546
V. R.:
BREZ ŽICE.
^^^^^Mm^A) ° ie Prv^ naznanil Italijan
^d^1/w^\   Markoni svetu>  da je iz-
^^^^j^J^^^) našel   nov način,  po ka-
j^Ar^^^^^I  terem   je   mogoče   brzo-
Cfm^it^^^m JavHan brez žice, niti ob-Vf^^^^^m činstvo niti strokovnjaki ^mk^"2^^^^ niso hoteli verjeti. Saj smo že tako vajeni brzojavnih žic in drogov, da si elektrike brez žice skoro misliti ne moremo. In vendar so mnogoteri poizkusi zadnjega časa pokazali, da je tudi to mogoče, da še več: V rusko-japonski vojski že vidimo, da obe vojskujoči se stranki rabita brzojav-Ijenje brez žic z velikim uspehom.
Opisati hočemo nekoliko načinov, po katerih je mogoče brez naravnostne žične zveze z elektriko pošiljati v daljavo znamenja ter jih sprejemati. Ozirali se bomo le na take naprave, ki so jih v zadnjem času z uspehom uvedli v uporabo, ali ki so po svojem bistvu velezanimive, pa še premalo dovršene, predvsem pa na brzojavljenje z električnimi valovi, katero imenujejo po iz-najditelju tudi Markonijevo telegrafijo.
Da bo mogel vsak čitatelj slediti in ume-vati delovanje električnih tokov in valov, moramo najprej pojasniti osnovne zakone, ki urejajo vsak pojav elektrike.
Le-ta se nam prikazuje v najrazličnejših oblikah : Kot strelo jo pozna že ves Človeški rod, statično ali mirujočo elektriko so opazovali že stari Grki na jantaru, ki so ga imenovali »elektron", odkoder izvira tudi ime »elektrika", galvanične tokove so raziskali v teku XIX. stoletja, dočim so električni valovi in njih praktična uporaba plod zadnjih desetletij.
Vsi ti različni električni pojavi se vrše po istih zakonih, in so odvisni od istih vzrokov; da so jih našli in spoznali njih sodelovanje, je uspeh stoletnega truda naj-
genialnejših mož, kot so bili Galvani, Volta, Ohm, Ampere, Thomson, Maxwell, Hertz in cela vrsta slavnih fizikov.
Prirodni zakoni so enotni. Matematika, ki je podlaga fizikalni vedi, nam podaja izpeljave in zakone, ki veljajo tako za mehaniko, kakor za optiko, akustiko ali elektriko: Električni tok se ravna po prav istih zakonih, kakor tok vode, in akustični valovi se ne razločujejo matematično prav nič od električnih.
Če opazimo kak nov pojav, si ga torej raztolmačimo na podlagi pojmov, katere že poznamo; tako pridemo do umevanja novega pojava, in potreba je le še, da se ga privadimo, kakor se. mora tudi otrok privaditi barv, da jih razločuje, čeprav mu jih kaže oko že prej, nego se je naučil jih spoznavati.
Iz navedenih razlogov rabimo tudi mi primero, ki se mnogokrat uporablja v elektrotehniki in nam bo olajšala spoznavanje količin, od katerih je odvisen električni tok, kakor tudi zakonov, po katerih sodelujejo te količine pri vsakem električnem pojavu.
SI. i.
Mislimo si dve posodi, deloma napolnjeni z vodo, kakor nam kaže slika 1. Zvezani sta s kratko cevjo, katero lahko zapremo
547
z ventilom. Če stoji voda v obeh posodah enako visoko, ne opazimo nobene izpre-membe, ako odpremo ventil.
Če pa nalijemo v eno posodo več vode, nego v drugo, tako da stoji n. pr. v levi za višino R višje nego v desni, in odpremo ventil prav malo, tako da stoji v smeri XX, teče voda iz leve posode skozi malo odprtino ventila, v smeri pšice p v desno posodo; nastane torej vodni tok, ki traja toliko časa, da se zenači razlika R površin v obeh posodah, in stoji na obeh straneh voda enako visoko v višini NN.
S tem primerom si že lahko razjasnimo osnovni zakon za istomerne, konstantne, električne tokove — Ohmov zakon — in količine, ki v njemu nastopajo.
Ko smo nalili vodo v levo posodo za višino R višje nego v desno, smo s tem napravili neko delo, kakor pravimo v mehaniki : Dali smo vodi v levi posodi za višino R večjo potencialno  energijo.*)
Se enostavnejše posode, kakor za tekočine, imamo za elektriko, če se smemo tako izraziti. Tukaj zadostuje n. pr. že navadna kovinska kroglja, da naberemo na njej nekaj elektrike.
Tudi tu porabimo neko mehanično silo, da spravimo elektriko na krogljo ali kondenzator (kakor se imenuje sploh vsaka priprava, na kateri lahko nabiramo elektriko); napravimo torej neko delo, ki ga imenujemo „potencial". Kakor ima v mehaniki vsako telo gotovo potencialno energijo, tako ima tudi v elektriki vsako telo gotov potencial. Nas zanima tu le mejsebojno razmerje ali razlika potencialov; da jih moremo primerjati, pravimo, da imajo tista telesa, ki imajo isti potencial kakor naša zemlja, potencial 0 (nič), ravno tako, kakor pravimo o telesih na morski površini, da je njih višina „niČ" nad morjem.
!) To energijo bi lahko imenovali tudi mirujočo energijo ali energijo lege (Energie der Lage), kajti vsako telo ima nekako mrtvo energijo že s tem, da se nahaja v gotovi višini, ki se pa koj oživi, če iz-podmaknemo telesu stališče, tako da pade. Čim više se nahaja kako telo, tem večjo mrtvo energijo ima; ker pa nimamo absolutne mere za višine, nas zanima tudi le mejsebojno razmerje potencialnih energij.
