zli~llt, m;d die l~ng ges?-chte Wahrheit w~r i_ro . Mome~s entdeckt. Mit emem Stock zeichnete ich im Sande Pläne, die ich sec Jahre später in meinem Vortrag vor dem amerikanischen Instit~t :er Elektroingenieure zeigte, und .mein Freund verstand. sie voustanttg. Die Bilder, die ich sah, waren besonders scharf und klar und_ ha . e; die_ Festigkeit d_es ~teins ?der Metalls in solchem M3:ße: d~ß i~h i1~t- sagte: ,,Sehen Sie hier meinen Motor, schauen Sie, wie ich ihn in e gegengesetzte Richtung laufen lasMn kann." Ich kann meine Erregung näher nicht beschreiben. Pygmalion konnte nicht mehr erregt gewese~ sein,_als _er beme~·kt~, ~aß seü~e ?tatue zu leben begann. Ta~seud, geheimniese, auf die ich zutälbig kommen würde, würde ich heroe ~:t:r: für dieses eine, das ich der Natur entrissen habe." d Mit dieser Erfindung ging Tesla auf Empfehlung seines C~efs tirt Freundes Puskas sofort nach Panis, in der Hoffnung, daß es ihm ··s gelingen würde, die Entdeckung praktisch zu verwirklichen. In Pat 1 trat er in die Dienste eines Edison nahestehenden Elektro-Unternehmens, . '

311 das zu der damaligen Zeit mit der Errichtung verschiedener Gleich- stromz€lltralen beschäftigt war. Die Gesellschaft stand in geschäftlicher Verbindung und unter der Kontrolle der Edison Company in New York, weshalb in ihr einige Amerikaner beschäftigt waren. Ihnen erzählte Tesla von seiner Entdeckung. D. Cunningham, der Chef der mechani- schen Abteilung, stellte ihm das Anerbieten, eine Aktiengesellschaft zu gründen. Aus der Idee wurde aber nichts, weil sich hiefür kein Kapital finden ließ. In den folgenden Monaten war Tesla mit der Konstruktion verschie<1ener • Gleichstrommaschinen beschäitiat 0 und besuchte einige 1m Bau befindliche Zentralen, in denen die Maschinen seiner Gesell- schaft aufgestellt werden sollten. So hatte er Gelegenheit, praktische Erfahrungen zu sammeln. Nach Paris zurückgekehrt, unterbreitete er dem Direktor Rau der Gesellschaft einen Plan zur V erbesserung der Dynamokonstruktionen. Rau gab ihm bald Gelegenheit, seine Ver- b~sserung,en anzuwenden, welche Arbeiten von Tesla zur vollen Zu- fnedenheit des Direktors beendet wurden. Daraufhin konstruierte Tesla einige automatische Regler, welche die Fabrik brauchte, und bald darauf wurde er als erster Ingenieur nach Straßburg geschickt. "'.'0 die Gesellschaft in der neu errichteten elektrischen Zentrale mit ~migen Schwierigkeiten zu kämpfen hatte. Rau hatte die Ilberzeugung, daß Tesla der richtige Mann dazu wäre, alles in Ordnung zu bringen. Tesla erzählt darüber und über seine erste Zeit in Amerika in seiner Autobiographie folgendes: . _,,D~e Leitungen waren nicht gut angebracht, und gerade bei der f~ierhchen Eröffnung der Zentrale in Anwesenheit Kaiser Wilhelms I. gmg: ein Teil des Gebäudes durch Explosion in die Luft. Die deutsche R:~~ierung wollte die Fabrik nicht übernehmen, und so hatte die Iran- zosi,sche Gesellschaft großen Schaden. Mit Rücksicht auf meine bisheri- g~n Erfolge und weil ich der deutschen Sprache mächtig war, fiel mir die schwere Aufgabe zu, diese Angelegenheit in Ordnung zu bringen, U:fid _,so ging ich Anfang des .Iahres 1883 nach Straßburg. Einige Er- eigmsse in dieser Stadt machten auf mich einen unvergeßlichen Ein- • ~ruck. Um diese Zeit lebten dort viele berühmte Leute. Ich pflegte später ofters zu sagen: In jeder alten berühmten Stadt lebte die Berühmtheits- baktenie; andere wurden durch sie angesteckt, ich aber entging dE? Ans~eckung. Praktische Arbeit, Korrespondenzen und K~nferenzen mit Be~orden beschäftigten mich Tag und Nacht. Sobald es mir aber g~lang, . meine Pflichten einigermaßen zu einem günstigen Resul~at ~u b_mng~n, entschloß ich mich, in der mechanischen Werkstätte, die sich Jenseits der Ei,senbahnstation befand meinen Motor zu bauen und auszuprobie- ren. Zu diesem Zwecke brachte ich das notwend,ige Material aus Paris mit. Im Sommer 1883 war ich so weit daß ich Experimente machen konnte. Die erste Probe brachte mir das erwartete Resultat, und ich sah zu meiner größten Zufriedenheit, wie sich mein Motor mit W~c~sel- strom mit verschiedenen Phasen ohne Kommutator und Schleifringe bewegte genau so wie ich mir das ein 'Jahr vorher vorgestellt hatte. D as bedeutete ' für' mich eine besondere Freude, die aber nie . h t an- 312 nähernd mit der Freude zu vergleichen war, die ich bei der ersten Ent- deckung empfand." „Zu meinen neuen Freunden zählte auch der frühere Bürgermeister Herr Bauzin, den 1ich mit meiner Entdeckung bek.anntmachte. Ich er- zählte ihm von meiner Erfindung in der Hoffnung, von ihm Hilfe zu er- halten. Er war mir aufrichtig gewogen und brachte mich mit meh- reren r-eichen Personen 1in Verbillidung, mit denen ich meine Idee ver- wirklichen sollte. Zu mernem großen Bedauern hatte ich aber keinen Erfolg. Herr Bauzin wollte mir auf alle FäHe helfen, und ich erinnere mich, wie er mir, als alles felüschlug, eine Überraschung ?ereitete, die zwar nicht finanzieller Natur war von mir a,ber nicht wemger geachtet wurde. Im Jahre 1870 beim Einz~g der ,deutschen Truppen hatte Herr Bauzin eine ziemEche Menge St. Estephe von 1801 ve1:steckt, und er kam zu dem Schluß, daß er niemand kenne, der verdienstvoller wäre als ich, um mit ihm zusammen ,diese kostbare Flüssigkeit zu ve_rbr_auchen. Das war ich muß es sagen eines der unvergeßlichen Ereiß'm&se für mich. M~in Freund überred~te mich, schnellstens nach Paris zur~ck- ' zuf.ahren, um dort Hilfe zu suchen, und ich wollte .I, st das ~uch_ ba~igst tun, aber meine Beschäftigung und meine Verträge anf enF '~~ -~1f 1~\e. Die Situation schien für mich damals hoffnungslos. m rub J 1r 4 aber waren aUe Differenzen beseitiot 0 ' die Fabrik1 wur~e Pans a ~elntomi:nen zuruc Emer 1 und ich kehrte mit angenehmen Erwartungen nac · .. ·. der Direktoren versprach mir nämlich eine ang,emessene Entschaidtgung, wenn ich diese Auf,gabe erfolgreich zu Ende führe, und ebenso ver- sprach er mir eine besondere Belohnung für die Verbe~seru~g der Kon- struktion der Dynamomaschine, und so hoffte ich, daß ich ~m~ ansehn- liche Belohnung erhalten würde. In der Fabrik waren dr~1 Dire~toren, 1 die ich der Einfachheit halber mit A, B, C bezeichnen will._ ALs c~1 zu Herrn A kam, sagte er mir, darüber habe Herr B zu entsche:den; ~:eser war wieder der Meinung, daß nur Herr C darüber entsche1d~n k~n~e, und C behauptete alles hanee nur vom Herrn A ab. Nachdem ich emige Male d,ie,sen Circ~lus vitio;rns mitmachte, wurde es mir endli?h klar, daß meine Belohnung ein spanisches Dorf sei. Nachdem meme An- strenß'ungen, zu Kapital zu kommen, um so meine Erfindungen zu verwirklichen, auch in Paris mißlungen waren, und als Herr Batchellor darauf bestand, daß ich nach Ame1iil~a reisen 1solle, um die Verbesse- rungen auch an Edisonmaschinen vorzunehmen, beschloß ich, das Glück im Lande der goldenen Versprechungen zu suchen." '?Aber auch dieser Plan wäre beinahe mißlungen. Ich verkaufte meme Sachen, packte nur das Notwell!digste ein und erschien am Bahn- hof, ger_ade als der Zug abgehen sollte. In diesem Moment entdeckte ich, daß mein :ganzes Ge;d auf die Fahrkar~e nach Amerika daraufgegangen war, und Ich m~ßte im_ Moment entscheiden, was ich tun sollte. Herkules ~atte genug _Zeit zur Überlegung, ich mußte aber neben dem Zug lau- fen~ entscheiden, was ic!1 unternehmen sollte, wobei mir durch mein ~ehun tausend Ideen wie schnelle Oszillationen zuckten. Im letzten o~ent, nac~1dem alle angenehmen und unangenehmen Gedanken durch memen Kopf gegangen waren, beschloß ich, mit dem, was mir übrig

1 313 gobliolien war, u.i m lich 111it meinen Gedichten und mit Artikeln, die ich oingepuckt hatte, uuch New York zu l'alireu. Wälnend meiner Fahrt auf dem Diun pf'cr Lruchtc ich l'ast die ganze Zeit .un :::\teuer zu, über- legend, was ich tun sollte. Spüter, a ls ich einig·e der amerikanischen ()cwob1tlw,iten mir ;wgeeignct hatte, war ich üher meine Irühercn Dummheiten entrüstet." ,,[eh möchte gern mcino ersten Empfindungen in diesem Lan_de i_n Wurte kleiden. In ara.bisclten Erz;U1lt111g·en habe ich gelesen, wie die Gö tter das Volk ,ins Land der Träume führten, damit es dort in an- genel11uen Ahcuteuern lebe. Mein Fall war direkt das Gegenteil. Mein Uliicksgott führte mich aus dem Lande der Träume ins Land der Wirk- lichkeit. Das, was ich zu rü ckliuß, war herrlich, k üustlctisch und in jeder Bcz.ichu ng hczuuhornd ; das üagegen, was ich hier sah, war roh und nicht ermu n tcrnd. Ich fragte mich, o h das denn Arnerika wäre, und meinte, Aincriku müsse in der Zivilis:üion um ein ganzes .Iahrhu n- dcrt hinter Europa zurückstehou. Als ich im Jahre 188\:l, also nach Iünf .Ialuou, die ich in Amerika lchtc, nach l~uropa zurückfuhr, hatte ich 111.iclt aber iil1erze11gt, daJI An1erika luuulort .I ahru vor Europa vor- a11s lurt, und bis jetzt hat sich uichts ereignet, was meine Mei11u11g zu ilndern imstande wäre." lu New York suchte Tesla sofort die Edison CU'mpany auf', an die er am, Paris Ernpl'ol1lungen mitbrachte, u n d wurde sofort beschMtigt. Edi- son war im Ja,hre 1884 l1ereits eine beri.ihn1te, Persönlichkeit denn seine l~rfolge m it der G liiltlampc 1111tl mit elektr,ischen Anlagen ~~aren scltou seh_r grul;\, 1mü e,s. w111·de11 viele Aul'tr~i,ge in Alllorilrn und Europa, der 1..:ü1~on-Gesoll,-,_chaJt zur Ausfübn111g iiLJerLrago11. Da Tesla bereits in L'a,ns wc,;entl1clte Verl1essen111gon i11 der Kuustruktiun cler Gle,ich- strom-Dy,_1arnmnaschi11~ erzielt hatte, ward er in der Edisun-Gesell- sclralt, sulu~·tals _t11cltt1ger Ingenieur erkaunt, und :iuclr Eüisou s,eJust w11n!(; a11I 1lin sofort auf-rnerksa111. Die Be"·c,,·,,,1111,,. ,nit I.<:disun schildert 'L'o:-;la in suirwr Autol1iugTaphie wie l'ul,,·t· n "' n · · ,,Das Z11sam111entrolT('ll mit l~Lliso11 l1iidot in meinem Leben ein un- vcrgel;\liclies Ereignis. Jclt lt:1lie clioson wunderbaren .Menschen immer l1ewnndurt 1111d 111t1ßtu statlll(;ll, wie er 0\1110 wü,scnschaftliche Bildung 1111d ultne richtige VurliereiL11ng inrstande war, so viel zu erreichen. Ich lt:ütc ei11 Dutzend Sprachen studiert-, vorl,ra.cht:o in meinen besten Jaltrnn Tag und N:.cltt ,in den Bililiuthoken, alles, wa::; mir in die .1:fandc kam, les(:11d, :111gefa.ngu11. vun Newtons „J.'rincipia" bis zu üen Kuckschcn Nuvellen, unü trutzüu111 l'iiltlte ich, clal;\ der größere 'J.'cil meines Lebens v1:rµ;clilicl1 vorl1r;wcltt w:1r. I..:s verging· ;d)()r nicht lange Zeit, und iclt s:1lt ein, das Beste gul·an z11 ltal1e11, was rnüg·l,iclt war. Jn einigen WoclioH !tat-tu ich l1ero:its Edisons Vertrmw11 in vollem Mal;\c. Das ge,schah fol- g1·1Hlt•r'111afü~11: D:ts D:1111pl'scliiff ,Oregon' w;1r zu dieser Zeit der i>l .l111ulhtu l'ursu11u11d<11111il\:r, und os ereignete sielt, dal,) eine d.er beide11 0

Dy11a11111111asclti1w11, wuieltl: l,iel1t lidudun, l1uselt;i,dig·t war, so füd~ der Da111pl't:r wt::cil'11tlicliu Vursp;i,t1111gu11 l1ei11t Fahren haue. Die Maschinen w:Lren so fll()lltiert, dalJ 111:111 kuine11 Zugang zu ihnen liatt:c, Llenn rin-gs- ltcr11111 war dn µ;:u1z1• L'l:11z ,;() :111~gt·1111tzJ-, d:il;\ 111:111 die Maschinen nicht 314

vorn Platz rühren konnte. Dieser Zust;111d war z.iemlioh ernst un d hatte Edison grolfo Be1111rul1ig11ng ver11Psacllt. Am Abend nahm ich die ~ot- wunüiµ;en Lnsl.rurn eutu und p;ing zum Ü;unpl'cr, wo ich über Nacht blieb. Die Dyna,rnos waren in sehr schlechten1 Znstande und an 1nehreren ~teilen lwsclliüligt; mit llilrc !noiner Ll111tc gelaug es mir aller, _üie~<:'.lbre:1 111 Ordnung zu bringen. Als 1cl1 geµ;cn f'ünf Uhr f rii h dnrch ehe 1' un ~ Ave1111~ zur Al'IJ~it_ z1rriiekgi_ng, tr_;Ll' ie!1 111,1t~nvugs l•~disu11 mit ~atchet~~ und mit noch eu11gen l lci 1011, cl1e mit bcl1·son z.us.unmcn ans dern . 1 . 111 JOratoru1111 nach L-I a1!se ,g·111gen. . ,, IJ a 1~t · '.1nser l:';rns_er · l~err, d ~1·"' sich . er- der Nacht herumtreibt', helllerkte btl1suu. Als ich ihm cL1.1 auf_ :v1c . 1 erte, l] af.,J JO . 1 l vorn ' ü regon . ' J rnn_llllO llllu.-1 dal3 1el_1 • l )eice :- Wort11 . l :'~1L•1scl11ne 111 Orünu11"· u·ebrneht haho, sah er lll'ICb nur an und 0·1rio- ohne ern . ei· z.u SJ11'11cltcn. n n Als (;r HIJ?r ()l!1e . ~eil~ . g_eg;~ngen · war, hurte ·ic J·1, wie '"'· '"'.: dieser ?~~te: ,,Batcltu~lor, _d,u, 1s_t w1rkltclt_ e111 fah1ger ~fonsch'.', _1111~1- v~!\st das Zu,t an hatte. 1el1 Jll mcmer A_rlie1t vulle ßewegL~ngsf_re1hwt. f.:11 lJllr ga11ze J;1li~· Jm1d11rcl_1 _war meine n0r1n;lle_ Arl1e1bze1t von : Eclisüll 11rorg·cus u1s 5 Ultr 1-rult, u11cl zwar tagtagl1eh ohne Ausnahr~1e·_ J- ·t,ben, sa,µ;te rni r: ,, 1 eh ha.be viuJe Helfer gehabt·, die ::;eh wur g·earl1e1~0\ 1; atte einen solchun. alrnr wie Sie hatte icl1 noch nicht." 1 n dieser Zei_ hinen 1 iclt 24 vun,chiedene 1\irasehincntypl;n 11rngeli:1ut, welche alte Ma~c wenn ersetzen sollten. Der Ucseli~i,ftsl'iilirer versprach 111ir G0.000 J)oLicLl~s ich iclt diusc :-;aclic erle<.ligt l1a,lic, ;.;pjt1)r ;.;ah ich ;1.ber ein, cl:oL~tt:· 5i0\l d;dmi 1111r u1n ei11e11 grollen :-;cherz µ;uhaullelt hatte. Dns lici, 111 schmerzlich enttä11scht 11nd. ieh gah Hll:ine 'l'~i,ti ·keit ;11d'." . r rschl&g, 0