V  prejšnji primeri smo videli, da povzroča razlika potencialnih energij v obeh posodah vodni tok v zvezni cevi, če odpremo ventil. Z ventilom reguliramo tako-rekoč upor, ki se stavi vodnemu toku; ta je toliko večji, čim manjša je odprtina ventila, in postane največji, če zapremo ventil popolnoma.
Iz tega vidimo, da vpliva upor na jakost toka; če je upor največji ali ventil popolnoma zaprt, sploh ne nastopi tok; če odpremo ventil in zmanjšamo upor, je tok toliko močnejši, čim manjši je upor, odvisen je pa tudi od površinske razlike R, in je toliko močnejši, čim večja je ta razlika.
Jakost vodnega toka je torej sorazmerna razliki R, ki bi jo lahko imenovali tudi napetost vode, in obratno sorazmerna uporu.
Isti zakon velja tudi za električne istomerne tokove in je imenovan po vele-zaslužnem fiziku Ohmu.
Če zvežemo namreč dva kondenzatorja, ki imata Tazlične potenciale, tako da je med obema neka potencialna razlika ali elektro-motorična sila, s kovinsko žico, ki ima v vsakem slučaju gotov upor, se pojavi električni tok v zvezni žici, čigar jakost je toliko večja, čim večja je napetost in čim manjši je upor žice.
V   praktični uporabi električnega toka moramo imeti gotove enote, s katerimi merimo posamezne količine. Sestavili so jih na podlagi „centimeter-gram-sekundskega" merilnega zistema; saj vsaka enota, bodisi za katerikoli prirodni pojav, je sestavljena iz treh dimenzij: dolžine, mase in časa.
Napetost toka merimo z „volti", jakost z „amperji" in upor z „omi". Predaleč bi zašli, če bi hoteli pokazati, v kaki zvezi so te enote z omenjenimi tremi dimenzijami; vsaj nekoliko se pa pouči čitatelj o teh enotah, če napravimo nekaj primer z Ohmovim zakonom.
Če zaznamujemo število voltov z v, am-perjev z a in omov z o, potem napišemo lahko Ohmov zakon takole:
a = JL o
35*
548
Ako imamo na razpolago električni tok
z napetostjo 100 voltov, ga lahko porabimo
za  električno   razsvetljavo.  Žarnica,   ki  naj
ima okoli 32 normalnih sveč svetlobe in ki
je odmerjena za 100 voltov, ima okoli sto
omov upora; po obrazcu
v         100 voltov
a = — =   inr.--------- =  1 amper
o          100 omov
izračunamo, da porabi taka žarnica 1 amper
toka.
Produkt iz a X v nam pove moč električnega toka, ravno tako, kakor merimo moč vodnega toka s produktom iz njegove hitrosti in jakosti. Hitrost vodnega toka je odvisna samo od napetosti ali višine padca, jakost pa od števila litrov na sekunde, tako da nam pove že produkt iz višine vodnega padca in števila litrov na sekundo učinek vodnega toka v eni sekundi. Če hočemo dobiti učinek električnega toka, moramo tudi tukaj upoštevati čas; produkt v X a imenujemo „watt", naša 32 svečna žarnica porabi torej 100 voltov X 1 amper == 100 watov, in če gori eno uro, je napravil tok delo sto watskih ur. Število watskih ur plačuje odjemalec električnega toka ; zapisuje jih avtomatično elektroštevec, ki ima nekoliko podobnosti z navadno uro.
Mnogokrat se govori o „kratkem stiku" (Kurzschlufi), ker lahko povzroči požar. To ne spada sicer k našemu predmetu, vendar ga hočemo na kratko razložiti, da se bolje seznanimo z Ohmovim zakonom.
Mislimo si žično omrežje za električno razsvetljavo! Kakor znano, obstoji to iz samih žičnih parov ali dvojic; obe žici vsake take dvojice sta skrbno izolirani druga od druge, ker vlada med njima napetost, ki jo proizvaja dinamo-električni stroj, n. pr. sto voltov, kakor v prejšnji primeri.
Če zvežemo tako žično dvojico z uporom, udari koj tok skozi njega, njegovo jakost pa določimo po Ohmovem zakonu, kakor smo prej izračunali za žarnico, ki ima 100 omov upora.
Po nesreči se včasi zgodi, da prideta obe žici po prav majhnem uporu v dotiko, n. pr. če  je  izolacija  slaba in  se  obe žici
dotakneta druga druge; upor je v tem slučaju zelo majhen, recimo 1 om, in tok, ki udari skozi, znaša
v          100         1An
a — — = —j— =  100 amperjev.
Tako jak tok zadostuje, da se raztope več milimetrov debele žice, od česar se gorljive stvari lahko vnamejo; glasni pok še poveča strah, ki ga povzroči nenadni požar. Vendar se kratki stik zelo redko primeri, če je izolacija žičnih dvojic dobra ; vrhutega se lahko zabrani z brankami (Sicherung).
Ohmov zakon, ki smo ga spoznali iz navedenih primer, velja samo za istomerne konstantne tokove; kakor hitro pa izpre-minjajo ti svojo jakost ali celo smer, nastopijo nove količine, in Ohmov zakon potrebuje še dopolnitve, ki jo bomo lahko umeli, če se vrnemo k prvi primeri.
Mislimo si zopet, da stoji voda v levi posodi (slika 1.) za višino R višje nego v desni! Odprimo sedaj ventil hitro do polne odprtine v smeri YY, tako da je upor v zvezni cevi prav majhen. Vsled majhnega upora udari močen tok v desno posodo; ko dosežeta obe površini isto višino NN, ne prejenja tok, kajti vodna masa se je tako zaletela, da ne more v višini ravnotežja kar naenkrat obstati, ampak naraste v desni posodi za nekoliko višje, kakor je površina v levi. Posledica te nove površinske razlike je zopet tok, ki ima nasprotno smer; njegova jakost je v trenutku, ko se smer izpremeni, najmanjša, narašča potem do gotove največje količine, in pojema zopet do trenutka, ko izpremeni svojo smer. Največja količina toka pa je pri vsakem obratu manjša, kar je naravno, ker vedno nasprotuje upor v posodi in cevi, naj bo tudi zelo majhen, pretakanju; posledica je ta, da se voda sčasoma umiri.
Prav isto opazujemo pri navadnem ni-halu, če ga poženemo, ali sploh pri vsakem periodičnem gibanju; v vseh slučajih je vzrok takega gibanja vztrajnost mase.
To vztrajnost opazujemo tudi v elektriki. Če zvežemo dve telesi, ki imata različen potencial, n. pr. obe oblogi vsakemu znane
549
lejdenske steklenice, ki smo jo napolnili z elektriko, z malim uporom, n. pr. s koncem bakrene žice, udari tako močan tok skozi, da ne more prejenjati v trenutku, ko sta potenciala obeh oblog steklenice enaka, ampak traja še nekaj časa. To pa povzroči, da dobita oblogi nasprotna potenciala: steklenica se takorekoč sama napolni, toda v nasprotnem smislu, in vsled tega nastane v žici nov tok, ki je prejšnjemu nasproten. Ta novi tok povzroči zopet sebi nasproten tok iz istega vzroka, in tako si slede ti tokovi drug drugemu v nasprotni smeri; imenujemo jih zaradi tega izmenične toke. Jasno je, da bi trajali taki toki neprenehoma, ko ne bi bilo izgub vsled upora v žici itd.
Vzrok, da se pojavijo taki tokovi, je vztrajnost toka, ki jo imenujemo „samo-indukcijo", ker takorekoč vsak tok sam i.;-ducira v nasprotni smeri sledečega. Vsled izgub trajajo na ta način proizvajeni tokovi le zelo malo časa, ali bolje rečeno: sledi si le malo tokov. Če hočemo uporabljati izmenične tokove, jih proizvajajo z velikimi dinamskimi stroji, ki nam dajejo poljubno jake tokove; ti periodično menjavajo svojo smer in jakost; rabimo jih lahko v iste namene, kakor istomerne tokove: za električno razsvetljavo, za prenašanje mehanske sile itd.
Njih jakost se pa ne da določiti tako enostavno, kakor smo videli prej, iz napetosti in upora, ampak vedno moramo upoštevati samoindukcijo aparata, katerega hočemo s tokom napojiti; samoindukcija je odvisna od aparata samega, pa tudi od števila period toka, to se pravi, kolikorkrat v sekundi ta izpremeni svojo smer in jakost. Ker je stvar preveč zapletena, da bi pokazali, kako se matematično izračuni jakost izmeničnega toka, omenimo le še, da poveča v vsakem slučaju samoindukcija električni upor, in ker rase samoindikcija s številom tokovih period, ali kakor tudi pravimo, z njegovo „frekvenco", postane lahko ta navidezni upor za mnogoperiodične ali visoko-frekventne tokove tako velik, da se obnaša kovinska žica navita na vretenu, kakor izolator.
To dejstvo uporabljajo uspešno pri aparatih brezžičnega brzojava, ki deluje uprav z visokofrekventnimi toki.
Mnogo se je bavil z izmeničnimi, posebno visokofrekventnimi tokovi, znani Hrvat Nikola Tesla. Kake ideje so ga vodile pri tem, bomo spoznali pozneje, ko bomo proučili električne valove.
Visokofrekventni tokovi so tudi oni, ki jih opazimo, če sprožimo lejdensko steklenico z majhnim uporom; razločujejo se od navadnih izmeničnih tokov, ki nam služijo za električno razsvetljavo itd., in imajo razmeroma majhno frekvenco, tudi po svoji visoki napetosti.
Ta je tako velika, da vselej, kadar hočemo sprožiti lejdensko steklenico in hočemo napraviti stik obeh oblog s kovinsko žico, preskoči električna iskra, preden napravimo popolno zvezo. Ta iskra je samo vidni del izmeničnega toka v žici in mora imeti potemtakem sama tudi isti značaj.  .
Prvi, ki je spoznal, da dobi taka iskra, če je upor zvezne žice majhen, značaj izmeničnega toka, je bil T h o m s o n, ki je svojo trditev podprl z matematičnimi izpeljavami. Dejansko je to dokazal Feddersen, ko se mu je posrečilo napraviti fotogram take iskre.
Princip njegovega poizkusa nam kaže slika 2. E in E\ sta obe oblogi lejdenske steklenice S; vsaka je v zvezi po debeli žici s krogljama O O, med katerima preskoči iskra, če ju dovolj približamo. Zadaj za krogljama se premika z veliko hitrostjo svetlobno občutljiv trak T v smeri pušice p. Če sestoji električna iskra med O O res iz posameznih tokov, ki si slede drug drugemu, mora biti tudi iskra sestavljena iz posameznih bleskov, katerih podobe dobimo ločene na traku T"1). Ako vemo hitrost traka, s katero se je premikal, in seštejemo Število fotografiranih isker, lahko izračunamo, koliko tokov si je sledilo v sekundi; na ta način določimo  torej  frekvenco iskre, ki je prav
J) Fotografijo take iskre po naravi priobčimo prihodnjič; na nji se dobro razločujejo temne in svetle proge.