,,ur 'J u,c. 1 1 l·1 a.nwt· na.·· 1 wrten sie . 1 1 1111r · . e1111ge · · 1 ... cute " m1· t·, 1 l c· 111 \ owas ·- 1· eh · A · e111c . rc Light Cumpa11y llllter mrn11u111 Namen zn gn1n~. '.,.eflln • ' · . ·· ten ae•n auel1 sol'ort akzuptiurtc. Su hatte ieh endlielt Gi:lugenlie1L . ,..,~c!J&ft.crn rnurnc • Motoren zu untw1cke · • - J 11; a 1 s •ich aher 1111t • • 111e111e11 11 " wo JJeJI Qec;et.,en .. clarübe~· spraeb, unv.·iüerten sie, üaü ;.;iu ~ic Boµ;cnl;1rnpc ,~ '.} wn J;,,1,l~t-0 1 u11ü kein Jntere;.;su l11rvVeehsulstro11111u1sch1ne11 h;ihet1. Jrn _n•'.·0 16i!l'd St:7,_ , 188(i war mein Boge11lamJHinsysturn l'ertig 111Hl für Fa,brd,~-- ~Jl :Lnc.lei_c11 l1clouclit11nµ; a.b,optiort, ich wunle l'rui, alJ1)r oh11e irg-cnduJJJb·t 7,icrnJJC1 1. Bl1sitz a.uffor eü1igrn1 ,,-,cl1ün [.!;ez,e,iehnete11 Aktie11 deren We1. ;ttic1e1:01 11nl1ust1rnrnt . w,Lr. Jetzt 1 ,arn 01110 . ,,,. . e1t . . cos 1 scltwL1ron ' K:1111p l'":-i c• J, n c.tliC l 1 J in H,icht1111"· für welehu11 ioil µ;ar nieht_; vorhcreitot· w·ii· (loch GI1 . .L·· nd011, h' 1 ., , _ n 1. 1 ·· . n· April 1887 gelang es mir, die ,Tesla Eluctric ConqJ;l11y' ½Ll trfi.ig"· Llil,-,t· .1n · wo 1 e 1 ier ·1 . ·1 l · · t· ·· · 1c 1 u1n ,a 1u1;L,01111111 1111( eine Werkstütte z111 .. ,,-e ,, l . · \ e b•JLI' hatte. Die Droltstro111111otoru11, we 11 e_ 1e 1eh . . diesem·.Jahre ]JCI 1n I Je,ll ""·11,.l-t(C : h:ltte, urga,hen jenes H,es11ltat, d,u.; 1cl1 schon hno·e erwartete. tc cl10 • □ . I Ji;t,l 1 . c.laliu1· ~·ar rncllt . · · 1_1ot:"()1Hl1g, 1_ne1_n~ · ,..,u1 ,1zzm1 zu verlie;.;sern, 1c_1 \f\/irlcil Jlo~ Maseli111un so w10 ich us mir lr1J!1er sehon "·eüacht und J1e J „tt8· orwies sich genau ' su, wie . 1clt . 1111r. das schon,. ., l·a.ngu ' vurgnste 11 t '1"

Begründung der Drehstromtechnik. Tesla als Erfinder.

lbs ,J;1hr 1887 l11\rll'11t1:t s1:i11c l(1111,-;(rnkli111H·11 liei war Tesla hald hci ven.;ultied(:11(:11 Fiun nz luu ten ;tis tiiuht"iger Jug-C'niuur 1111cl Lruuchb.ucr Erfinder gosul1iiJzt, und im .l ahre 188f-i wurde die Tesla (\rc Lig·ht Cornp.m y gegri.imlet; das Ge::;clüiJt mit Bogenla,rnpen war d.unuls ein glänzende:-; Unternehmen 1111<.l T'eslns Gesellsc!tatter wußten, daß mit einem neuen Bogonlarnpensyston1 ein großer finan- »icllcr Erfolg zu orz.iclcn wäre. Obwohl 'I'es!a hegreiUicherweise Ge- legenheit suchte, sein Drchstromsvstem zu verwirklichen, 11ml ol:woltl er seine Fmn.nzlouto für die Drehstrom-Kraftühertrag11ng z11. inter- es·sieron versuchte, mußte or sich den Vornältnisscn a.npasscn, seine Ideen u nd Pläne der Drehstromtechnik zurückstellen und scino er- finderischen Fähigkeiten in anderer Richtung entwickeln. Seine Be- mühu ngnn, ein neues Bogenlampensystem zu erfinden, wurden 188(i mit vollem Erfolg gekrönt, denn noch im selheu Jahre erhielt er neu_n Patente, die ein neues Bogonlarnpenaystern umf.isscn, 11. zw. sowohl dto Bugenla11npe mit den automatischen Regula,toren wie auch Gleicl1Rtrorn- Dynamo mn.sch incn und Kommn tatornn. In diesen neun Patenten w u r- den seine Ideen f.estgologt und patentamtlich geschiitzt, die von irn_n an Besitz und Eigentum seiner Gesellschaft waren u nd ihr große f111:w- ziolle l~rfolge brachten. Die Gesellschafter hrnuchtvn Tesla nicht meltr, denn die neue Bogenlampenfabrik war eingerichtet, u nd namhafte Auf- träge von Städten und Fn.hri ken , in denen die neue Bogenlampe a11s- gode<hnto Verwendung fand, wurden erteilt. Der unruhiac Erfindergeist triob Tesla vorw~irts. Der Erfolo- Reiner Boo·enlampo h7-::1chtc ilin balcl m1"t neuen I'" '111anz 1 outen zusammen, "' die zu ihm a u ncl seinem Drehstrom- syRtern Vertrnuen fal3ten und iltn1 die notwondio-on .Mittel zm Vor l'i.igu11g stellten, um einige Versuchsrnaschinen zu b:wen und den Nutz- efl'.okt s,eines Systems zn st11clieron; denn die praktische Einfiihrung seines Systems war n:Lch Ansicht der Gosellsclrnftcr nur dann rnög-lich, wunn der Wirk1rngsgracl cler ne11en Maschinen wcniu:stens ann~il,ernd dem. lwhcn Wirkungsgra,d der Gloichstromma.schin~n gleicltkornnwn würde. Der heriilnn1e :-;achvorstündige in New York l-'rof. .Anthony w;u (lamit beauftragt, den Wirk1rn;!;sgrad der neuen Teslarnaschino11 genau zu bestimmen. lm Herbst 1887 hatte Prof. Anthonv den \,Virkungsgracl rnehreror Dre,hstromrnotoren und Generatoren fiir z;,.e,i und drei Phasen, di_e ihm von Tesla_zur Verfiig11ng, ge,stellt worden waren, gen,un_bo- st1mmt 1111d ontscl11oclon, d;tß derselbe dem Wirkungsgrad der Gle1ch- stromrnaschinen gleichkommt. JnzwiRchen wurden von Tesla fortwiil1- rend ne11e Pläne 1111d Versuche gemacht, so claß am 12. Oktober 1887 und im November und Dezember desselben Jahres seine grundlegenden Patentu :u1gemeld,et ,werclu11 ku11nton, denen bald die ;1.nderen folgten. Eine intensive T~Ltigkeit wnrde entfaltet, in der die Grnn'Clblgon der Drehstromtechnik nnd der Dreh::;tromkr:1.l'tiil1ertragu11g· gelegt wurden. Noch vor der I~rteilung der Patente lmUe sielt George Westinghouse fi_ir da,s Drehstromsyst,ern Tesl:1,s st:u-k interessiert 1111d trat rnit i h111 111 1

Verl1ind11ng, 11111 ihm :-;u,inu P:itunt.u :tl1zitk:111fon. Tesla setzte sich rnit seinen Gesellsch:11'tern :1usei11anller eh er selbst kein Interesse daran ' hatte, seine Grfindu11ge11 ;weit i11cl11,.;trioll 1· z11 in eigener Ge~ellsclta} 1';1,brizieren, und so k:1111 schon im :Mai 1888 ein Vert-rag zwischen 1.osb ~ ·-~

Tesla, :J2 Jahre alt. 317 u nrl der Firma VVesti11glto11se zustande, du rch welchen alle Drohsftoru- p:ttento 'I'eslas in den Besitz der Westingho11;.;e-Gesellsclrnl't gelangten und Tesla verpflichtet wurrle, ein Jahr lang in der Fabrik als Sach- verstündiger den l ngonicuron der Falirik: Kcrr, Bilesby, Schallenberger und Schmidt, heizustchcn und die Entwicklung seines Systems zu leiten hzw. den praktischen Bedürfnissen anzupnssen. Außer George Westi nghnusc, eiern Präsidenten der „vVesti_nghouse Elcctric a.nd Manutactu ring Cornpany of Pittshu rp;" und scmcn In- genieuren zeigten auch viele Wi,ssenschaf'tler und l~lektroingenieure in New York Ende 1887 und Anfang 1888 das grö13te Interesse für das Teslasche System der Drehstrom-Kraftiibertragung, uacb dcm der Pro- rcssor Anthony inzwischen den hohen Wirk1111g,-gTad des Systems fest- gestellt hatte. ~o wurde Tesln vorn Präxidcntcn d es Instituts der Elek- troingenieure in New York Th. C. Martin, welcher Teslas Motoren in Betrieb gesehen hatte, im Namen des Institutes :rnfgefordert, einen Vor- trag iiber sein Svstcrn zu hn ltcn. Erst auf lanp;es Zureden von Martin entschloß sich l;~sl;t, der durch seine J\rheite'i1 sehr in Anspruch µ;o- no_mme11 war und einen großen Wi,derwillen gegen eine Ausstellung serner Motoren zeigte, einen Vortrag vor dieser zuxtä.ndigeu Körper- sch:d't zu hn.lten. So kam dann der epochale Vortrug zustande, der .un

Mai 1888 ahgehalte11 wurde.

D~irch diesen Vor1rag ist das Werk Teslas wclthorühmt g·eworden. J:-'roles::;or Ch. F'. Scott schrei bt über diesen Vortrag und über sein Zu- i-;arnrrientr?fh:1t mit Te,sla folgcnclofci: J _'.,J,~I~ ennneru m!ch sehr g11t an einen /\liend Mitte August_ 1888 im

l i ttffelcl, von Westrngl1ouse in Pittsl111rg. Ich kam gerade zn dieser Ge- scllscltalt uncl wurde Assistent des J-lerrn :-:;JHJoner, welehcr ,das Priil'- tcld nacl~_1·,s leitete. Er riul' midi und sagte: ,,Da, kommt Tesla." ,,Ich_ horte sc.;.hon i.iher Tesla. Vor einig·en Monaten las ich seinen Vor- tr:,g· 111,er ckn Dreli,,trornrnotor, von welchmn mein früherer Professor aussagte, dal3 die Erfincl11ng eine vollstii.nclige Liisung des Motor- proJ,1-ems bedeute. Und jetzt sollte iül1 Tesht seihst sehen." , ,,Er kam in der L~i,ngsrichtung dos Sac1les 1nit -hochgescltw11ngennn S_c.;hultern und hoehgericlltetum Kopl' mit blitzenden Augen. Das war em µ;roL\er Moment i'iir midi." „Unll spüter w11rüe ich sein Helfer u11d Assistent in (ler Vorbereitung 1rnd Durclil'i.ihr11ng der Versuclie. Das war eine gl~i.nzende Gelegenheit l'iir einen Anl':lnger, 11111 so rnit einem solch ltervorr:1,genden Manne, der ~·eicl1 an lde<:11 1111(1 liel1enswi.irdig 1111(1 freundlid1 irn Umg·ange war, tu Berührung· zu kunnnen." ,,Tesl:ts l'ruc,lttl1:ll'u E:i1.1bild1111g-skr:tl't hat ol't g·:111z crst:11111liclte Di- lll<rnsionen gelt:i,l,t. Ich zweitlu aher, daß ,rnch sc-in-e iil,ersp:u1nteste11 Erwartungen :111s den Vers11cltsrnotore11 der dam:1ligcn Zeit das Mal3 der tnts~i,chliclwn h<111tigeu Verwirklich11ng erreicht lmtten. Denn das Mehr- phasensystern, das er gesc,h:1ff011 hat, ist das Fundament der heu1,igon ul<)ktrisc.;hen Kr:d'tiil,crtr:1gung 111Hl der ~t-rotr1<:rzc-11g1111g uucl N11t-z1111g, wa;.; in huwg a111' Grülfo, Niitzlichkeit 1111<1 z11kiinftig<: Eritwicklt1ng :weit die wildesten Tr~i,11111u der d:unaligen Tage iilJurstuigt." 318 0 Am; die;.;cr rn:li~gl l1e11d!·11 i\11ifor1111g von Professur :-;cut.t cr,-;elien ~vir: dal.) Tesla die l:rstton Arl1l:itun für die jlraktisc!H: J\usµ;l:stalt11ng seines :-;_vste1r1s in l'ittsl111rg sell1,-;t leitete. N;1.ulHkm ur mit xoi nen 1111d'a11greielH:n /vrbeitcn clort im Ja.lire 18 ~~1 l'e1:ti~· guwo_rclcn_ war, kehrte er 11:wh New York z u rii ck , Wo . ,· ervVerl{ ein glanzP11d erngur1uhtetl:s Lahorator111m u uterh iul t, in dein sein der Hochfreq11cnz- 1111d l-lochsj1:Lnn11ng>,technik "'CsclrnJfen wul'cle ... , 11 l•'iir 'l'us!a ist uharakturistisch,_ dalJ er mit s~~inen Unt,ursu~h\\1:!iis in einer R1cht1.tnL!· 1.111r so lange fort:-;etzt bis er den vollen N,i,c.l···"'t· ,.__~ • , · • 1 u·e o:--i gegelrnn ha.t, da!.\ tla;.; Prnhlcm wissensuhaftliuh und tochnisc '. . 1 _ i;.;t,_ 11_11'.l clalJ die J;~.a~·e lll:r pr:iktischen Ausn u tz.u ng 1111~ ~e.t ls 11 ~1er 1 111 strial1s1en111g der brt1ndt1ng nur noch die Fran·e des J,:ipit,i · '.. ·ct1i- ,Zeit . 1111( l l l er 'I' ec 1 1111" ·1 ·. 1,-,t. 11 1n ·111teres,-;1urt · ·'"' nicht die·. Ir,o rn111e1 . ,::.iiner •. · s1en1ng- · seiner I'•,r 1·111( J·u11gen. I':<.,r 1st · weder Gcschättsmn.nn 1 1oclt . 10. Er- lngc11icur-'J\:ul111iker, der an. tinduuucu I nteressc hat. Das ul,crlaf~t er .oft rn i t groffo111 in cl?r praktischen A_usl'iihrnng. se1ne1 ;1.tericllcn Sinn- "