550
velikanska, okrog 3 miljard na sekundo, ter je odvisna od veličine krogelj O O.
Ti   dve   kroglji,   med   katerima   oscilira električna   iskra,  tvorita takozvani oscilator,
ki ima dostikrat posebno obliko, da je mogoče vplivati na značaj oscilatoričnih isker.
Na takih iskrah opazujemo še nekaj posebnega. Izmenično pretakanje elektrike v oscilatorju je že samo na sebi nekako valovanje elektrike, in ti električni valovi se širijo okrog oscilujočih isker na vse strani.
Nevenljivih zaslug za raziskavanje teh valov si je pridobil genialni Nemec Hertz,
oddaljeno od brega na mirujočo površino. Kamen vtisne v površino dolino, krogin-krog pa se napravi valni hrib in ta se razširja ter teče navidezno proti bregu; temu prvemu valu pa sledi takoj drugi in tretji, in ko prvi doseže breg, pokriva že celo površino enakomerno valovje. Če si ga mislimo počez prerezanega, nam pokaže slika 3. njegovo podobo.
K je okrogel kamen, ki smo ga spustili v smeri navpične pušice na vodno gladino. Nastali val hiti v smeri pušice p proti bregu, toda le navidezno; če bi mislili, da se res pomika površina vode proti bregu, bi se motili. Prepričamo se lahko o tem, če vržemo v vodo lahek predmet, n. pr. zamašek; tega ne vzame val s seboj, ampak guglje se na istem mestu gor in dol; enkrat ga vidimo, da jezdi na valovem hribu, takoj nato pa se zopet pogrezne v dolino.
Iz tega razvidimo, da se lahko širi stanje vodne mase naprej, ta sama pa ostane na svojem mestu.
Prav tako si lahko razlagamo električni tok na podlagi Maxwellove etrske teorije. Eter, ki je prenašalec svetlobnih žarkov kakor tudi elektrike, ostane na svojem mestu, njegovo valovanje ali tresenje se pa razširja. V novejšem času izpodriva sicer to teorijo   čimdalje bolj snovna tako-
ki je, delujoč z najskromnejšimi sredstvi, postavil temelj danes že tako razvitemu brezžičnemu brzojavu. Njegove poizkuse si hočemo nekoliko ogledati, prej pa še proučiti, kako se širijo valovi sploh.
Vsakdo ve gotovo za kak majhen ribnik v zatišju, kjer ga ne vznemirja nobena sapica, čigar površina je gladka kakor zrcalo.
Na tak kraj se podamo, če hočemo videti, kako nastanejo in se razširjajo vodni valovi. Izberemo si v ta namen lepo okrogel, ne prevelik  kamen,  ter ga spustimo nekoliko
zvana Jonska" teorija, ki omogočuje tudi razlago Rontgenovih žarkov in več pojavov, ki so s temi v ozki zvezi. Iznajdba radija in njegovih čudnih lastnosti je sploh precej zmešala račune učenjakom, in kdo ve, kako novo presenečenje nam prinese najbližja prihodnost!
Vrnimo se k svojemu ribniku! V tem, ko so nam ušle misli za nekaj časa drugam, nam je pokazala površina njegova čisto drugo lice. Valovi, ki so hiteli prej na videz k bregu, stoje sedaj vsi  na svojem mestu,
551
valni hribi skačejo sedaj z zamaškom vred gor in dol, ne premaknejo se pa s svojega mesta ; med vsakim hribom in vsako dolino pa opazimo točko, ki miruje: imenujemo jo valni vozel. Odkod pa ta izprememba?
Val, ki doseže breg M, tukaj ne izgine, ampak se reflektira ter teče zopet nazaj proti svojem izvoru; na tem potu pa se vjame z onimi, ki tečejo še proti bregu, ter tvori s temi združen, nov „stoječ val" imenovan, ker se na videz ne premika.
V sliki smo zaznamovali prvotni val z /, in nastali stoječi val (pikasta črta) z //.
Dolžino med dvema hriboma ali sploh med   dvema  točkama,   ki  sta v isti „fazi",
ANTON MEDVED:
TRNOLJE.
Odkar je slavni Arhimed vesel zaklical ,hevreka', hvaležen boštvom daroval obilo hekatomb goved, odtlej se tresejo še zdaj vsi biki, voli, kadarkoli iznajde kdo kak nauk nov.
kakor na primer točke V, imenujemo valno dolgost. Če vemo valno dolgost in število valov v sekundi, katero lahko izračunamo, če seštejemo, kolikokrat pride zamašek na valni hrib v sekundi, izvemo tudi hitrost, s katero se širijo valovi proti bregu M.
Če ocenimo n. pr. dolgost vala na približno en meter, in naštejemo v eni sekundi tri valove, hiti val s hitrostjo treh metrov na sekundo naprej, in produkt iz dolgosti in števila valov je njegova hitrost. Ta osnovni zakon velja za vsa valovita gibanja in tudi za električne valove, s katerimi se hočemo v naslednjem baviti.
(Dalje.)
Vi vsi, ki vzeli ste patent, da smete peti, pisati, izdajati vse vrste knjig, med sabo se hvalisati — ne tresete se nič, videč, da vstaja tu in tam talent, ki ni mu mari vaš patent, ki bode živel dlje od vas?
620
V. R.:
BREZ ŽICE.