Verlust l'ür sich den anderen, denn er hat dnzu weder Ze1't 11 {)C)I Welt , ' C r ll11n liegt es daran, dem l.'rogreß zu dienen. Vor ;dlem soll _c 18tc an- von sci n cn l•'._rlincl1111gl~ll N11t_zcn h,Ll1e11. Daß er trotzdem r:\~e;:ißt sie nwldet, 11nü n1111111t, a11dcrt 111cltts cl:1ra11. l•'.r vcrka111't ::;1e ode [ teresse a_11ch l'1Ti :ltlSlliitzcn, we11_n oi· .~icltt·, dal~ das im allgerrn:i_ncnH::1upt,1,11l'- heµ;t. l~r l~f, vor all_cm Clll g_td1_uroner, l~11tdecker, der se111°. ihn jnter- 111()'.'ksarnk'.~lt den w1~s~11sel:;1.H!1ch~n ~,ntlleckungen scltcn_kt:.schen, u_ncl t's;.;1crt es 111 erster L1111e, die Uehe1m111ssc der Na.tur zu e.i 10..,. t,lern 1st, je lrnrnJ1lizicrü1r 11nrl schwieriger llin wissensch:tftliches 1 1~ eichnend desto grülJere , ,.,•,11urg1u . en t wie . 1 <e 1 t er z11 :-;einer · · f•'.rforsc 1·111! 'I''' ß L:Z. < ,nste 11 t,, ,-,· .. 0 1 fiir ih11 ist noc:h, dal~ l:r l'ast nie Forschungen in einer H,1cllt1111 Ge•clanke11 l . · ·1 1 · · t l lC 111cht von J trn g·egc ')Cl) 11-i · :<., r IS so rc1clt ;1,n crf111 Cl J..I' · t · · ct ··sehen Er hclt_ a_, uch_ 1111d Jdeen, daß er ,;(dir schwer fren1dt:n lclcPit l'oJo-en k:11111• · acr wissen keine Zeit üaz11, denn die von ihm <:rii1Tnctt~n nett~n ß,11inen . sincl so 0 011 schaJtlichcn l<'orschungon unu cler tec,hnisehen Unters11C'l_1_11n~ltl tun lu~t, frnchtl>ar _1rnrl so_ 11mwH,lzHnd, _clal~ er j:thrzchntcl;tng' da1,:1~hc 'J';ltigkctt. und. cla zeigt er e111e 1111erm11dl1chc A11sdancr 'llnd 0r,-,t:t'll111H.;. ,·•rn ne11cn 1J1e . Drclistrornteorn1 . l ·1 < ze1p; . t· (·J as z11r · ~ Ucniio·e. Er· hiirt ;t.tl t dtCSL · . t· , !(]0011, C:ehicte 11icht·. elwr an· z11 ar 1e1t<:11, l1is er nieltt . a11 ch l1·1c_. kt" . · l . ,., . '. (,So sehen 11 ' die ihm ueue Forsch1rng·smüg·. lichkeitcn zein·on vurwirkl1c:ht. .. ,, .,· des ,l ß 01· he1. cl er l',ll t l l ec I (1111g· cl es 1) rehfolües . L' "' ' ncl. t,01. cl er .1 ,o' 1111 . n wir, ucL. 11 d .!Vfotorcn P_rohlorns der ~1ehrphascngenc_ratorcn, Transformatoren . un d Lösung nicht stohonhlo1bt. br strebt crne vollständio·o Erfassung 1117. t ooh al.ler damit verbundenen l'rolileme an und u7iters11cltt, o•l1 1110 1 \hm 11 ist nc11e, une11tcleckte Möglichkeiten auf dem neuen Gel,ieto Jiep;ciL nr die die Tnt.gweite des neHcn Ue~1ictes und seine große Bede~1tun1' ,\,.roße w,eite~·e Entwicklung klar. Se_rnc schöpfoi:ische Phanhisie s,icht ~~~ ~ven_n Entwtc_kl11ng vornus. Mag s~1n, dar~ P1:oless°,1.· S?ott 1rn H,H~h\'cs\;tS die er a,n111mmt, da.fJ scll,st die ersta11n\1che J:<.,1nb1ldungskrn,lt 1. kr:d't- he11tigt: E11twickl11nµ; des Drclistro111s~rstoms und der Drch,s,ti~~:1 schon iihertraµ;unµ; nicht voll ermessen h:ü; T:Ltsache i;.;t doch, d:tß f?c:; ·tte er i' . von allt:111 A111'ang an Llie 1/.,ukunft klar gesehen ha.t; denn sorn,t 1a 319 nicht in seinen 41 Patenten alle Entdeckungen und Ertindungen auf dem Gebiete der Drehstromtechnik vorausgenommen, die sich bei der weite- ren Entwicklunz als bahnbrechend erwiesen haben. Er schafft die Dreh- strorngeuerato1·;n, Transformatoren und Motoren mit Schleifring- und Kurzschlußanker und geht weiter. Er schafft die Stern-Stern-Scihaltung, den Regulator, den Drehtransformator, den Einankerumformer, den ~\syn~hronge11erator und den Synchronmotor für mehrere Plu~sen. und für eine Phase. Er schafft den einphasigen Asynchronmotor m viel_~m Ausführurnrcn zeio·t den Einphasenkollektormutur und erfindet die Ol- .rsolierung '°für ' buhe'° Spannungen. Er gibt eine Fülle · von Ernze· l er 1·tncl u n- gen, die die konstruktive und praktische Ausgestaltung seines Werk:s vollenden. Alles das tut er, weil er genau weiß, daß er eine neue Tech111k geschaffen hat, die die Zukunft lmherrschen wird. Er weiß, daß die von ihm entdeckten Prinzipien . Ewurkeitswert b haben und daß die Resultate , in Einklang stehen müssen mit der aufgewendeten geistigen Arbeit, denn 'I'esla sagt in seinen Schriften, daß diese W,d1rheit für ihn ei n Gesetz bedeutet. Genau so, wie es mit der Drehstromtechnik ist, ist es auch mit der Hochfrequenz- und Hochspannungstechnik. Daß seine Pionierleistung in der Radiotechnik indessen bis jetzt noch keine all- gemeine Anerkennung gefunden hat, ändert nichts daran; denn genau so wie seine grundlegenden Entdeckungen. auf diesem Gebiete im Laute der Entwicklung eine allgemeine Anwendung gefunden haben, gerrnu so wird auch die allgemeine Anerkennung kommen müssen. Die Führer der Wissenschaft können sich der Wahrheit nicht verschließen, daß die Radiotechnik auf den grundlegenden Entdeckungen, Erfindungen und Experimenten Teslas beruht. Daß sielt Tesla um die rein technischen Arbeiten bei der Ausführung von Anlagen wcni_g interessiert hat, beweist der Fall mit der Hydro- zentrale ':"n den Niagarafällen. Diese erste große Hydro- und Uborland- zeJJtralc 1st das ~rste grol~e Werk, das nach dem Tcslasystcm geballt wurde. Obwohl viele maßgebende Fuchlou to diese Anlage öfter besich- tigten, solange sie noch gebaut wurde, stattete Tesla erst im Juli 18!::l(i dieser Zentnüe einen Besuch ab. ,,The Elcctrical Review" vorn 21. Au- gust 1 fü)(i schreibt darüber unter dem Titel „Nikola Tesla at Niagara Falls" unter anderem folgendes: ,,Herr Orrin E. Dunlap S;Lgt in der ,Western Electrician', daß Nikola, Tesla seinen ersten Besuch der großen elektrischen Kraftanlage der Niag·ara Falls Power Co rnpan y am So nntag, den 1 !::l. Juli, augestattet hat. Jn 'I'cslas Gescllsclr~Lft befanden sich George Westinghouse, Prä- sidcnt der Wcstinglrrn1,sc-Gcsells0lral't in Pittsliu rg , un d sein Sohn H. H. Wcstinghouse; 'J'lwrnas N. 81y, Superintendant der Pc1111sylva,nia-Eisen- hah n ; Commodore George N. Melville, Clrdingcnieur der Marine in Washi11gtu11; l~Llward D. Adams, PrüsiJent der Cataract Construktiun Cumpa11y, 1111d W. B. J{ankius, Sekrefar der Ueselbchal't; Paul D. Cra- vath, J\nw;llt di:r Westingl1uusc-Gesellsclnl't, und Ucorg;e UrlJa.11, Pr~i.- sitle11t dnr Catara,t·,t J'uwer ;wd Constrlll:tion Compa.ny in Butfa,lo, die u11l;i11gst zwecks Verteilung; der clektrisc,lrc11 Kr;li't in ßuff:du organi- siert wurde." -------~~~~•;, 820

„Dur Be,,rnt..;lt 'l'e,;las war 11at11rge11iiiß ein großes Ereignis, r1enn er hat Iris jetzt noch 11ie111ah diese _gTöf3te K:ral'tanlage Lesit..;lttigt. Volle vier J:dtre hatte er al,gelch11t, scmc Arlic1t z1:1 verlassen, um Niagarn z11. hesuchcu, denn er hatte es vorgezog·en, se111e Theorien auszu.ubei- t cn und den geeigneten Moment ":lizuwarten, um. sie !n die Prax ix u m- gew;mdelt zu sehen. Tesla l're11te sich zu sehen, wie srn1w l~ntdecknnge11 vun den .Ingenieuren ins p rn k tisch o Lehen 11mgel'orrnt wn.rcu, 1111d er- k lärt.o, uhno zu zi,gern, dal3 au dem Erl'olg· ües gig;111Lischen Unter- uehrncns nicht z11 z wuif'cln war 1111d c1aß die Kraft nach ButLdo ohne den geri11gste1t Fehler in n.llcn hede1.1te11dun Einzelheiten iil1ertr:1geu wird. l~r intere::;,sierte s ich sehr für das Arueiten der von i lun erfundenen Tr;wsl'ormatoren, 1111ll der große l~lekt:riker erkl:irte, dal.\ ilu roh sie eines der schwierigsten und hedeutcndsteu Prolderne der eil'ktriscltenWisscn- schaf't gelöst ist." ,,Es ist oine ,sultr l1elrnn11tu 'I'ntsachc, c1al3 Tesla üher sich selbat nichr g·erne spricht. Er sprich; bcrnitwi llig ii her elektri:-;che l~11tdeck ngen 1111d 11 Erlindu11gcn; wenn alier auf sci no eig'.~nen dar:; Uespr~Lcli g()lenkt wird, «rklärt er besc:lteiden, daß er e,-, vurzwht_, da,_riiher w1•nig zit sprech~11. ,kh spreche nid1t ger11e d:uiilJcr, woran ich Jetzt arl1l:ite oder was ich z11 tun l1e;lbsit..;htige', sa.gle er. ,l~s g1:niigt, cl;ti.) ;1n(lerc das t wenn ich 1111 111eine fonigcn He:-sultate vuriiffl·ntli0!1e. Ich l1i11 z111'ri1:1len, w ;nn ich an 1 llll:incr ArlH·it:-;stelle Tag· 11nd. N;icltt arliciten kann, 11111 etwas z11 ent- d1:ckcn, wa,s it..;lt vor!tahe 1111d w;is die l~11twickh111g dl'I' l~lektrizitüt :_1:ls Weltkraft l'ürdem wird. Es wird. die Z-eit kom111en, dal~ <1c1· Dampf t11 r gcscltürtiic:lte 11 Zwecke uiclit nll'lir g·l'11r:1ucltt. wird. lcl1 arbeite d.ar;in, 1 11 das z11 crreicltrn1.' Jhs i:-;t ;-;eine jl:lzig·u große !\rnbition. Er wii11sch~; dal3 clic Eiektrizitüt das ganze Feld der Kral'lerzc11g·1111g ei1111immt · · ·

P enoc · t e der Begründung der Hochfrequenz- und Hochspannung stechnik und der Radiotechnik. \1 'I' 1 N. j ,., y W-; a. :. !,'(:)l!,'()ll Mitte 1mm von l'ittsl,111·0· 1·n sein ·La 1 iota,. • t-r,riurn in. ew . ork z11ruckkam, nahrn er sich vor vcrsdiiedune 1- 1 oc 1 1 f L •c,• 111enY,- .. · · · · " , . . , ', ""Cllt•r·t•·,,1·n,.11 z11 ,..., ,_ L ,, , I 1:111cn· un( l m,t · ·11 11H)11 neue' UntL•t·suc. j 1·11ngc · II '·tllZIIStC ' · 1 1Lll. , ß In d1_1".sen1 ,faltn: war in l\Lris die Weit;tti·sstcllttlli-',', ;111,; wc,klwm J\n 1 '.1 • er S()llll: Arl1cife11 fiir ()inig·e Mon;1tc 1111tc.:rlirach um die Aussl·ullt!llg 't liusuclten 11n'.l seint: A11g·eltör!gcn in Uo,;pic Zll s~ilUll. Sei11e .M 11tter h;t~i~ '.len l,egrctll1chc11 Wu11sd1, ihren l,erühmten Sohn z sehen, 1111d 1 , . 11 ihren W1rn:-;t..;Ji zu r:rfüllc11, liliel, Tesla einio·1:: 'rao·e in Go:-;pic, VUH wo Cl <~irekt 11:~eh_ New York in ,-,ein Lalioratori~,rn z,7rückkehrte. Von cfa ~:~ J_tnüen wir ihn u11u11terhrnehe11 a111 VVerk, das nuue Gc.:biet clcr J.l~c. J req11e_nz~ unll l-loclispa1111·u11gsu1·st..;ltei11ungen zii erl'orst..;hun. Zuin zwui_tl::: llllÜ 111s Jt!IZt Z\11'.' let~ten Male sehen wir ihn in E11ropa 1~\)2, wo Cl 1 c_

Lon<lun lllHl J'ans setne lieriihmten Vurtr:ig·e iiber seine Huclil're<ptellZ 111Hl IIuc.hspa11n11ng·sl'ur,;t..;h1111gcn liült. 111. Pi1.ris trifft ihn c1ic K1.11Hle von t!ur Kra.nkltt:it sui11t\r M11tt1:r, die e,; nutwendio· 111acht daß n Paris vcr- 1:.i.fü 1111tl nach Uospi(, rei,-,t. In L'ari:-; erhielt Sr a11 c;h ~lie Einladu11g v~ll der ~tat!I, vo11 dn Universit:it 1111Ll vo,11 surlii,;chi:n Jng·enie rvcrein 111 11 321 Beograd, nach dorthin zu kommen; er leistet bereitwillig Folge ~nd gibt damit seiner Zugehörigkeit zum serbischen Volke auch öffentlich Ausdruck. In Beograd wurde Tesla am 21. Mai 1892 seitens der Stad~- verwaltung ein feierliches Bankett veranstaltet, bei welcher Gelegenheit Tesla eine Ansprache hielt, in der er zum Ausdruck ~rachte, daß ~r zwar seit Dezember 1891 amerikanischer Staatsbürger sei, daß aber sern nationales Empfinden unverändert bzeblieben ist und daß er auf d seine . Zugehörigkeit zum serbischen Stamme stolz bleibt. Von Beogra reiste Tesla über Budapest, Wien, Paris und London, wo er sich überall nur ganz kurz aufhielt, sofort nach New York zurück. Die Iolcenden zwei Jahre widmete Tesla der praktischen Aus- nutzung s~iner Ströme für verschiedene Anwendungen, in erster Linie für die Zwecke der Radiotechnik, der Medizin und für verschiedene Beleuchtungszwecke. Während dieser Zeit sollten die bei den Unter- suchungen der Hochfrequenzerscheinungen gemachten umfangreichen Entdeckungen für praktische Erfindungen ausgenutzt werden. Zunächst wurden verschiedene Hochfrequenzoszillatoren gebaut und patentiert. Außerdem wurden auch spezielle Untersuchungen über die Natur der Elektrizität geführt. Das alles ersehen wir aus verschiedenen Patenten und aus vielen Berichten der Zeitschriften. Dieser Iruchtbaren Ent- wicklung machte der Brand seines Laboratoriums, von welchem schon berichtet wurde, ein vorläufiges Ende. Durch diesen Brand im März 1895 wurde Tesla ein doppelter Schaden angerichtet. Im Laboratorium waren viele Jahre hindurch teure und kostbare Instrumente, Maschinen und Apparate angesammelt, die für alte und neue Experimente und Forschungen verwendet wurden. Das Labora- torium bestand aus vielen reich ausgestatteten Räumen, die die ganze Etage eines großen Gebäudes im Zentrum New Yorks in Anspruch nahmen. Alles dies wurde vernichtet, wodurch ein enormer materieller Verlust entsta~d. An eine Wiederanschaffung aller dieser Objekte konnte Tesla nicht denken, denn seine aus den Drehstrompatenten ge- wonnenen Mittel waren in der Zwischenzeit zum Teil auf die Versuche selbst und zum Teil für die Installationen des Laboratoriums aufge- wendet worden. Im Laboratorium befanden sich auch die Privaträume 'Teslas mit seiner reichen Bibliothek und mit einem historischen Raum mit seinen ersten Modellen, und auch diese waren dem Feuer verfallen. Dadurch wurden alle Bücher, Notizen, Berechnungen, Pläne, Konstruktionen und historischen Modelle vernichtet, die für Tesla einen unschätzbaren per- sönlichen Wert hatten. Daß ein solcher Verlust Tesla großen Schmerz bereitete, ist erklärlich. Um so mehr muß seine Energie bewundert werden, die es fertig brachte, 1

daß ein neues Laboratorium noch Ende desselben Jahres errichtet und mit neuen Untersuchungen sofort begonnen wurde. Die neuen Untersuchungen bezogen sich auf die drahtlose Telegraphie und Ene1,gieübertragung, auf Vervollkommnung der Hochfrequenz- apparate für medizinische und technische Zwecke und auf die Erfor- schung der Natur der Elektrizität. Tesla hat für alle diese Unte-rsuchun- B ok s an, Nikola Tesla. 21 322

gen seine Oszillatoren und Hoch_frequenz·schwingungskreise ausgenutzt. Er überließ seine Patente der Firma L. E. Knott Apparatur Comp~ny in Boston zur Verwertung, und es wurden von dieser Firma viele Teslasche Hochfrequenzapparate auf d~n Markt gebraoht. Die ersten Apparate wurden für elektrotherapeut1sche Zwecke ausgenutzt, ?_ald aber auch für Ozonerzeugung. Als Anfang 1896 die Entdeckung Ront- zens bekannt wurde, bildete Tesla seine Oszillatoren auch für die Her- ~orbringung besonders wir!rname!· Röntgenstrahlen aus, so daß Teslas Apparatur auch hriefür umfongre1che Ve,rwendung fand. Seine wichtigsten Untersuchungen aus dieser Zeit sind jedoch seine umfangreichen Radiou~t~rsuchungen. Da wir über diese Arbeiten T;es:as im ersten Teil ausführlich gesproohen haben, wollen wir hier nur emige neue Momente erwähnen. In einem ausführlichen Artikel im „Electrical Experimenter" vo~ Mai 1919 mit dem Titel „11he True Wireless" setzt Tesla auseinandei, wie er dazu gekommen ist, seine grundlegenden Erfindungen für Zwecke der Radiotechnik anzuwenden, und beweist, daß die Lösuna der großen Probleme der Radiotechnik mit Hertzschen Oszillatoren und Apparaten nicht möglich war und daß alle Erfolge durch seine Apparate und Er- findungen erzielt wurden. Er sagt darin unter anderem ausdrücklich folgendes: . ,,Das heutige System in der Radiotechnik ist nichts anderes als .1~e~~ System und ich kenne keinen authentisohen Fall der erfolgi,eic_~ te Radioübertragung auf weite Entfernungen, in welchem andere _Appar~ie und Instrumente verwendet wären. Es ist möglich, daß vi,elen, klar meine ersten Beschreibungen gelesen haben, damals nicht ganzcreben war, daß ich der Welt_ nicht nur neue und wirksame Apparat! g~essen ha?e, sond:rn ~uch. ein System der drahtlosen Ub_ertra~i~nd~cht und WarksamkeJt bei weitem alles übertraf, was bis dahin ausgl1t daß ich a1~sgesonnen wurde. Ich habe wiederholt deutlich festges1entf~rnungen d1~htlose„ Ubertragungen ohne Begr,enzung in bezug ~uf . t Und ob- auf d~r Erde u~d in bezug auf Energiemengen beabsi?hti~ i8" schienen, ~ohl ich alle Hmdernisse, welche am Anfang unüberwmclll~ 1 welchen ~1berwunden und elegante Lösungen für alle Prob_Jeme,Tao-en die ich begegnete, gefunden ha~e, ist selbst in den heu_tigen_ .. b welche M:lnzahl der Experten noch immer blind für die Möglichkeiten, leicht erreicht werden können." M . ·o..· berzeugung, d_aß Signals um die Erde herum leic ". eine · ht ~·· bertragen . ,renden w_~1de~ können, war gefestigt durch die Entdeckung der ,10~1:a vor Burste, eJnes wunc1erbaren Phänomens das in meinem Vor tr ~- ben der ,Institution of Electrical Engineers', in London 1892 beschne Es wurde. Das ist ohne jeden Zweifel der empfindlichste Radiode~ekto~- em war aber lange Zeit notwendig, 1iihn so auszubilden daß er m_ seii:ten empfindlichen Z1~stand erhalten . werden kann. Di~se Sch~iengkehie- bestehen heute mcht mehr, und ich habe diese Erfindung fur ve_rsJ er dene wertvolle Anwendungen vorg1es-ehen, namentlich in Ve-rbm 1; yi mit einer Methode der Schnellphotographie, die ich seit langem sc 10 323 sowohl für die Übertragung ohne Drähte als auch mit Drähten vorge- schlagen habe." „Einer der bedeutendsten Fort-schritte in den ersten drei oder vier Jahren der Entwicklung meines Systems war möglicherweise mein System der gekoppelten Resonanzstromkreise nebst meinen Regula- tionsmethoden, was heute überall in ausschließlicher Anwendung ist. Diese Erfindungen sind in meinem Patent 568.178 aus dem Jahre 1896 beschrieben .... Ich will hier nur bemerken, daß ich in diesem Patent nicht nur gezeigt habe, wie eine beliebige Anzahl von Resonanzstrom- kreisen gekoppelt und reguliert werden kann, sondern auch den Vorteil der genauen Einregulierung der Zeitfolge der primären Impulse und der Benutzung der Harmonischen. In einem possenhaften Radioprozeß- verfahren in London haben einige Ingenieure ohne Rücksicht auf ihre Reputation behauptet, daß meine Stromkreise überhaupt nicht auf Resonanz abgestimmt wären; sie haben tatsächlich geltend gemacht, daß für mich die Resonanz eine Art wildes und unzähmbares 'I'ier wäre." ,,Es ist von Interesse, mein Radiosystem, wie es zuerst in einem bel- gischen Patent im Jahre 1897 beschrieben wurde, mit dem System der Hertzschen Strahlen aus derselben Zeit zu vergleichen. Die ungeheure Differenz zwischen den beiden kann ohne weiteres eingesehen werden. Das erste befähigt uns, die Energieübertragung auf jede Entfernung vorzunehmen, und ist von unschätzbarem Wert, das letzte ist aber nur auf einem Radius von wenigen Meilen anwendbar und ist wertlos. Im ersten sind keine Funkenstrecken und die Wirkung ist durch die Resonanz enorm verstärkt. Sowohl im Sender. als auch im Empfänger werden die Ströme transformiert und befähigt, jeden gewünschten Apparat zu betreiben. Wissenschaftlich konstruiert, ist mein System frei von statischen und anderen Interferenzen, und die Energiemenge, die übertragen werden kann, ist billionenmal größer als die des Hertzschen Systems, das niemals mit Erfolg verwendet wurde und von dem heute nicht eine Spur zu finden ist." „Ein sehr gut annoncierter Fachmann stellte im Jahre 1899 fest, daß meine Apparate nicht arbeiten und daß 200 Jahre vergehen werden, bis Nachrichten über den Atlantischen Ozean geschickt werden können, und gerade er hat dummerweise meine Glückwünsche bei der vermute- ten großen Heldentat empfangen. Aber nachträgliche Prüfung der Nach richten ze:igte, daß insgeheim immer wieder meine Erfindungen ge- nommen wurden, und als ich das ,gesehen hatte, habe ich diese Borgia- Medici-Methoden mit Verachtung behandelt, die ihnen die ganze an- ständige Welt erweist. Die vollständige Anwendung meiner Erfinclunge? war trotz allem nicht immer ohne eine gewisse lustige Note. Als Bei- spiel in diesem Punkte mag ich meinen Oszillator mit der Luftstrecke erwähnen. Dieser ist der Reihe nach ersetzt worden durch eine Kohlen- bogenliampe, durch gelöschte Funkenstrecke in der Atmosphäre von Hydrogen, Argon oder Helium, durch eine mechanische Vordchtung mit entgegengesetzt rotierenden Teilen, durch Quecksilberunterbrecher oder durch eine Art von Vakuumröhren uncl durch so viel „tours de fors", wieviel neue „Systeme" hervorgebracht wurden. Ich erwähne das, 21* 324 ohne den leisesten Arger zu fühlen, denn es (st gleioh, mit welchen Mitteln der Fortschritt kommt. Ich kann aber nicht anders als denken, wieviel besser es wäre, wenn alle diese ingen~ösen Leute, die diese ,,Systeme" hervorgebracht hab~n, auch -~twas"E1genes erfunden hätten, ohne sich immer wieder auf mich zu stutzen. Wir brinzen diese Feststellungen Teslas, weil es von Interesse ist, den Standpunkt 'I'eslas zu wissen. Jetzt ist es klar, warum Tesla gegen viel- fache Verletzunznn seiner Patente und Ausnutzung seiner Erfindungen nichts unterno;;'men hat. Ihm lag ja vor allem daran, daß der Fort- schritt zustande kommt, ganz gleich, wer seine Erfindungen ausnutzt, Wir wollen .aber auch einige andere interessante Äußerungen Teslas erwähnen, die von allgemeinem Interesse sind. In seiner Autobiographie schildert Tesla ausführlich den Weg, wie er seine Erfindung der draht- losen Fernsteuerung gemacht hat, und wir wollen aus dem Oktoberheft 1919 des „El-ectrical Experimenter" folgendes zitieren: ,,Meine Erfindung des Tel:automaten ist eine logische Folge der B_e- obachtungen, die in meiner Kindheit begannen und sich durch mern Leben fortsetzten. Als die ersten Resultate in „The Electrical Re,view" bekannt wurden, stellte die Zeitschrift fest, daß diese Erfindung e-iner der bedeutendsten Faktoren in Fortschritt und Zivilisation der Mensch- heit werden würde. Die Zeit ist nicht mehr fern, die diese voraussage erfüllt. In den Jahren 1898 und 1900 wurde diese Erfindung der Re- gierung der Vereinigten Staaten angeboten und wäre wohl auch ange,- 11?mmen worden, wenn ich einer von denjenigen wäre, die zum Schaf- hirten Alexanders 0·ehen wenn sie von Alexander Vorteile wünschen. Damals glaubte icl~ daß durch diese Erfindung Kri,ege verhiuder~ rd we en könnten, weil sie unbegrenzte Zerstörungskraft und Ausschlul. ~er Pernonen im Kampf bedeutet. Obwohl ich heute noch das Ver~r,al· uten a 1_1· g 1ceiten in . •ih 1·,e F"l · . nicht · verloren habe, haben . sich · e Ans1c 1 en mein seit der Zeit verändert " · 1 · n·1 K ·· .. : . . bis die P 1YS1- i'· l 1 ~ uege konnen so lange nicht verhindert werden, d' uno-eheure la ~c hen Ursachen wegfallen, und das ist letzten Eutles 1iernichtung· us ~ nung des Planeten, auf dem wir leben. Nur durc 1 i . l tenüber- von ntfernungen jeder Art, wie z. B in bezug auf Nach_nc lt YUJ10' 1

trag·ungen,_ auf Pernonentransporte und. auf Er;eu o·ung· und U_ber i:~gd_ o·~ ~~~- Energie, ..wei:den eines Tages Bedingung·en l~ommen, die stan 1 ft I_uedensverhaltnisse sichern werden. Das was wir jetzt braiuc~ie~duen 5 ein engerK.ontakt t und bessere Verständig~ng zwiscl{en den Indtvl asti- und S aaten nd auf der ganzen Erde und die Eliminierung· der phant die ~chen u ~xal~ierten Ideale des nationalen Ezoismue und Stolzes, 1d imm_er bereit smd, die Welt in den uuanfäno-lichen Barbarismus un·t Streit zu stürzen. Keine Ligen und Parlame~takte irgendwelche1: f:\\ w~rden solch~m Unglück jemals vorbeugen können. Das sind nur em{~~ Mittel, u_m die _Schwachen der Gnade der Starken auszuliefern. habe meme Memung in dieser Beziehuno· vor siebzehn Jahren zum ~u~druc_l_~ gebracht, als durch Andrew cafnegie eine KombiI11ation_ vo~ em1gen_fuhrenden Staaten vorgeschlagen wurde, eine Art HeiligeA!ltanz, Garnegie muß als der Vater di·eser Idee betrachtet werden, denn er hat 325 vor jedem anderen ihr mehr Publizität und Schwung gegeben. Ob- wohl es nicht negiert werden kann, daß ein solcher Pakt gewissen weniger vermögenden Völkern materielle Vorteile bringen könnte, so kann doch das Hauptziel damit nicht erreicht werden. Der Friede kann nur als natürliche Folge der allgemeinen Aufklärung und Verschrnelzung der Rassen kommen, und wir sind noch weit von dieser glücklichen Realisation .... " „An einer früheren Stelle dieser biographischen Skizzen habe ich mich mit den Umständen in meinem früheren Leben beschäftigt und von einem Leiden erzählt, das mich gezwungen hat, meine Einbildungs- kraft und Selbstbeobachtung zu entwickeln. Diese geistigeAktion, welche zuerst Ärger und Leiden verursachte, wurde langsam meine zweite Natur und führte mich dazu, einzusehen, daß ich nur ein Automat bin, ohne freien Willen im Denken und Handeln, der nur auf die Reize der Um- gebung antwortet. Unsere Körper sind in ihrer Struktur so kompliziert, die Bewegungen, die wir ausführen, sind so zahlreich und verwickelt und die äußeren Einwirkungen auf unsere Sinnesorgane sind so delikat und fein, daß es für eine Durchschnittsperson sehr schwer Ist, diese Tat- sache zu begreifen. Und gerade für die geübten Untersucher ist nichts mehr überzeugend als die mechanische Theorie des Lebens, die in einem gewissen Maße von Descartes vor dreihundert Jahren verstanden und entwickelt wurde. Seinerzeit waren aber viele wichtige Funktionen unseres Organismus nicht bekannt, namentlich bezüglich der Natur des Lichtes und der Konstruktion und Tätigkeit des Auges, und die Philo- sophen waren im Dunkel, In den Letzten Jahren war jedoch der Progreß der wissenschaftlichen Forschung auf diesen Gebieten ein solcher, <Laß kein Grund für einen Zweifel in dieser Beeiehung mehr besteht, worüber viele Werke veröffentlicht sind. Einer der besten und beredsamsten Ex- ponenten auf diesem Gebiete ist vielleicht Felix L. Dantec, der frühere Assistent von Pasteur. Professor Jacques Löb hat bemerkenswerte Ex- perimente im Heliotropismus ausgeführt und klar festgestellt, daß die Lichtkraft den Organismus gewisser niedriger Lebewesen dirigiert, und sein letztes Buch „Forced Movements" ist eine Offenbarung. Weil aber die Wissenschaftler diese Theorie wie jede andere, die erkannt ist, ein- fach akzeptieren, ist das für mich eine Wahrheit, die ich stündlich bei jeder Bewegung und bei jedem Gedanken sehe. Das Bewußtsein der äußeren Eindrücke, die mich zu jeder physischen oder geistigen Tätig- keit veranlassen, ist in meinem Gehirn immer vorhanden. Nur bei sehr seltenen Gelegenheiten, wenn ich mich im Zustand einer besonderen Kon- zentrierung befand, konnte ich die Originalimpulse schwer bestim- men ... " ,,Die Idee, oinen Autornaten zu konstruieren, um meine Theorie nachzu- prüfen, erschien mir sehr früh, ich konnte aber ein aktives Werk erst im Jahre 1893 beginnen, als ich meine Radiountersuchungen vornahm. Während der folgenden zwei oder drei .Iahre hatte ich eine ganze Anzahl von automatischen Mechanismen konstruiert und gebaut und sie aus einer Entfernung betätigt und den Besuchern meines Laboratoriums ge- zeigt. Im Jahre 1896 hatte ich eine komplette Maschine, welche viele 326 Operationen ausführen konnte, kon_stnüert, die Vollendung meiner Ar- beiten schob sich jedoch bis spät m das Jahr 1897 hinaus. Diese Ma- schine war in vieien Zeitschriften der damaligen Zeit abgebildet und besehrieben und hat Anfang 1898, als sie das erstemal öffentlich vor- geführt wurde solche Sensation hervorgerufen wie keine andere meiner Erfindungen. Im November 1898 erhielt ich ein grundlegendes Patent dieser neuen Technik erst, als der Chefoxaminator nach New York k'.1-m und den Experimenten beiwohnte; denn das, was ich verlangte, sch1~n ihm unglaublich. Ich erinnere mich, daß später ein hoher Beamter 111 Washington, als ich ihn mit der Absicht anrief, die Erfindung· der Re- gierung anzubieten, in ein Gelächter platzte, als ich ihm erzählte, was ich vollbracht habe. Niemand glaubte, d:aß selbst die schwächsten -~us- sichten für die Hervorbringung einer solchen Maschine möglich waren. Ich hatte in diesem Patent auf den Rat meiner Patentanwälte an?e- geben, daß die Fernsteuerung· durch einfache Stromkreise und ~rne wohlbekannte Form des Detektors erfolgt, weil ich damals nocl~ m?llt das Patent auf meine Methoden und Apparate für die Indivi,duahsa~ir erhielj, Tatsache ist aber daß meine Boote durch 0·emeinschaftllc e A l<: t·10n' vie· 1 er Stromkreise' gesteuert wurden und daßb die r 11 terf erenz . iraend ~ . we_ c 1l~r A rt ausgeschlossen war. Meistens l • benutzte 1c ·11 Empfonms- .' . e E~t- st: omkreise in Form von Winduuzan mit Kondensatoren weil di • lad · ungen meiner • b Sender hoher Spannuno· die· .Luft des . ' Saa1 es memes . , le Laboratoriums stark ionisierten, so daß b:reits eine sehr kleine verti1. _a _ Empfangsantenne stundenlang Elektrizität aus der umgeben~en_ Atf:ß s_phäre a~1zog. U_m eine Ide·e davon zu geben, fand ich zum _Beis1~el:Ende eine hochevaluuerte Röhre von 12 Zoll Durchmesser, der en e • der· ·t · · h. terernan nu e.mem kurzen Draht verbunden war tausend schnel.l m . tor·i·um fol · gen d_e. E'ntladungen ,ergab, bis alle Ladung ' der Luft im · Labo1a . f derartige ne~trahs1ert 8t _war. Die Ra~1menfonn d~s E:mpfängers ?rungen nicht empfindlich, und es 1st interessant- daß ·ger Energie war :fe in letzt~r