Q!pN( fT "ml ri poizkusu na ribniku smo M/f^m^^ videli, da je bil v vodo Cl^^ft*JKP%Š& vrzem kamen izvor valovja, /ll^^^^Si^^ ki se je razprostiralo na vse ^^^^g^^   strani, okrog točke, v ka-
2l            ŠzS   *er* ^e zrnon' kamen ravno-
i^fc^^v^^   težje.    Kakor   tukaj    teža
kamna,   tako v   oscilatorju   oscilujoča- iskra
povzroči   električne  valove,  ki se širijo na
vse strani.
Znani izumitelj mikrofona, Hughes, je prvi opazil, da učinkuje električna iskra v daljavo. Ko je poizkušal z mikrofonom, je slišal vselej, kadar je preskočila v obližju mikrofona električna iskra, nekak šum v telefonu, ki je bil zvezan z mikrofonom. Razlagal si je to popolnoma pravilno tako, da se širijo okrog iskre električni valovi, ki vplivajo na mikrofon in po tem tudi na telefon. On je tudi prvi izkušal uporabiti te električne valove za brezžični brzojav. Posrečilo se mu je že, da je dajal znamenja na več nego 100 metrov, ko je povabil najuglednejše strokovnjake newyorške, da so prisostovali njegovim poizkusom.
Ti so z zanimanjem sledili njegovim izvajanjem, vendar je izjavil tajnik društva „Royal Societv", profesor Stokes, da se ne strinja z njegovimi nazori o električnih valovih, ampak da si razlaga učinek električne iskre na daljavo na podlagi indukcije električnih tokov.
Ta izjava je Hughesa tako oplašila, da ni hotel objaviti svojih poizkusov, dokler se mu ne posreči znanstveno dokazati pravilnosti svoje trditve. Ta dokaz se mu sicer ni posrečil, vendar pa je čudno, zakaj ni svojih poizkusov odkril javnosti, ko je že Hertz  dokazal istinitost  električnih valov.i)
l) Opis Hughesovih poizkusov se nahaja v iz-borni knjigi:„DieTelegraphie ohne Draht"
(DALJE.)
Hertz pri svojih poizkusih ni rabil mikrofona in telefona kakor Hughes, ampak takozvani resonator.
Kaj je resonanca v akustiki, je znano vsakomu: Pojoča struna na kateremkoli glasbilu spravi v tresenje vse druge strune in predmete, katere dosežejo akustični valovi, če imajo isti ali pa za celo oktavo različen ton, kakor prvotno udarjena struna.
Razlaga resonance je zelo enostavna. Mislimo si le kako težko telo, obešeno na niti! Ako hočemo to nihalo zazibati, ga nekoliko porinemo, in zaziblje se prav malo; porinemo ga še enkrat v isti smeri in ponavljamo te periodne sunke tolikokrat, da se nihalo krepko ziblje. Sunke moramo torej uravnati po periodnem številu nihala, ali, kakor tudi pravimo, jih moramo spraviti v resonanco z nihanjem nihala. Lahko pa tudi izpustimo vsak drugi ali tretji sunek, in dosegli bomo isti uspeh; v tem slučaju je število nihajev mnogokratnik števila sunkov.
Na prav isti način spravijo tudi akustični valovi v tresenje v glasu vjemajoče se predmete. Prvi sunek akustičnega vala pač še ne zadostuje, da bi zapela od prvotno udarjene nekoliko oddaljena struna, marveč mora slediti več zaporednih sunkov, da zapoje tudi ta. Mogoče je pa, da je že en sam sunek tako močan, da spravi -v tresenje predmete, posebno če so lahki«
Tako na primer zazibljemo nihalo brez težave tudi z enim samim močnim sunkom; strel iz topa pa strese vse strune glasovirja, brez ozira, če se njih glasovi vjemajo z njegovim basom. Iz tega razvidimo, da stopi resonanca  samo  takrat v veljavo,   če  traja
(von Righi u Dessau. Druck und Verlag von Vieweg u. Sohn, Braunschweig), ki se odlikuje po skrbno sestavljenih literarnih podatkih. Na to delo se bomo še večkrat ozirali.
621
prvotno tresenje dalj Časa, ali kar je isto, če le počasi pojema; dočim je resonanca izključena, kjer se pojavi prvotno tresenje z veliko jakostjo, pa tudi zelo hitro preneha. Na to dejstvo se bomo ozirali pri opisovanju ubrane telegrafije (Abgestimmte Tele-graphie). Podobno, kakor v mehaniki in akustiki, se pojavlja resonanca tudi v elektriki.
Če pogledamo še enkrat sliko 2. (stran 550.) vidimo, da tvori lejdenska steklenica E ali kondenzator z zveznimi žicami in oscilatorjem 00 tokovodni krog, v katerem oscilira elektrika, ki se kaže v oscilatorju v obliki isker. Število tokovih izmen ali električnih tresajev v oscilatorju določimo lahko matematičnim potom, če poznamo količino samo-indukcije in kapacitete celega tokovega okrožja, kakor je pokazal že omenjeni Thomson. Kapaciteta je pred vsem odvisna od površine kondenzatorjevih oblog, samoin-dukcija pa od oblike zveznih žic; umevno je potemtakem, da odločuje razmerje teh dveh količin, kdaj da je izenačenje potencialno istomerno ali pa oscilatorično, če pomislimo, da je tudi v primeri si. 1. (str. 546.) odvisno od razmerja vsebine obeh posod in prereza zvezne cevi, kdaj da se pojavi miren vodni tok, ali pa nastane valovito gibanje vodne mase. Če bi bili posodi zelo veliki in cev razmeroma tenka, se gotovo ne bodo pojavile oscilacije vodnega toka, pač pa, če ima cev ravno tak prerez, pa so posode manjše, tako da je cev v primeri s posodama debela.
Iz navedenega sledi, da tvori kondenzator z zveznimi žicami in z oscilatorjem popolnoma samostojen kompleks, ki povzroča v oscilatorju, če ga napajamo z elektriko, oscilacije električnega toka s popolnoma določeno frekvenco. Ta kompleks je podoben tudi napeti struni, katera ima tudi gotovo visočino glasu; Nemci ga imenujejo Schwingungskreis, mi ga pa hočemo nazivati tresajni krog.
Tresajni krog lahko oskrbujemo z elektriko na več načinov, na primer s podelitvijo, da približamo kondenzatorju elektrizi-
rano palico, kar pa je zelo nepripravno, po navadi le s pomočjo transformatorjev.
Njih princip je enostaven: Mislimo si dve žični tuljavi (Drahtspule) drugo v drugi! Ako pošljemo skozi eno izmeničen tok, inducira se v drugi tudi izmeničen sekundarni tok, ki ima isto število izmen v sekundi ali isto periodno število, njegova napetost pa stoji v istem razmerju k napetosti prvotnega toka, kakor število ovojev (Windungs-zahl) primarne in sekundarne tuljave. Ako ima n. pr. prvotni tok napetost 100 voltov in je razmerje ovojev 1 : 100, ima sekundarni tok 100 X 100 = 10.000 voltov napetosti. V nasprotnem razmerju se izpremeni jakost: Če je imel prvotni tok 10 amperjev, ima drugotni le i/io amperja; celotna vrednost toka ostane torej ista, če se ne oziramo na koristni uspeh (Nutzeffekt). Istomernih tokov ne moremo tako enostavno pretvoriti, ker se mora v drugotni tuljavi le tedaj inducirati tok, če izpreminja prvotna vsaj svojo jakost če že ne svoje smeri. Zato rabimo, kadar hočemo pretvoriti istomerne tokove, takozvane interuptorje ali prekinjala, s katerimi istomerni tok hitro zapored sklenjamo in prekinjamo, ter tako izpreminjamo njegovo jakost, da je sposoben za pretvarjanje.
Najbolj znana oblika takih prekinjal je Neefovo (beri Nif) kladvece, ki ga opisuje vsaka „Fizika".
Posebno obliko je dal transformatorjem Ruhmkorff; imenujejo se po njem „Ruhmkorf-fovi induktorji". Sedaj jih pri poizkusih z električnimi oscilacijami in v brezžičnem brzo-javljanju skoro izključno uporabljajo. Ruhm-korffovi induktorji se odlikujejo vsled svoje konstrukcije po tem, da proizvajajo velikanske napetosti, in ocenjujemo jih ravno po dolžini isker, katere proizvajajo vsled visoke napetosti.
Slika 4. nam kaže tak indukčni aparat, kakor se rabi v brezžičnem brzojavu. Na obeh konceh vun moleči valj obstoji iz železnih paličic, ki so zložene v cilinder, krajši, toda debelejši pa obstoji iz prvotne debelo-žične tuljave, in drugotne, ki je zvita dostikrat iz  več  ko 30.000 metrov dolge, zelo
622
tenke, dobro izolirane bakrene žice. Na vrhu opazimo tečajeva vijaka, v katera se končujeta oba konca drugotne tuljave. Med njima vlada največja napetost, ki se kaže v pol metra in pri največjih takih aparatih tudi meter dolgih iskrah. Tako velik induktor ima novi elektrotehnični inštitut dunajske politehnike.
Slika 5. nam   kaže prekinjalo za tako velike induktorje. Na desni stoji majhen elektromotor, ki vrti s pomočjo vrvice nazobčan cilinder   na  navpični   osi  v   stekleni posodi. Navpična os je votla ter sesa na dnu   posode nahajajoče se živo srebro ter ga brizga na zobe skozi tenko cevko. Vselej, kadar zadene živosrebrn  curek na cilindrov zob,  se  tok sklene  in   prekine, kadar   šine   skozi   presledek   dveh   zob.   Izbrizgano   živo srebro se zbira  na dnu posode,  odkoder nastopi zopet svojo prejšnjo pot.
Iskre, ki jih proizvaja induktor, porabimo lahko za polnjenje lejdenskih steklenic ali kondenzatorjev sploh v katerikoli obliki. Zvežemo   pa  tudi lahko obe kondenzator-
je pa odvisen samo od tresajnega kroga in ne tudi od induktorja, ki že dokonča vselej svojo vlogo, kadar se prično oscilacije toka.
SI. 5.
jevi oblogi naravnost s konci drugotnega ovoja induktorjevega, in v oscilatorju skačejo potem neprenehoma iskre, katerih značaj
SI. 4.
Tak neodvisen tresajni krog nam predstavlja tudi slika 2. (str. 550.).
Mislimo si pa lahko vsako kovinsko žico sestavljeno iz neskončno mnogo silno tenkih plasti, ločenih po takozvanem dielektriku, katere tvorijo v celoti žico, po dve in dve skupaj pa zelo majhen kondenzator. Vsi ti mali kondenzatorji so takorekoč zapored sklenjeni. Iz tega sledi, da ima vsaka kovinska žica tudi neko kapaciteto, ter poleg te tudi gotovo samoindukcijo. Seve ne manjka nikoli upora, ki spremlja vse električne pojave kakor svetlobo senca.
Te tri količine pa že določujejo periodno število, in tako uvidimo, da nam predstavlja v najenostavnejšem slučaju že kosec kovinske žice v katerikoli obliki   tresajni   krog,  in sklepamo lahko še dalje, da pristoja sploh vsakemu t       telesu, ki vodi elektriko, ::    gotovo   število   tresajev; lahko bi ga imenovali „lastno frekvenco", kakor pristoja tudi akustično vsakemu   telesu   popolnoma   določen   ton,   če ga udarimo;  ta  glas  je zopet  odvisen od mase in oblike in je posledica  lastnih tresajev (Eigenschwingung).