Zeit ~opulär geworden ist. rratsächlich sammelt sie viel we~\ aber Tat- als die Hoch~ntenne oder ein langer geerdeter Draht,_ e•~ e~~i en draht- sache, daß die Rahmenantenne viele Fehler, welch~ die J. .1,;rfindung los~n Apparate haben, beseitigt. Bei ~er Demonstrat~on ~e1~f:omplizierte vor den Besuchern wurde ihnen anheimg·estellt, Fragen ube_ •t Zeichen. V orgäange zu ste l len, und der Automat antwortete d a rauf . , lll 1 lbst~ ant- Man staunte darüber, es war aber sehr einfach, denn ich se wartete durch meine Appamtur." . s Boot 1 ,,Zu de1 selben Zeit war ein anderes zrößeres telautoma~isc/~ 1 .perl- konstruiert, dessen Photographie in dies:m Heft de,s „Electnca . tnnen 1 ment~r''. geze~gt wird ). D_ieses Boot wurde durch Ralu~enan ;ootes kontrolliert, die mehrere Wmdungen hatten und im Rump_t des r und untergebracht waren, so daß das Boot vollständio- wasserdicht wa . t untergetaucht werden konnte. Dieser Apparat w~r ähnlich de~i zue~s _ b' t t a·1e ich , unlc- -~111u z en m1·t ...A usna h me !s"e"'.'1sse1: · • Spez1al.anordnungen, em fuhrtc, z. B. Gluhlampen, die eme s1chtbare Kontrolle der genauen F tionierung der Maschine gewährten." 1 ) Siehe die Photographien im ersten Teil. 327 Diese Ausführungen Teslas zeigen, daß er mehrere durch Radiowellen betätigte Automaten :bereits am Anfang seiner Arbeiten in der Radio- technik in den Jahren 1894-1896 gebaut hat, was klar beweist, wie hoch bereits seine ersten Apparate für verschiedene Zwecke der Radio- technik entwickelt waren. Da Tesla nicht nur die Verwirklichung der drahtlosen Telegraphie und der Fernsteuerung, sondern auch der drahtlosen Telephouie mit seinen ungedämpften Schwingungen und der drahtlosen Kraftüber- tragung für Industriezwecke mit sehr hohen Spannungen von vielen Millionen Volt in den Kolorado-Experimenten erreichte, wobei er zahl- reiche Erfindungen von grundlegender Bedeutung machte, wie wir das im ersten Teil bereits ausführlich beschrieben haben, so iist es ver- ständlich, daß er Anfang dieses Jahrhunderts bemüht war, seine Er- findungen auch kommerziell und praktisch auszunutzen. Es ist aber ebenso verständlich, daß diese Erfindungen der Zeit weit vorausgeeilt waren und daß Tesla gerade in Amerika das notwendige Kapital nicht mehr zusammenbringen konnte, denn man bereitete ihm von der gegne- rischen Seite in jeder Beziehung größte Schw,ierigkeiten. Tesla ver- brauchte für seine umfangreichen Experimente in seinem Laboratorium in den Jahren 1~~6~1898 ~nd_ dn Kolorado ungeheure Summen und verwendete alle Emkunfte, d1'8 ihm aus den früheren Erflndunzen zu- flossen, für die Radioexperimente. Das Resultat war daß er alle,'"urund- probleme der ~adiotechnik lö~te? zugleich aber eine~ unüberwirsdbichen Wii.dersta_nd bei der Kornmerz ia.lisierung dieser Erfindungen gegenüber- stand. Die letzten Anstrengungen, das notwendige Kapital zusammen- zubringen, waren nur teilweise erfolgreich; denn das zusammengebrachte Kapital reichte nicht aus, um seine Weltstation Iertigzubringen. Hier beginnen die Enttäuschungen des genialen Erfinders.

Teslas Enttäuschungen. Der Weg des Genies ist dornig. An seinen Werken nagt der Undank der Zeritgeno,ssen. Der große Galilei mußte die Strafe der Inquisition er- dulden, weil er für die Lehre des geni>alen Kopernikus einschritt. Kepler mußte astrologische Dienste verrichten, um die Grundlagen der Astro- nomie zu schaffen, und der große Newton konnte der bedeutendsten Sitzung der Royal Institution in London am 28. April 1686 und wohl der bedeutendsten Sitzung in der Geschiente der Wissenschaft überhaupt, in welcher über sein revolutionäres Werk „Philosophi,ae naturalis prin- cipia mathematica" Bericht erstattet wurde, nicht beiwohnen, weil der Neid und die Streitsucht des Gelehrten Hoock ihm das unmöglich machten. Wir sehen immer wieder, u. zw. auch auf anderen Gebieten der geistigen Tätigkeit, daß den großen Ge[•stern von den Zeitgenossen Undank entge,gen,gebracht wird. Wir haben ja gezeigt, daß der große Robert Mayer durch sein Unglück geisteskrank. w:trde un~ daß e1:st ein 'I'yndall und ein Helmholtz kommen mußten, um seiner gemalen Leistung Anerkennung zu verschaffen. Diese große Enttäuschung ist auch dem genialen Tesla nicht erspart =-----_::;:y

328 ,J'ebliieben. Obwohl wir über die Zeitperiode im Leben Teslas nach de_n Versuchen in Kolorado nur wenig Material ~nden konnten, wollen ~ir im folgenden doch den Versuch mach.en,_ wemgstens ein schwach~s Bil~ über Teslas Leben und seine Kämpfe 111 den verflossenen drei Jahr- zehnten dieses Jahrhunderts zu geben. Das Drehstromsystem Teslas ~ür die ~rzeugung? Übertragung und Verte,iluno- der elektrischen Energie und sein Indukt10nsmotor m vrnlen von Teslab erfundenen Konstruktionen und Ausführungsformen sind ge- rade zu einer Zeit gekommen, als die Welt zur Autnabme dieser epo- chalen Erfindungen und Entdeckungen nicht nur reif war, sondern als sich für die Technik ein dringendes Bedürfnis einstellte, und trot.~_de~ wurde mehrere Jahre hindurch ein erbitterter Kampf gegen sie gefuhi:t, und auch vorher mußte Tesla jahrelang nach Mitteln suchen, um sei_n System praktisch zu verwirkJiichen. Ebenso mußten Jahre vei,gehen, 1s ? die Bedeu_tl!n~ der T•eslaoszil~atoren und Transformato~·e_n für ~ersch1~: dene med1zm1sche und techmsche Anwendungen begnffen wmd~: .0. wohl auch für diese Erfindungen ein dringendes praktisches Berdurfn_is vorlag. Es sei nur auf die Einführung der Ölisolierung und Kühlung_ in der Hochspannung,stechnik auf die heute in der Medizin so wichtige H oc hf requenzther~pie u~d-' auf sein~ Method~n der ~rzeugun.g iche der Spannungen von vielen M11honen Volt für verschrndene wissenschaf'tl rUntersuchungen hingewiesen worüber o-erade in letzter Zeit von vielhen -'h YSI·1cern, namentlich von Brasch ' b · · und Urban große ·v ei·suc e Lange a ng es_t e ll ...t wur d en, um mit so hohen ' Spannungen Atomzer ' t ru„ mmerung herbei zufuhren. h Alle diese Erfindungen konnte aber Tesla mehr oder weniger auc d praktisch verwirklichen und hat sie durch verschiedene ~irin~en ~~s- gGesellschaften auf geschäftlricher und industrieller Basis teilweJSe t·· • enutzt s· h b . . . d" ' restlos Ul . · 1. ie a ~n ihm M1l11onen Dollar eingebracht, ie er ber durch s~me R~d oe~IJe~·1mente und Forschungen eingesetzt hat. Daß ~:illiarden diese Seme Aon1era1,beit der W,elt Werte von Hunderten von h daß Do!Jar ?es~henkt wurden, war ihm genau bekannt, ebenso a~ec Iteich- du. eh. sie vrnle neue lndustri-en ins Leben gerufen und ungeheu ge- t umer ·· erwor b en und· geschaffen • . wurden. Um ein Bild von diesen . undaß heuren Werten zu °'eben brauchen wir nur darauf hinzuwe1-s·e~, dem heute in der ganze~ Welt allein in den Hydrozentralen . na~ tt in- Tesl~sche? Dre!1stromsystem mehr als dreißig Millionen Kilow; n er- stalhert smd, drn jährlich rund hundert Milliarden Kilow~t~StUn e Kilo zeugen und der Welt somit jedes Jahr rund fünfzig M11harden · St . l hl · d n . em -:~ . e :rsparen. Noch viel mehr Kilowatt sind heut~ m · ~· . Eine ka 1 or~- sehen Zent~alen nach dem Teslaschen Drehstromsystem mstalher~. a·e st ark entwickelte elektrische Industrie in allen Industriestaaten 1st 1 Folge seiner Erfindungen . . Daß ~s _Tesla,_ der_ so der Welt unschätzbare Werte g;egeben. mcht moghch sem wird, auch den geringsten Teil seiner vielen gru. h:i~ legen~en Entdeckungen und Erfindungen auf dem Gebiete der ~adio- techmk selbst praJztisch auszunutzen und industriell zu verwirkhch~n, konnte Tesla nicht voraussehen, obwohl er vorausgesagt hat, daß sernc 329 großen Resultate in der Radiotechnik in der ersten Zeit wenig Ver- ständnis finden werden und daß er für die kommenden Generationen die Bahn bereitet habe, Er hat ja seine grundlegenden Erfindungen der vier Resonanzstromkreise und der Regulierungsmethoden der viel- fachen Hochfrequenzstromkreise zwecks genauer Abstimmung auf Resonanz, ebenso viele Oszillatoren und andere Erfindungen in allen großen Industriestaaten durch Patente schützen lassen und war natür- licherweise der Meinung, daß die in den Radioexperimenten ver- brauchten Summen vielfach wieder eingebracht und ihm weitere For- schungen und Arbeiten ermöglichen würden. Er hat damit gerechnet, daß geraume Zeit vergehen wird, bis das erreicht ist; daß aber seine Patente umgangen und von anderen ausgenutzt werden können, konnte er nicht denken und erst spät ist ihm das zum Bewußtsein gekommen. Erst spät wurde ihm zur Gewißheit, daß andere aus seinen Entdeckungen und geschützten Erfindungen nicht nur Kapitalien, sondern auch Ruhm einheimsten. Nach und nach kam so eine Enttäuschung nach der an- deren. Zwei volle Jahrzehnte hindurch mußte der geniale Begründer der Radiotechnik tatenlos zusehen, wie seine Erfindungen der Reihe nach erst langsam und später um so schneller verstanden und aus- zenutzt wurden und wie aus ihnen viele miteinander konkurrierende Systeme der drahtlosen Te~•egraphie entstanden, ohne daß sein Name je erw~~nt wur?'e· Daß GuaTdeau,_ L. W._ Austin, Alexanderson und auch einige wennge andere ehrenhafte Raddoforschor und Erfinder ihm seine Ve11dienste später anerkannt haben, hat ihn für seine Enttäu- schungen wenig entschädigt, Prahlende und blendende Reklame konnte triumphieren, der_ geni~le Schöpfe_r der Radiotechnik wurde verschwie- cen und zur Resignation verurteilt. So wurde nach Shakespeares ge- ~ial,en Worten vom Unwert dem schweigenden Verdienst Schmach er- wiesen die Tesla jahrelang heroisch mit Verachtung ertrug . . Daß'Tesla d_ie Res~ltate sein~r.Radioforschungen im Jahre 1900 ge- schäftlich und industriell zu realisieren unternommen hatte, wurde schon erwähnt. Seine Geschäftsfreunde hatten ja Mitte 1900 verkündet für welche praktischen Zwecke eine Großstation des Weltsystems ausgenutzt werden konnte. Nicht nur die Radiotelegraphie auf dem ganzen E 11d- umfang, also zwischen Amerika und Australien und überhaupt zwischen allen Kontinenten untereinander, war mit ihr möglich, sondern noch viel mehr. Der Unlversal-BroadcastingDienst war mit ihr gesichert. Man konnte Telephongespräche und Konzertübertragungen auf der ganzen Welt durch solch eine Station mit ganz einfachen Empfangsapparaten verwirklichen, Bilderübertragungen vornehmen, den fahrenden Schiffen Richtung zeigen und vieles andere realisieren. Im Geiste 'I'eslas waren alle diese Möglichkeiten eine greifbare Wirklichkeit geworden denn die Kolorado-Experimente hatten untrügerische und vollkomm~ne Be- weise d_azu ,geliefert. ~ie zeigten noch mehr.. Durch den „Magnifying Transm1tt~r .' wurden m den ~(olorad?-~xpenmenten mit Spannungen von 15 Millionen Volt und mit nur eirugen Prozenten seiner GesaJJilt- leistung solche ejektromaguetiscne Bewegungen und Impulse in der Erde und in der Atmosphäre hervorgerufen, daß auf einer Entfernung von 330

15 Meilen von der Station Motoren und Glühlampen drahtlos betrieben und zum Leuchten angeregt wurden. Diese experimentellen Beweise zeigten dhm, daß mit wesentlich höheren Spannungen und Leistungen, die mit Teslatransformatoren mit flachen Spiralspulen leicht erreichbar sind, drahtlose Energieübertr,agung auch auf viel größere Entfernungen möglich ist und daß durch Ausnutzung der Resonanzschwingungen der Erde solche Energ:ieübertragungen selbst auf größte Entfernungen mit hohem Effekt praktisch sind. Mit solchen Plänen unternimmt Tesla noch im Laufe des Jahres 1900 seine Großstation in Wardenclyffe auf Long Island bei New York z!-1 bauen. Die Leistung wurde auf 1500 Kilowatt festgesetzt. Die notwendi- gen Maschinen für Erzeugung der großen Energie von 1500 Ki~owatt wurder, bestellt. Es waren mehrere durch Dampfmaschinen angetnebene Wechseistromgeneratoren hoher Periodenzahl vorsresehen. Diese Ma- schinen soJ!ten den Primärstrom hoher Spannung :um Teil direl~t und zum Teil für Teslas Oszillatoren und Transformatoren liefern, die den Hochfrequenzstrom beliebiger Periodenzahl in offenem Kreis der Sekun- därspule des Transformators erzeu<ren 0 sollten. Für die Antenne wm:de ein • großer Turm vorgesehen, der am oberen ·Ende eine halbkuge lf··01·uu()'e 0 Krone von starkem Drahtgeflecht trug, die wegen sehr h_oher Spann~n~ gen seh_~· gut isoliert und durch eine Spezialleitung mit erne:~ ~i~de d=~ Sekundarspule des Transformators verbunden wurde, während D' andere Ende der Spule sehr soro·fälti,()' mit der Erde verbunden war. . 18 G o 57 mo und der Durchmesser . der. obe1en . 'd esamthöhe der Antenne betrug· f' ·mi()' Halbkugel 20 m. Der Turm, der die Antenne trug, war pyr~~,-e~e°,1 de~ errichtet mit einem Innendurchmesser von 29 m. Das . eß, au St.ation St t. . X 40 m groß. Für den •B au d'Je'ser 0<r10d en mußten . a 10n selbst war 30 kon1~ten jedoch nicht genügend Mittel verschafft werden i~te 8 Ofür diese bereits 1901 alle Arbeiten eingestellt werden. Tesla d a eue konnten S~ation ~Ue seine verfügba_ren Geldm!ttel ers?höpftd_1-die 1~-roße Tur~- nich] gefunden werden. Die halbfert1g·e Stati~n un ten keine Rad10- antenne konnten ihren Zweck nicht erfüllen; 810 k:o~n . i die Bedeutung wellen in die Welt sende!1. _Inzwischen hat jedo_ch Maico~ie mit den ihm eu11ger grundlegender Erfmdungen Teslas erfaßt. undf ... die raidiotele- zur V: erfügung gestellte~1 Mittel!; für seine Statw~ u~usgenutzt. In graphischen Signale zwischen England und Amenka ben sich den aller Eile hatte er die kurzen Hertzschen Wellen aufgege 'd seinem ~angen Wellen von Tesla, seinen. Abstimmun~sme~llOd~nEi~(olg wurde .rransforrnator zugewendet und ein weltgeschichtlicher . <relang, ?rganisiert. Die _Kunde, daß es Marconi am 12. Dez_embei durchflog 1901 die uber den Atlantischen Ozean drahtlos zu telegraphieren, . Moment Welt; die ganze Presse und selbst alle Fachkreise wu_rdeiIJ ~~ndig auf- erobert. Niemand ahnte, daß Marconi sein System dabei vo s . Teslas gegeb~n hatte und daß seine _Leiis_tung nur d:J,rin_ besta~d, daß Expenmente in Kolorado rmt emer nur te!lwe1se ~erstanden daß er !~ ri,esla- apparatur wiederholte. Nachdem Tesla bereits verkundet hatte, d ·en mit· semen · · Oszillatoren H oc hf"requenzsc l1w1ngunge~ · b's 1 zum an d'· erBe- Pol der Erde in Form von stationären Wellen sclucke, so war 18 331 wältigung des Atl· . 'l'eslaiapparatu.1 a~_tis_chen Ozeans auch mit einer unvollkommenen Helfer wußten d natur~icherweri.se möglich. Marco~i und einige se~ner Leistung als . as allem und hatten selbstverständlich allen Grund, ihre Marconis b1t1:;gene ~~:fLndung um so höher zu preisen. D'.1-s Geschäft und Auft .·· eD Der außere Erfolg entschied alles. Er erhielt Patente Nebe ,s ~a?~- aß Teslas Grundpatente ihm im Wege standen, war R d. nt a~ e_, im_ Patentamt in London kannte man sich damals in der a i? ec lnl1k n.icht aus, und da Tesla selbst keine Einsprüche erhob, so gmg a e•s · 1· h • E 1·fi d ziem_ic glatt. Auch Marconi erhielt Patente auf 'I'eslas ~n ungen. Som1~ war der Erfolg auf allen LiTIJien gesi~_hert. Der R~ m und_ das Kapital waren auf Marconis Seite. Demgegenuber stand 'l'es~~ 1~-e_m .. Was vom Er lös verschiedener Erfindungen hereinkam, 1