_—
5514451399551444511906
55
99999999?
623
Kakor potrebujemo tukaj nekaj mehanične sile za udarec, ki povzroča „lastno tresenje" telesa, tako porabimo tudi nekaj električne energije, da spravimo telo v potencialno razliko, ki je kakor mehaničen udarec vzrok Jastne frekvence". S to izpeljavo smo že prišli do Hertzovega reso-natorja, ki ni nič drugega, nego kosec žice, zavit v obroč z malim presledkom.
Hertz je namreč opazil, da ima kovinska žica, zvezana z eno krogljo oscilatorja, v različnih točkah različen potencial, kar je sklepal iz tega, da so se pojavile iskrice, ako se je približal konec te žice kaki njeni poljubni točki, in te iskrice so bile toliko močnejše, čim bolj oddaljeni sta bili obe približani točki iste žice. Iz tega sledi, da se širi vsakokratni potencial oscilatorjeve kroglje, ki je zvezana z omenjeno žico, tudi na to, in sicer z neko gotovo hitrostjo, kajti če bi nastopil po celi žici naenkrat isti potencial, ne bi se mogla pojaviti med posameznimi točkami iste žice potencialna razlika. S tem je našel Hertz velevažno dejstvo, da napreduje električno stanje časovno, ali kar je isto, da ima električni tok gotovo hitrost. Hertz je pretrgal nato vsako zvezo med žico in oscilatorjem ter približal v bližini oscilujoče iskre oba konca kratkega žičnega kosca, tako da je nastal mal obroč z majhnim presledkom, ki ga je imenoval reso-nator. Opazil je tudi v tem slučaju iskrice, iz česar je sklepal, da se električne oscilacije v oscilatorju ne širijo samo ob dobrih prevodnikih in žicah, ampak da se razprostirajo tudi po ozračju naokrog in da povzročajo električno stanje na telesih, ki niso z oscilatorjem v nobeni zvezi.
Izpreminjal je tudi obliko in velikost resonatorja in našel, da so iskrice v gotovih razmerah najživahnejše in da odvise tudi od razmer oscilatorjevih; prepričal se je torej, da mora vladati med oscilatorjem in žičnim obročem „električna resonanca".
Dokazal je tudi, da napreduje električno stanje okrog oscilatorja v podobi valov, katerih značaj se prav nič ne razločuje od drugih valovitih gibanj, in da se lomijo in
reflektirajo ter interferirajo kakor svetlobni trakovi. Posrečilo se mu je tudi z reflekti-ranjem napraviti stoječe valove, kakor smo jih opisali na podlagi slike 3. (str. 550.) ter poiskati valne vozle in hribe. Ker vemo, da je dvojna razdalja dveh valnih vozlov enaka valovi dolgosti L (slika 3.), je našel na ta način tudi dolgost valov, ki je znašala pri njegovih poizkusih okrog devet metrov. Iz kapacitete in samoindukcije oscilatorja se da izračuniti po Thomsonovih izvajanjih število tresajev v sekundi ali periodno število, in iz teh količin že lahko določimo tudi hitrost električnih valov po istem obrazcu, kakor smo jo pokazali za vodne valove, namreč da je hitrost vala enaka produktu iz  periodnega števila in valove dolgosti.
Na ta način je našel Hertz, da je hitrost električnih valov enaka hitrosti svetlobnih žarkov, namreč 3.1010 cm ali 300.000 km v sekundi.
S tem je postavil Hertz Maxwellovo etrsko teorijo na trdna tla in bistvo elektrike in svetlobe na skupen temelj ter ustvaril prvo podlago Marconijeve brezžične telegrafije, ki igra danes že toliko vlogo, iznajditeljem in učenjakom pa je odprl široko polje plodonosnega delovanja.
Omenimo samo idejo, zmanjšati dolžino električnih valov v toliko, da bi se izpre-menili v svetlobne, očesu vidne trakove, kateri se je posvetil posebno znani Hrvat Tesla, čigar fenomenalni poizkusi z visoko-frekventnimi in torej kratkovalnimi tokovi so znani celemu svetu, dasi še ni dosegel z njimi svojega smotra; kajti najkrajši električni valovi, ki se jih je posrečilo dosedaj napraviti, so še vedno nekaj milimetrov dolgi, dočim merijo svetlobni komaj par deset-tisočink milimetra. Enostavne aparate Hertz-ove so izpopolnili različni fiziki, ki so se bavili z električnimi valovi ; posebno pomembna pa je bila za brezžično brzojav-Ijanje iznajdba takozvanih radiokonduktorjev, ki so stopili na mesto primitivnega Hertzovega resonatorja in ki ga v občutljivosti daleko prekašajo.
624
Že preden je Hertz objavil svoje poizkuse (1.1888.), je opazil Calzecchi-Onesti, da izpremeni cevka iz izolujoče snovi, napolnjena z oksidiranimi kovinskimi opilki in sklenjena v krog galvanskega toka, svoj upor, če skačejo v njeni bližini električne iskre. Razlagal pa si je ta pojav potom indukcije.
Pozneje se je mnogo bavil s takimi opil-nimi cevkami Braulv, kakor tudi Anglež Lodge, ki jim je dal ime koherer, katero lahko tudi mi pridržimo.