w1;1-~ e u_r die Volle_ndung der Weltstation verwendet, aber auch das reichte mc~~ aus. Die Gegner aus früheren Zeiten, die das Drehstrom- system be~~mpften und denen Tesla ein zu gefährlicher Gegner war, sorgt~n dafür, d~ß Tesla geschäftlich isoliert wurde, und halfen auch in Amerika Marconi. So erhielt Marconi selbst in Amerika Patente auf vier Resonanzstromkreise in der Radiotechnik und konnte auch dort glän- zende Geschäfte machen. Daß bei dieser Sach1age jede weitere Bemühunz 'I'eslas, seine Station zu :'ollenden, ~-ehl-~chla;gen mußte, ist selbstve~ständlich. Auch die wenige?- unabhangigen Kapitahsten in Amerika etanden damals unter dem Em druck ~er F_reunde Marconis auf dem Standpunkt, daß 'I'eslas System_ Phantasie sei und daß nur Marconis System geschäftliche und industrielle Zu~tunft habe. Tesla steht allein. Er kämpft weiter. Er ist aber auch allem, der nach den Worten des bekannten amerikanischen Radioforschers Stone teleskop1ische Einsicht in die Welt der Radio- rnöglichkeiten hat. Marconi und seine Helfer haben trotz der Bekehrung zu Teslas Apparaten und Methoden Immer noch nur den mikroskopi- schen Einblick in die Mysterien der Radiowelt. Er liest ja die Patente 'I'eslas, studiert seine Abhandlungen, Vorträge und Veröffentlichungen und begreift doch nicht das Wichtigste. Während Tesla von allem An- fang an bereits in seinen Patenten im Jahre 1891 die Induktoren mit Interruptoren und Batterien verwirft und besondere betont, daß zur Er- zeugung der leistungsfähigen Hochfrequenzschwingungen richtige Dy- namomaschinen genommen werden müssen arbeitet Marconi volle zehn Jahre später immer noch mit Batterien und Ruhmkorffinduktoren mit Interruptoren. Während Tesla seine Hochfrequenzoszillatoren mit_ Rota- tionsfunkenstrecken mit Zehntausenden von Funkenlöschungcn m der Sekunde, freischwingende und lose gekoppelte Hochfrequenzkreise, regulierbare Ölkondensatoren, spiralförmige Flachspulen, 13:nge Welle_n und enormo Spannungen verwendet und so schon 1899 drn Erde ~1t seinen Wellen umspannt, ist Marconi ,in der Hochfrequenz- und R,ad10- te0hnik trotz der großen Reklame, der sechsjährigen Experi~ent~. und de,s großen Ruhmes immer noch eiin Anfänger und_ Schüle~·- Seme Auße- rungen be1w eisen es zur Genüge. Noch kurz vor semer Reise nach Ame- rika erklärt er am 25. November 1901 den Zeitun~sreportern, da~ Signalübertragungen auf der See mit seinem „abgestimmten System 332

auf Entfernungen von 200 Meilen gelungen sind und daß er glaubt, auch 300 Meilen überwinden zu können; am 12. Dezember desselben .Jahres ist er seihst überrascht, als er das Zeichen S über den Ozean er- hält. Er staunt genau so wie die ganze ~elt, er s_taunt aber au~ an~eren Gründen. Er hat jetzt den klaren Beweis vor sich, daß es mit seinem System zu Ende ist, denn die Leistung wurde mit Teslaschen langen Wellen, mit Teslaapparaten und Methoden vollbracht und anstatt einer Batterie ist eine richtige Hochspannungs-Dynamomaschine benutzt worden. Auch Tesla etaunt, als er die Nachricht liest. Er ist noch unter dem Eindruck der Meldung und glaubt zunächst selbst, daß Marconi die Heldentat mdt eigenem System vollbracht hat, indem er sehr starke Hertzsche Apparate verwendet haben mag; er freut sich über den Er- folg Marconis und gratuliert ihm sogar. Marconi s Tat ist ja doch der 1

beste Beweis, daß sein eigenes System und seine Apparate nicht nur Radiotelegraphtie auf dem ganzen Erdumfang eklatant beweisen, son- dern auch alle anderen Erfahrungen, die er in Kolorado gewonnen hat. Er sieht darin den weiteren Beweis, daß sein System drahtlose Kom- munikation mit den Planeten, drahtlose Energ:ieübertragung für _In- dustriezwecke und drahtlose TeJ.epho111ie bedeutet. Trotzdem interessiert es ihn, über Marconi,s Tat Näheres zu erfahren, und zu seinem noch größeren Erstaunen stellt er bald fest, daß die „große Tat" Marcon~s mit semen eigenen Apparaten aus dem Jahre 1891 erreicht wurde, mit dem einzigen Unterisch;iede daß auch seine Rescnanzstromkreise aus den Jahren 1896 und 1897 ausgenutzt wurden. Er staunt noch m_ehr, denn auf solche Wenduno- und Handlung,sweise war er nicht vorbereitet. Er. unternimmj aber ~icl1ts, denn ,,~ag der Pr?g1~eß kommen,. gan ~ gleich mit welchen Mitteln". Imme,rhm finden wir 111 der wellibekan!1 t Z l "f t „Electncal · · · an~ Engm~er" · e~ 011·t sc_1~·1 W?rl?, vom 7. J a~:mar· 1905 111 Wires seinem Artikel Tho 'I'ransmission of Electrical Energy With:<;rnt .. A =s a Means for , " Furthering Peace" unter· anderem folgende A. u ßerung. . D 18 V f " . er ·echter der Hertzsohen Te1leo-raphie haben m• d er öffentlrch- keit den Eiindruck geschaffe.n, daß gcl10;ime Nachrichte~übe;rtrwgu;:~ ohne Anwendung der künstlichen Leitungen unpraktisch 1st. ~atsac 1st aber, daß nichts irriger ist als dies. Seit den ersten Erschem_ungen d~~- 1!ertz~ehen ~elegraphiie im Jahre 1891 habe ich ihre praktisc!e~ Moghchkmt,en bei der Anwendung eines Systems mit Hertz-sehen ... P paraten und Wellen verneint und meine Voraussage ist voll be,sta_tigt werden. Diieses Systerm gesbattet keine Abstimmung und ermöglicht k~!ne -:1n:wendung der Ind!ividuali,sat,ion und eine Dbertrngung auf be: trachtliche Entfernungen kommt überhaupt nicht in Frage. Vor dr~J ~abren wurden für dieise Methode große Ansprüche laut gemacht, SI~ o~nten ab~r _der Prüfung der Zeit nicht standhalt@. Ich habe sog,ai v~i. ku,~zer Zeit durch die führende englische Elektrozeitschrift (,,Elec- tr'1:1an_ '. Loi:idon, Februar 27, 1903) erfahren, daß einige Experi~enta- to1 ~n ih1e e·1ge?~n. ~ethoden und Apparate 3Jufgegeben und sich zu mem~n „konveifo0'lt haben, u. zw. ohne mein Einverständnis, ohne Ge- nehmigung. Ich w,ar sowohl erstaunt als auch enttäuscht aLs ich das erfuhr; erstaunt über die N achlä:s,s,igkeit und Würdelos/gkeiit dieser 333 Leute und enttäuscht über ihre UnfäJhio-keit in der Konstruktion und Anwendung meiner . A. ppara t e. " t:,

Aber auch sonst ist dieser au,sführliche Artikel Teslas instruktiv. Er erklärt uns die Stimmung und die Ansichten Teslas in den vier Jahren seit seinen Kolorado-Experimenten. Er zeigt uns mit was für Plänen und Absichten Tesla in dieser Ze;it beschäftigt w;r und wie er sich mit der Unwissenheit u!ld Böswilligkeit seiner Zeitgenossen abfindet. ~ir wollen daher aus• •diesem bedeutenden und leicht zuaänalichen b t:, Artikel noch folgendes zitieren: Tesla setzt sich zunächst noch einmal mit der Ätherfrage auseinander und sagt: . Unsere ang,enommenen Ansichten über die Dauer der natürlichen v ~;wandlungen ?der der Verä1:derungen dm allgeme,inen sind in letzter Zeit zur Diskuss10n gestellt .. Die wahren Grundlagen der Wissenschaft sind erschüttert worden. W1~·- können nicht mehr an die Maxwellsehe Hypothese d~r transvers,al~m Athe_rschwingungen und an ihre buchst~b- liehe Wahrhmt glauben. Die praktische Ausnutzung elektrischer Schwin- gungen, dieses bedeutendsten Feldes der menschlichen Bemü(rnnge·~1, ist nicht zum germgsten Maße durch diese faszinierende Illusion, die ich seit langer Zeit schon zu zerstre1Uen hoffte, aufgehalten worden. Die ausgezeti.chnete En~deckung von sehr radioaktiven Substanzen, von Radium und Polonium, durch Frau Sklodowska-Curie hat mir persön- lich ebenfalls Genugtu~rng bereitet, denn sie ist eine klare Bestätig'ung meiner frühe_re~~ exper~menteUen Nachweise der elektoischen Strahlun- g,en der Pnmar~atenre oder der Korpuskel-Eman~tio~1 (Electrical Review, New ~ork, 1896-97), welche damals unglaub1g aufgenom- en wurden. Diese Entdeckung hat uns erweckt aus dem poetischen ~raum eines unfühlbaren Ene11gieüberträgers, des unwägbaren struktur- losen Äthers, ~md hat uns zu der vollen, gTeifbaren Wirklichkeit des wägbaren Mediums d~r groben Piai:tikel oder der körperbichen Kraft- träger geführt. Das leitete uns zu einer grü~dlich neuen Interpreta~ion der Veränderungen und Umwandlungen, die wir fühlen. Durch diese Einsicht aufgeklärt, l~önnen wir nicht mehr sagen, daß die Sonne heiß, der Mond kalt und die ,Sterne hell sind, denn all dies sind reine elek- trische Phänomene. Wenn das so ist, dann müssen auch unsere An- sichten über Zeit und Raum geändert werden." In weiteren Ausführungen sagt Tesla, daß das wichtigste Problem der Menschheit die vollständige Vernichtung der Entfernungen ist, und zwar sowohl in bezug auf N achnichtenübertragung als auch in bezug auf Transportmittel und auf Energieübertragung. Tesla sagt darüber wörtlich: In meinem drahtlosen System bestehen ganz andere Bedingungen al;' beim Hartzechen System, denn bei mir sind die Strahlungen auf _das Minimum reduziert, da schon die Ei1dverbindung des Sendestromkreises die Energie dieser Übertriagungen auf die Hälfte reduziert, ~nter_ Be- obachtunz gewisser Regeln und Mittel spielt die Entfe.rnung bei m~m~m System g~r keine Rolle, und durch geschickte Anwendung ~es Prinzips der Individualisierung, auf welches ich wiederholt hingewwsen habe, 334 können die Nachrichten ohne jede Interferenz __ übertragen werden .... Durch experimentelle Tatsachen hab~ ich. ,c~ie g_berzeugung gewonnen, daß durch diese meine Erfindung gleichzeitige Ubertragung von vielen Millionen voneinander unterschiedllchen Nachrichten möglich ist, und zwar viel besser als durch künstliche Leitung. Diese Zahl dürfte für alle Anforderungen der Nachrichtenübertragung für das kommende Jahr- hundert genüg·en. Es ist von Bedeutung zu erwähnen, daß nur eine telegraphische Weltstation, wie sie jetzt von mir fertig gebaut wird, eine größere Arbeitskapazität haben wird als alle Ozeankabel zusam- men. Wenn diese Tatsache allgemein erkannt wird, so wird diese neue Technik, die ich 'inauguniere, die ganze Welt erobern." ,,Daß elektrische Energie ohne Drähte ökonomisch auf jede Ent- fernung auf der Erde übertragen werden kann, habe ich in zahlreichen Beobachtungen, Experimenten und Messungen qualitativ und quanti- tativ nachgewiesen. Diese Experimente haben gezeigt, daß es praktisch ist, aus einer Zentraletation Kraft in unbegrenzten Mengen mit einen1; ganz klemen Verlust von einem Bruchteil eines Prozents selbst auf größte Entfernungen, also auf 12.000 Meilen, zu übertragen. Diese scheinbar unmögliche Tatsache kann leicht von jedem Elektriker durch- geführt werden, der imstande ist, meinen verstärkenden Sender hoher Spannung zu konstruisren, welcher meiner Ansicht nach der wunder- barste elektrische Apparat ist da er uns instand setzt in der Ei1de und . d er um 1iegenden Atmosphäre' Effekte unbegrenzter 'Intensität zu ~1:- zeugen. Derselbe ist im wesentlichen ein frei schwingender Se~rnndai- stromkre1s genau bestimmtar Länze mit sehr hoher Selbstinduktwn und kleinem W,iderstand, dessen ein E~de direkt oder induktiv mit der ~rde und das andere mit einem hochaeführten Leiter verbunden ist. In ihm werden elektrische Schwinguno-~n durch einen Primär- oder E~reger- stromkreis erzeugt unter Beobtchtung der genauen Resonanzbedmgun- gen. Um eine Idee von den Mög·lfohkeiten dieser E . rfindung zu ge_?ben: ·11 · h · · · on u e1 wi · ic h11~:'11It f:eststellen, daß ich mit ihm Entladungen v ·e und lOO Fuß Lange erzeru:gt habe, wobei Ströme von l000 Am~er • _ , Sp_annungen von etwa 20 Millionen Volt erzeuzt wurden. Dlll eh ~1es 0 1 ;;' rkung wurden chemisch aktive Strahlen auf ~iner FHiche von viele~ lausend Quaclratfuf~ erzeugt und elektrische Störunzen in der Erde un d er· um 1·iegenden Atmo,sphäre welche an Intensität "die des B 1·itzes über- trafen." ' „Ube_r fünf _Ja~_re sind jetzt :7ergangen, seit ich in Kolorado am 3· 1899 die statwnaren Wellen m der Erde entdeckt und nahezu fun ~~li J ah,re, daß ich meine großen Experimente clurcl;geführt habe. Ich dachte damals, daß in weniger als einem Jahr meine drahtlose Umsp3:n- nui:ig der :Velt kommerziell durchgeführt werden kann, und doch ist meme _?tatiun der „Welttelegraphie" noch nicht vollendet; denn ihr Bau hat wahre~d d~r letzten ~wei Jahre nur wenig Fortschritte gema~ht. Und doch ist_. diese ~aisc½me, wel~he jetzt gebaut wird, nur ein Spiel- zeug,. ~enn sie enthalt einen Oszdlator maximaler Wirkung von nur 10 Mill~o~en Pferdestärken, was jedoch genügt, um unseren Planet~n durch Zeichen und Worte - telegraphisch und telephonisch - m 335 schwaches Beben zu v_ersetzen. Ich habe aber einen großen Oszillator entworfen1 aus _dem 81~1 Strom von bunderr Millionen Volt Spannung erzeugt wird. Dieser wird imstande sein, momentan tau,send Millionen Pferdestärken zu erzeugen.•·· Und das ist kein Traum sondern eine einfache Tatsache der elektrotechnischen Wissenschaft ' nur zu kost- spielig für die blinde? kleinmütig•e und mißtraufache' Welt.... Die Menschheit ist noch nicht genügend fortgeschritten um freiwilldz durch den kühnen Spürsinn des Entdeckers geführt zu w'erden. wer ~e,iß es aber? In der heutig~n Welt ·~st es vielleicht besser, daß eine revolu- tionäre Idee oder Erfindung nicht gefördert sondern durch Vorenthal- tung von Mitteln, dur?h _eg~istische Interesse~, durch Pedanterie, Dumm- heit und Unwissenheit m ihren Anfängen verhindert und schlecht be- handelt wird. So_ war alles Gr~~e in der Vergangenheit ausgelacht, ver- dammt, bekämpft t~nd unterdruckt word,en, um sich später um so kraft- voller und triumphierender aus dem Kampf zu erheben." Ähnliche Gedanken und Feststellungen finden wir auch in verschie- denen Artikeln 'I'eslas in den früheren Jahren. Wir wollen hier nur auf seinen Artikel im bekannten Buche „Polyphase Electr,ic Currents" von Prof. S.ilvanus P. Thompson vom Jahre 1903 und auf den aus- führlichen Artikel. ,,The Transmi,ssion of Electric Energy Without Wire,s" in „Elect1,!cal Wo!·ld and Engineer" vom 5. März 1904 hin- weisen, die für die Entw1cklu_ng der Radiotechnik sehr wichtig sind. Durch Geldmangel rund Intngen war es 'I'esla nicht möalich seine Weltstation fertigzustellen, und er mußt« sich in den spät~ren 'Jalhren anderen Erfindun\sen _zu-yvenden, die .. außerhalb der Elektrotechnik stehen, weshalb ~u- at~f dies.~lben •~n fruheren Stellen nicht eingegangen sind und auch hier n~cht naher emgehen wollen. Bezüglich dieser Er- findungen muß auf die am Schluß des Buches abgedruckte Patentliste Teslas verwiesen_ werden. Hier wollen wir nur noc_h bemerken, daß die halbfertige Weltstation Teslas 1917, als von Amerika an Deutschland der Krieg erklärt wurde, von den amerikanischen Behörden mit der Begründuno- daß die Station mißbraucht werden könnte, weil sie von Tesla nicht mehr benutzt wurde und leer stand, zerstört wurde. Im vorigen Jahr ist Tesla 75 Jahre alt geworden, und man hat aus diesem Anlaß von verschiedenen Seiten dem genialen Erfinder Aner- kennunz für sein Werk gezollt. Ganz besonders wollen wir hier die Artikel t:> des Professors der Raidiotechnik Dr. F. Kiehitz hervorheben, die Ende Juli in den „Naturwi,ssenschaften" und in der „Elektrischen Nachrichtentechnik" erschienen ·sind, in denen vom berufenen Fach- mann Teslas Leistungen gebührend gewürfögt wurden, und ebenso m~ß auf die Artikel des ame-rikanischen Publizisten Kenneth M . Swezey m New York, die er in einigen Zeitungen und Zeitschriften veröffentlicht hat, hingewiesen werden, welche ein objektives Bild von Tesla und seinen Leistungen geben, . Trotz des hohen Alters ist Tesla immer noch in New York sehr_ aktiv tätig, und es wäre verfrüht, über seine Leistungen irgendwie em ab- schließendes Urteil jetzt schon geben zu wollen. 336 Tesla als Mensch. Äußerungen anderer Autoren über Tesla. In seinem Privatleben ist Tesla nach den übereinstimmenden ~er~ch- ten vieler Publizisten und Autoren, die Gelegenheit hatten, mit ihm öfters zusammenzukommen, ein Mensch, der niemals merken läßt, welche gewaltige Leistung hinter ihm steht. Er ist von ausgesproche1~_er Liebenswürdigkeit, für aufrichtige Freunde sehr zugänglich, v:erhaJt sich aber ablehnend g·egen jedes Interview der Journalisten und 1st ein Feind jeder Reklame. Trotz seiner Jahre geht er immer noch aiufr~cht mit hochhaltendem Kopf, blickt gerade in den Besucher und man si~ht nicht, daß er bereits ein ganzes Menschenalter angestrengtester sch~p- Ierisoher Arbeit hinter sich hat. Er fühlt sich immer noch jung und ISt frei von allen Alterskrankheiten, die dle Menschen in seinem Alter be- fallen. Sein Gedächtnis ist ebenso scharf geblieben wie in seiner Juge_nd, denn es wird berichtet, daß er noch heute imstande ist, g·anze Absc_hnitt~ aus Goethes „Faust" oder aus anderen weltberühmten Werken 111 der Originalsprache auswendig zu zitieren, was er besonders gerne tut, wenn er sich in gehobener Stimmung befindet. . Er ist sehr empfindlich für jedes Leid und Unglück und hat in serne~ Leben ausgiebig die Armen unterstützt. Besonder,s zahlreich waren ~er- artige Besucher aus seiner Heimat, aus der serbischen Provinz ~ika, und bei jeder solchen Gelegenheit hat sich Tesla den Hilfebedürfti~en helfend gezeigt, Obwohl er einen sehr stark entwickelten Familiensrni: h~t und seine_n ,in Jugoslavien lt:ben_den Schwestern mit ~eso1;1der~~ Lieb~ _und Aufmerksamkeit zugenetgt 1st, hat er in New York ruema f Familienumgang gepflog·en und hat auch nie zeheiratet- Er steht au de_m Standpunkt, daß die Faimiliensorgen eine~1 wahren Forscher v~~ semer_ Arbeit zu .stark ablenken und daß er seine Werke nur -~~s 11~r vollbrnngen konnte, weil er von solchen Sorgen verschont bl~eb.Z lebt als Jung·geselle im zwanzigstsr, Stock eines großen Hotels 1,~ ~n: t~·um New Yorks und empfängt seine Gäste in seinem Hotel. Seme ~ ~:ebteste Zerst;·eutmg _ist, nach einem Bericht des jugosla_vische~: Pu~l~ z1ste~1 S. N. h„osanov16, nach dem Essen regelmäßig emen la~?_ei~. Spazierga~g zu machen, wobei er niemals verzißt, die Nahrung fur die 1:auben bei der Volksbibliothek auf der Fünfte~1 Avenue zu nehmen und sie den um ihn herumfliegenden Tauben zu verabreichen. öfters kommt es vor, daß er kranke Tauben in sein Hotel nimmt und sie gesun~ pflegt, 1 _wa_s ihm eine besondere I<.,reude bereitet. Sonst ist der Tag b~i 1 _h~ mit fortwährender Arbeit ausgefüllt. Nachts ist er meistens mit ,emer. Gedank~narbeit beschäftigt und am Tage widmet er sich den Experimenten 1m Laboratorium. . Der. befoannte Herausgeber der populären Zeitschriften Electrical E_xpenm~nt~r" und „-Scie_nse and _Mechanics", Hugo Gernsbac1~, schilder~ einen s~me~. ~~suche !)et fesla 1m -Iahre 1917 mit folgenden ".\!01:~en. „Die Tut offnet sich und es tntt eine große Persönlichkeit, ub~r sechs Fuß hoch, hager und aufgerichtet hervor. Sie nwhert sich mir langsam und würdevoll. Man fühlt sofort, daß man sich einer Persön- 337 lichkeit höherer Ordnung gegenüber befindet. Tesla kommt näher drückt mir kräftig die_ Ha~d, w:1:s für einen Menschen, der über sechzig Jahre alt ist, erstaunhch 1st. Ern angenehmes Lächeln aus tief sitzen- den, durchdringenden und klaren, blaugrauen Augen bezaubert den Menschen und man fühlt sich sofort wie zu Hause." ,,Ich werde in eine in jeder Beziehung vorbildliche Werkstätte ge- führt in der nicht ein Stäubchen zu sehen ist. Auf dem Schreibtisch Li,ege~ keine Akten und Papiere herum, es ist alles in größter Ordnung. Das zeigt uns den wahren Menschen, der in jeder Beziehuno- ordentlich und pünktlich ist. Er trägt einen längeren Rock und hat keit~e Schmuck- sachen auf sich, man ka~rn bei ihm weder einen Ring noch eine Kra- wattennadel noch selb~t eme Uhrkette entdecken. Tesla spricht mit sehr hoher Stimme. Er spricht schnell und sehr überz.eugend. Seine Stimme nimmt einen be~onder_s gefangen. Man kann während seines Gespräches die Augen von ihm_ mch~ abwenden. Nur wenn er mit anderen spricht, hat man Gelegenheit, semen Kopf zu beobachten, wobei man in erster Linie die sehr hohe Stirne entdeckt, welche sich zwischen den Augen besonders hervorhebt, was ein sicheres Zeichen der hervorraaenden Intellizenz ist. Darauf merkt man die lange, schön geformte Na;e was den G~lehrten charakterisiert." ' Was unternimmt dieser Mensch, der so viele Werke vollendet hat u~' sich jugendlich zu ~rh~lten und. die W_elt mit immer neuen Erfin~ dungen zu überraschen, Je alter er ~Ird? W10 kann dieser Jüngling von sechzig Jahren, welcher Mathematikprofessor, großer Maschinen- und Elektroingenieur und der größte Erfinder aller Zeiten ist seine körper- liche und geistige Frische erhalten?" ' Um zuerst zu sagen: Tesla 1st der Geburt nach ein Serbe und stammt au~ einer zähen Familie, in der viele seiner Vorfahren über hundert Jahre gelebt haben. Demzufolge hofft er mit voller Zuversicht, einen UnO']ücksfall ausgenommen, daß er selbstl960 nochErfindungen machen wii'."d. Der Hauptgrund für seine Jugendlichkeit ist aber in seiner Mäßig- keit im Essen und Trinken zu suchen. Tesla hat die große Wahrheit gelernt, daß die Menschen durch übermäßiges Essen oder durch Be- nutzung einer ihren Bedürfnis,sen nicht entsprechenden Nahrung krank wer-den und frühzeitig sterben. Er ist vorsichtig: als er feststellte, daß ihm Tabak und schwarzer Kaffee schaden, gab er beide sofort auf. Tesla ist im Essen ein großer Wähler: er ißt sehr wenig; was er aber ißt, m~ß das Beste sein. Nach jeder Mahlzeit nimmt er einen großen Apfel. Er 1~t ein großer Speisenkenner. Genau so wie er als Entdecker groß und ~n der Wissenschaft ganz zu Hause ist, genau so ist er als Junggeselle em perfekter Koch, der viele schmackhafte Speisen erfunden hat." Sein einziger Fehler ist seine Freigebigkeit. Er hat aus seinen Er- findungen mehrere Millionen Dollar gemacht, hat sie aber ebenso schnell wieder verbraucht wie er sie erhalten hat. Tesla ist ein Idealist höchster Ordnung, rund für 'solche Menschen bedeutet das Geld nicht viel." Ein anderer Verehrer von Tesla, sein engerer Landsmann, de1: be- rühmte serbische Psychologe und Professor an der New Yorker Univer- B ok s an, Nikola Teala. 22 338 sität Dr. Paja R. Radosavljevic 1), der mit Tesla seit vielen Jahren sehr oft zusammenkommt, ,hat sich über Tesla bei verschiedenen Gelegen- heiten geäußert, und wir wollen hier einige seiner Äußerungen zu- sammenfassen. Radosavljevic sagt: In der heutiaen Nachkriegszeit, da der Geist des Materraliemus, Op- po~\unismus und vieler anderer ähnlicher Erscheinungen stark zu fühlen ist, muß man zu den Männern von starkem, moralischem Rückgrat, von gesundem Idealismus, großer Arbeitsamkeit, hervorragendem Charakter und wissenschaftlicher Inspiration aufblicken, denn Meise sollen den jüngeren Generationen das V orbild sein. Nikola Tesla, der horühmte Gelehrte, Erfinder und Philantrop erster Ordnung, ist zweifellos ern solcher Mensch. Der Grund, daß über Tesla viel weniger geschneben wird als über viele weit kleinere Größen, liegt darin, daß Tesla niemals, weder in Amerika noch in Jugoslawien noch in anderen Ländern Jour- nalisten geduldet hat, die ihn reklamieren würden. Die Organisierung der persönlichen Reklame zeigt einen Menschen losen Charakters, der zu seiner schöpferischen Kraft selbst wenig Vertrauen hat. Demzufo~ge ist es verständlich, daß Tesla niemals etwas unternommen hat, um sich reklamieren zu lassen, und daß er gegen professionelle Reklame eine besondere Antipathie zeigt." . ,,!eslas Leiben und Erfol~e zeigen, daß es nicht notwendig ist, d8:ß ~m genialer Mensch an verscluedenen Krankheiten leidet daß er geistige Getränke genießt und ohne hygienische, soziale und internation~le Regeln lebt. Tesla ist im wahren Sinne des Wortes ein ,großes Genie, denn au_ßer mit der Wissenschaft und mit Entdeckungen und Ei:fi~- dungen ist er auch mit der Kunst und mit anderen Gebieten der geisti- gen Tätigkeit in enger Fühlung. Außer aus den serbis0hen Hel~en- gedichten zitiert er auswendiz Goethes Faust" Dantes „Götthche ~omödie", Shakespeares „Hamlet" Byro~s Chiide Harold", Pusch- kdns ,_, O nJegm · · " un d vie· 1 e andere Werke ' der " Weltliteratiur, un d zwar alles m der Originalsprache." „Tesla ist ein Vorbild für diejenigen, die glauben, daß der Men~ch lernen _mu~, solang er ~ebt, und daß die Schulerziehung wertlos ist, ~en~ sae nicht Selbsterzrnhung zur Folge hat. Tesla ist in genau dem- selben Maße groß. als Mensch, als Serbe, als Freund und als Entdec~e.i; und Erfinder. Er ist das beste Vorbild für die zukünftige Menschheit. Sehr charakte_risti~ch sind auch folgende Äußerungen zweier Pro- fessor~n der Umversität Beograd. P~of. Dr. ~ilos Trivunac, der bekannte Goetheforscher und Ger- mamst, sagt uber Tesla: mi/~ einer_ amerik~nischen Zeitschrift hat Tesla 1919 eine Artikelserie . em Titel „M~me Erfindungen" veröffentlicht Darin bringt Tesla :iit siltene~ Plastik und Übersicht sein Leben u~d Werk als ein un- ;~~:~;;:sau~~~-1~s zu~_AuhsdrSukc_k und erinnert auch unwillkürlich an_die grap iso e · izze Goethes: Aus meinem Leben. Dich- 1) Radosavljevic wurde 1879 in Obrez · J . • , geboren. Er h~t in Zürich Philosophie stu,di1;rt igos!awie~ von serbischen. EJ~e;; York, wo er viele Arbeiten veröffentlicht bat. nd 1st seit 1907 Professor m .... 339 tung und Wahrheit ... Man kann mit Genugtuung feststellen, daß Tesla als ~chriftsteller ein würdiger Schüler des Lehrers Goethe ist:" D_1pl.-Ing. Dragomir Jovanovic, Professor der Elektrotechnik, sagt: „Seiner Arbeitsmethode und seinem Wesen nach hätte Tesla auch auf anderen Gebieten große Werke geschaffen, wenn er sich nicht mit El~kt~oteohnik beschäftigt hätte, denn Tesla ist voll . von Ideen und P~·mzipien, die er wissenschaftlich bearbeitet und gleich dar-auf ver- wirklicht." Vorstehende kurze Schilderungen sind in mehrfacher Beziehung für Tesla charakteristisch. Vor allem seine materialistische Uninterssiertheit. In der heu- tigen Zeit - und" ähnlich war es ja gerade in Amerika vor ei~i- gen Dezennien - ist es für einen gewöhnlichen Menschen wemg ve•rständlich, wieso ein Erfinder Millionen Dollar mit seinen Erfindun- gen verdienen und sie dann für neue Forschungen sofort wieder ver- brauchen kann. Für jemand jedoch, der begreifen kann, daß es Werte gibt, die mit Geld nicht auf-gewogen werden können, ist das leicht ver- ständlich. Tesla hat, und das beweist sein ganzes Leben und das Re- sultat seiner Forschungen, sein ganzes Interesse auf wi ssensr!l~aftliche 1

Entdeckungen konzentriert. Sein Geist ist an neuen Ideen so reich, daß er ununterbrochen mit neuen großen Experimenten beschäftigt war, die sehr viel Geld kosteten. Die Experimente sind so lange fortgesetzt worden, bis zuverlässige Resultate erzielt wurden, und es war gleich, wie lange die Versuche gedauert haben und welche Ausgaben mit den- selben verknüpft waren. Solche Experimente, wie sie Tesla in Kolorado durchgeführt hat, wo Spannungen von 15-20 Millionen Volt erzeugt wurden, sind bis heute auch nicht annähernd wiederholt worden, denn die höchsten Spannungen, die von anderen bis heute erzielt wurden, be- tragen 2½ Millionen Volt, und bereits solche Apparaturen und Experi- mente sind mit unerschwingllchen Ausgaben verknüpft. Daß Tesla ohne Rücksicht auf Unkosten die teuersten Experimente ausführte, beweist zur Genüge den hohen Idealismus, der heute so selten anzutreffen ist. Seine zweite in der heutigen Zeit sehr charakteristJische Eig•enschaft ist die Verachtung jeder persönlicJhen Reklame. Aus den Worten des Professors Radosavljevic ersehen wir, daß Tesla jede professionelle Re- klame ablehnt, und das heißt so viel, daß er auf den Wert der Presse, um seinen Arbeiten Publizität zu verschaffen, nicht viel Gewicht legt. Wenn wir bedenken, welche gewaltige Leistung in seinen Arbeiten auf den Gebieten der Drehstromtechnik, der Hochfrequenz- und Hoch- spannungstechnik und der Radiotechnik verkörpert ist, so müssen wir uns wundern, daß heute der Name Teslas so wenig bekannt ist. Edisons und Marconis Namen, um nicht andere zu erwähnen, sind heute selbSt in der Fachliteratur viel mehr bekannt als Teslas Name, obwohl zwisch~n deren und seinen Leistungen ein solcher Unterschied beste~t, daß ei; Vergleich überhaupt nicht möglich ist. Nicht nur in der W1ssenscha t und Technik, sondern auch auf anderen Gebieten ist der Wert. der Reklame heute maßgebend. Wir wissen, daß heute auch ganz kl~rnen Leistungen große Publizität verschafft werden kann, anderseits wissen 22* 340 wir aber daß vielen genialen Menschen von ihren Zeitgenossen ebenso wenig A~erkennung gezollt wurde wie Tesla von seinen Ze~tgenossen. Tesla weiß das genau so gut wie wir. Er ist über den Wert semer Werke vollständig orientiert. Er weiß au_ch, daß er neue Bahnen ges_chaffen hat, die wichtige Epochen im allgemeinen Progreß der Menschheit. bedeuten. Er glaubt, daß die Erfindunge1;1 für den allgemeinen Fortschritt sowohl der Zivilisation als auch der Wissenschaft von grundlegender Bedeut~mg sind, und findet in dem allgemeinen Progreß, der durch seine Arbeit~n gefördert wurde, die beste Entschädigung für seine Mühe. Er sagt m seiner Autobiographie wörtlich folgendes: „Die progressive Entwicklung des Menschen hängt in erster Linie vo!1 den Erfindungen ab. Das ist das bedeutendste Resultat seines schöpfen- sehen Geistes. Sein Endziel ist die vollständige Beherrschung der Welt der Materie duroh den Geist und die Unterjochung der Naturkräfte dem menschlichen Bedürfnis. Darin liegt die schwero Aufgabe des Erfinders, der sehr oft mißverstanden wird und ohne Belohnung bleibt. Er findet aber in der angenehmen Betätigung seiner Fähigkeiten und in dem Be- wußtsein, daß er zu der privilegierten Klasse der Menschen gehört, ohne welche die menschliche Rasse in dem bitteren Kampf mit den unbarm- herzigen Elementen schon längst zugrunde gegangen wäre, reichliche Entschädigung. Was mich persönlich anbelangt, so habe ich diese her- vorragende Genugtuung in solchem Maße •genossen daß mein Leben durch Jahre hindurch fast eine ununterbrochene Entzückung war." Eine dritte charakteristische Eigenschaft 'I'eslas, die aus den Worten Gernsha~ks und Radosavljevic' hervorgeht, ist seine Mäßigkeit im_ Genuß von Spe1s~n ur_id Geträn_ken und die Wichtigkeit der Selbst~rziehu~g. Tesla hat an semen Schriften, namentlich in seiner Veröffentlichung im ,,~entury M_~gaz:ine" im. Juni 1900, seinen Standpunkt in dieser Be- ziehung ausführlich entwickelt und wir glauben daß es von besonderem Interesse ist, hierauf hinzuweisen. Obwohl Te~Ia auf dem Sta~dpun1:'-t steht, da~ der Mensch mit seinen Handlungen und seinem ~1!len m jeder Beziehung von den Einflüssen der äußeren Welt abhängig :st, be- ~~nt ~r trotz~em den großen Wert der Mäßigung und der Selbsterziehung für die Verlangerung und Durchgeistigung des Lebens. , . Vorstehende kurze ~childerung zeigt, daß Tesla auch als Men_sch Eige~schafter_i aufzuweisen hat, die seinem Wert als Forscher gleich- wei:tig zur Seite stehen. Nach treffenden Worten Radosavljevic' ist Tesla gleich groß als Mensch wie als Entdecker und Erfinder. Anhang: Liste der 'l'eslasehen Patente in USA. Nachstehende Liste der Teslascheu Patente in Amerika enthält. nur ?,le• jenigen Patente Teslas, die .. dem Verfasser b~kan1:1t Sl!ld u~d _ 1st _ nicht vollständig. Der besseren Übersicht halber 1st die Liste l:UClht .. chrono- logisch, sondern nach einzelnen Arbeitsgebieten zusammengestellt. . Das bei den I atenten angegebene Datum bedeutet den Tag der Patent- erteilung.

Kommutatoren, Regulatoren und elektrische Bogen-

lampen: 334.823 vom 26. I. 1886, 382.845 vom ,15. V. 1888, 336.961/62 vom 2. III. 1886, 350.954 vom 19. X. 1886 und 335.786/87 vom 9. II.1886.

Drehstrom-Dynamomaschinen, Dynamoanker und Feld-

magnete: 359.748 vom 22. III. 1887, 390.414/15 vom 2. X. 1888, 390.820 vorn 9. IX. 1888, 406.968 vorn 16. VII. 1889, 417. 794 vom

XII. 1889 und 512.340 vom 9. I. 1894.
Drehstromasynchron- und Synchronmotoren, Ein-

phasenwechselstrommoto1·en, Reguliertransformator für Asynchronmotoren: 381.968/69 und 382.279 vom 1. V. 1888, 401.520 vom 16. IV. 1889, 405.858 vom 25. VI. 1889, 416.191/92/93/94/95 vom

XII. 1889, 418.248 vom 31. XII. 1889, 4~4.036 vom 25. III. 1890,

433.700/701/703 vom 5. Vlll. 1890, 445.207 vom 27. I. 1891, 455.067 vom 30. VI. 1891, 459.772 vom 22. IX. 1891, 464.666 vom 8. XII. 1891, 524.426 vom 14. VIII. 1894, 555.190 vom 25.11.1896 und 390.820 vom

IX. 1888.
Asynchrongenerator: 390.721 vom 9. IX. 1888.
Elektrische Kraftübertragung, Transformierung und

Verteilung mit Drehstrom und Einphasenwechselstrom· 381.970, 382.280/81/82 vom 1. V. 1888, 390.413 vom 2. X. 1888, 405 859 vom 25. VI. 1889, 433.702 vom 5. VIII. 1890, 487.796 vom 13 xu 1892 511.559/60 vom 26. Xll. 1893 und 511.915 vom 2. I. 1894. . . '

Methoden

vom 22. IX. 1889.der Gleichrichtung des Wechselstroms: 413.353

Hochfrequenzgeneratoren: 447.920/21 vom 10. UI. 1891.
8.

XI.Hochfrequenzströme

niedriger Spannung: 462.418 vom
Hochfrequenztransformator: 454.622 vom 23. VI. 1891.
Methoden der Erzeugung der Hochfrequenz ströme.

Hochfrequenzoszillatoren und gekoppelte Schwingungs- k reise: 511.916 vom 2. I. 1894, 514.168 vom 6. II. 1894, 668.176/77 / 79/80 vom 22. IX. 1896, 577.670 vom 23. II. 1897, 583J)53 vom 8. VI. 1897, 609.245/46/47/48/49/50/51 vom 16. vur, 1898, 611.719 vom 4. IX. 1898 und 613.735 vom 8. XI. 1898.

Glühlampen für Hochfrequenzströme: 455.069 vom 30. VI.

1891 und 514.170 vom 6. II. 1894.

Hochfrequenzapparate für Ozonerzeugung: 568.177 vom
IX. 1896.

342

Regulierbare Öl- und andere Kondensatoren: 464.667

vom 8. XIl. 1891, 567.818 vom 15. IX. 1896 und 577.671 vom 23. II. 1897.

Elektrische Leitungen für Übertragung der Hoch-

frequenzströme: 514.167 vorn 6. II. 1894.

Drahtlose Telegraphie, Fernsteuerung, Detektoren,

Reg u l i e r m e t h o den u n d A p p a r a t e für d r a h t 1 o s e E n er g i e ü b er- trag u n g: 568.178 vom 22. IX. 1896, 645.576 vom 20. III. 1900, 649.62l vom 15. V. 1900, 613.809 vom 8. XL 1898, 685.012 vorn 22. rx. 1901, 685.953/54/55/56/57 /fl8 vom 5. XI. 1901, 723.188 vom 17. III. 1903 , 725.605 vom 14. IV. 1903, 787.412 vom 18. IV. 1905 und 1,119.73 2 vom 1. xn. 1914.

Transformatoren mit spiralförmigen und konischen

Spulen für sehr hohe Spannungen: 593.138 vom 2. XL 1897.

Methode der Isolierung elektrischer Leiter: 655.838

vom 14. VIII. 1900 und Ser. Nr. 11.865 vom 23. IX. 1900.

Diverse Patente: Thermomagnetischer Motor, Elek-

trizitätszähler, Turbinen, Geschwindigkeitsmesser, Freq uenr messer, Schiffsloge, Dampfmaschine etc.: 396.121 vom 15. · 1889, 428.057 vom 13. V. 1890, 517.900 vom 10. IV. 1894, 455.06 8 vom 30. VI. 1891, 514.972/3 vom 20. II. 1894, 514.169 vom 6. II. 1894 1,061.142/206 vom 6. V. 1913, 1,113.716 vom 13. IX. 1914, 1,209.35 9 vom 19. XII. 19m, 1,266.175 vom 14. V. 1918, 1,274.816 vom 6. 1 vn 1918, 1,314.718 vom 2. IX. 1919, 1,329.559 vorn 3. II. 1920, 1,365.54 7 vom 11. I. 1921 und 1,402.025 vorn 3. I. 1922. Namenregister. Adams 319 Cooper 142 Foucault 54 Alexanderson 88 197 235 Cravath 319 Franklin 74, 75, 185 288, 289, 32!) ' ' ' Crooks 182 Alle 307 Galilei 327 Cunaeus 74 Ampere 4 Galvani 1, 2, 5 Cunningham 311 Gaulard 11, 12, 51, 58, 60 Antbony 67, 68, 184, 315, Curie-Sklodowska 333 317 Gauß 294 Arago 6, 50, 54i, 59 Gernsback 336, 340 Da] Negrg 6 Gibbs 11, 12, 51, 58, 60 Arco, Graf 197, 289, 290, Dantec 325 291 Girardeau 217, 223, 225, Davy 3, 5 Armstrong 143 226, 293, 329 Deprez 10, 11, 50, 51, 52, Arnold 70 Glasser 180 56, 63, 64, 65 Göbel 10 Austin 27'1, 294, 329 Deri 11, 12, 70 Goldschmidt 87, 197, 235, Dewar 189 288, 289 Babbage 54, 59 Dolivo-Dobrowolsky 46, Görges 70 Baily 50, 51, 52, 54 56, 65 Gramme 1, 9, 56 Barkhausen 144 Dornig 289 Batcbellor 312, 314 Drude 139, 156, 158, 292, Harr is 87 Bauzin 312 295 Haselwandler 56 Behn-Escbenburg 70 Duddell 146, 147 Hefner-Alteneck 9, 10 Behrend 54, 55, 56, 70 Dunlap 319 Helmholtz XV, XVI, 75, Bell XIV 76 ,79, 293, 294, 327 Beniscbke 71 Edison 10, 46, 56, 69, 70, Henry 75, 76, 79 Berzelius 3 72, 152, 180, 310, 313, Herschel 54, 59 Betbenod 289 314, 339 Hertz 80, 85, 89, 144, 158, Bilesby 65, 70, 317 Einstein 194 163, 184, 194, 196, 197, Bläthy 11, 12, 70 Ely 319 198, 199, 200, 202, 203, Blondel 70 Eppstein 291 204, 217, 242, 263, 273, Blobr 194 Ewing 87 280, 285, 304 Borel 56 Heyland 70 Boys-Reymond, du 54, 56, Faraday l, 4, 5, 6, 54, 55, Hjorth 8 70 74, 75, 196, 198, 294, 304 Hoock 327 Bradley 12, 51, 52, 56 Feddersen 77, 78, 79, 80, Hospitalier 70 Bragstad 70 89 Hughes XIV Branly 197, 198, 203, 204, Ferraris 48, 56, 57, 58, 59, Jablochkoff 10 274, 276, 280 60, 61, 62, 63, 64, 65 Joly 291 Brasch 328 Fessenden 88, 148, 197, Joule XV, XVI Braun 197, 223, 284, 285, 235, 275, 288 Jovanovic 339 286, 287, 289 Fischer 161 Brown 46, 65 F'izeau 199 Kapp 70 Flemming 75, 148,280,281 Kelvin, Lord (W. Thom- Carlisle 2 Fodor 64, 87 son) XV, XVI, 46, 55, Clarke 6 Forbes 46 69, 72, 76, 77, 78, 79, 80, Cohen 131 Forest, Lee <le 142, 143, 99, 186, 190 Colding XV 197 Kepler 327 344 Kerr 65, 70, 213, 317 Nernst 153 Sellers 46 Kiebitz F. 158, 181, 184, Newton 195, 327 SewaU 298 274, 294, 335 Nicholson 2 Siemens l, 7, 8, 52, 56 Kirchhoff XV, 77, 78 Njeg os 302 Simon 146 Kleist 74 Northrup 161 Sinsteden 7 Klingenberg 71 Oersted 3, 4, 5, 196 Slaby 197, 273, 280, 2891 Knochenhauer 75 Oersted 3, 4, 5, 196 2go Koblrausch 199 Ohm 4 Spooner 317 Kopernikus 327 Ossana 70 Stanley 69 Kosanovic 336 Paalzow 78, 80 Steinmetz 70 Lacour 71 Pacinotti 1, ~l Stöhrer 6 Lane-Fox 10 Perry 70 Stone 331 Lange 328 Petrina 6 Strauß 143 Langmuir 143 Peukert 147 Swan 10, 152 Latour 289 Pichelmayer 70 Swezey 335 Lebedejew 203 Picou 70 Swinburne 224 Leblanc 12 Pixii 6 Tait XV, XVI Lepel 147 Plohl 295 Tbompson Silvanus P. 52, Lieben 143, 197 Poggendorf XIV, XV, 6 70, 335 Liebig XV Popoff 274, 279 Thomson, Elichu 12, 56, Löb 325 Pöschl 307, 308 60, 70 Lodge 163, 186, 278, 279, Poulsen 146, 147, 1!)7, 246, Thomson, J. J. 173 286 275, 287, Townsend 47, 48, 49, 51, Marconi 148, l.97, 223,273, Preece 275, 276, 27D, 280 53 274, 275, 276, 277, 278, Pupin 70, 156 Trivunac 338 279, 280, 281, 282, 283, Puskas 310 Trouton 87 284, 289, 291, 330, 331, Pyke 87 Trowbridge 180 332, 339 Radosavljevic 337, 338, Tyndall XV, XVI, 327 Martin 46, 55, 66, 67, 68, 339, 340 Urban George 319 81, 85, 88, 99, 112, 143, RaBkins 3 l!J Urban Kurt 328 146, 153, 154, 156, 181, Rau 311 Varley 8 182, 183, 187, 189, 191, Reis XIV Vidmar 2!)5 193, 205, 207, 317 Rieß 75 Volta .1, 2, 3, 4, 5, 304 Maser 66, 68, 81, 85, 88, Righi 202, 203 Vorsselmann de Heer 75 99, 112, 143, 146, 153, Ritchie 6 154, 156, 181, 182, 187, Rogner 307 Weber 47, 199 189, 191, 193, 205 207 Röntgen 179, 180, 322 Wenström 56 Maxwell 55, 85, 194, 196. Rowland 46 W estinghouse, George 72, 197, 198, 199, 201, 202'. Rutherford 194 315, 317, 319 203, 204, 294, 304 , Sahulka 70 Westinghouse, H. H. 319 Mayer XIV, XV, XVI, 327 Saxton 6 Whaetstone 8, 78, 79 Meissner 142, 143. 197 Schallenberger 65, 70, Wien 147, 197, 275, 287, Melville 319 ' 288 180, 317 Mendeljejeff 304 Schmid 65, 68, 70, 317 Wilde 1, 7 Morday 12 Wollaston 76 Scott 65, 66, 70, 71, 73, Morse 214 317, 318 Zenneck 286 Müller 46 Seguin XV Zipernowsky 11, 12 ,.