Delovanje kohererja razlagajo različno, Lodge na primer je mnenja, da zvarijo tako-rekoč električne iskrice, ki se pojavijo vsled električnih valov med posameznimi opilnimi zrnci, ta zrnca med seboj, in zmanjšajo tako upor cele cevke. Vendar se dajo navesti dejstva, ki nasprotujejo tej razlagi; jasnosti danes o tej stvari še nimamo vkljub mnogo-stranskim raziskavanjem in poizkusom.
Poleg Braulvjevega kohererja imamo še celo vrsto radiokonduktorjev, ki izvršujejo svojo nalogo z večjo ali manjšo točnostjo, vendar zavzema opilna cevka še vedno med vsemi prvo mesto, če izvzamemo Marco-nijev aparat, ki je še občutljivejši in sestavljen na podlagi dejstva, da uničujejo izmenični tokovi remanentni magnetizem.
Slika 6. nam kače koherer, ki se je v brezžični telegrafiji dobro obnesel. A in B sta kovinska cilindra, eden naravnost, drugi
pošev odrezan. Med obema nastali prostor L ni docela napolnjen z oksidiranimi nikljevimi opilki, katerim so primešani štiri odstotki srebrnih opilkov. S tem, da je en cilinder napošev odrezan, se lahko izpreminja občutljivost kohererja; kakor namreč zavrtimo cevko, premostijo opilki večjo ali manjšo razdaljo med obema cilindroma. Prevelika občutljivost kohererjev ni vselej na mestu,
ker se potem dostikrat oglasijo, ko jih nihče
ne kliče.
Važen aparat pri proizvajanju električnih valov je oscilator, kajti  njegove  dimenzije odločujejo   pred  vsem  dolgost  električnih valov.   Posebnih  zaslug za   sestavo oscilatorjev si je  pridobil Righi, profesor v Bo-logni,   avtor  že   večkrat  navedene  knjige. Raziskaval je posebno optične učinke električnih  valov  ter  objavil   plod   svojih  raz-iskavanj v knjigi: „Die Optik der elektrischen Schwingungen."  Po njegovih podatkih sestavljeni   oscilatorji   so  splošno   v   porabi. Njih bistvo obstoji v tem, da sta potaknjeni oscilatorjevi kroglji v vazelininovo olje, kar poveča zanesljivost aparata;  ti kroglji tudi nista naravnost zvezani z induktorjem, ampak iskre morajo prekoračiti prej zračno pot. Tako se boljše izrabi velika napetost, ki jo proizvaja induktor.
Opisati moramo še člen, ki je pri brezžičnem brzojavu neobhodno potreben, namreč takozvano auteno. Našel jo je profesor Popov v Kronstatu, ko je raziskaval atmos-ferno elektriko.   Rabil je  pri teh poizkusih koherer,  ki  je bil  zvezan  na  eni strani z dolgo žico, ki vodi visoko v ozračje, kakor kak strelovod,  na drugi pa z zemljo.  Obenem  je   zvezal  obe   kohererjevi   strani z galvanskim členom in z električnim zvoncem Če je   preskočila v obližju zračne žice električna  iskra iz oblaka v oblak,  so dosegli spremljajoči jo električni valovi to žico, razprostirali   so   se  po tej do kohererja in zmanjšali v njem upor.   V tem trenutku je udaril   lahko   tok galvanskega  člena skozi zvonec, ki je pozvonil. Upor ostane v ko-hererju   toliko  časa  majhen,  dokler se ne razdre  dobri dotik med opilki, kar se doseže že z lahkim sunkom. Popov je postavil zaradi tega zvonec tako, da je njegovo klad-vece tolklo po kohererju, ter dosegel s tem, da je zvonec zvonil samo toliko časa, dokler so dohajali električni valovi, kajti vsak udarec zvonca je uničil vodljivost kohererja. Mesto zvonca je sklenil Popov v kohererjev žični krog relais, to je navaden elektromagnet z zelo velikim številom  ovojev.  Če je padel
625
upor v kohererju tudi le prav malo, je zadostovalo že to, da je obkrožil prav slab tok ovoje elektromagnetove; ta je potegnil malo kotvico, ki je sklenila od prvega popolnoma ločeni tokov krog z zvoncem. Tako je povečal   Popov občutljivost svoje naprave in
je   mogel   kontrolirati   zračno   elektriko na daljavo petih kilometrov.
Popov  je  hotel svojo napravo porabiti tudi za brezžični brzojav ter jo v ta namen še zboljšati, pa ga je prehitel Marconi. (Konec.)
L. LENARD:
MAKSIMIR.
i,
Pred mano tihi drevored se vije v mrak teman, za mano mre življenja sled in gasne vroči dan,  —
in jaz hitim, hitim naprej iz mesta v temno dalj, v zelenje mirno senčnih vej, kjer vtihne bol in žal.
Noči pokoj in sveži hlad odjemlje dneva trud, želja kipečih, rožnih nad mi siplje v tesno  grud.
V nemirnih prsih zve odmev pozabljenih glasov in v tiho noč zveni moj spev do belih spet domov.
V večernem mraku tih zefir med vejami pihlja, v daljavo temno moj nemir odnaša iz srca.
Bolesti, ki jih dan je vroč v nemirne prsi lil, in v tesnem srcu boj  pekoč razburjenih čutil,
v prostrani, tihi, temni gaj odnaša mi zefir in v burna prša mi nazaj se vrača hlad in mir.
• Kot spuščal bi se iz neba krilatec božji zlat in trosil bi mi v dno srca nebeški mir in hlad,
na zemljo siplje bled se žar in veje tih zefir, ko spuščam se v tvoj tajni čar, prelestni Maks i mir.
„DOM IN SVET" 1904. ST. 10.
40
685
V. R.:
BREZ ŽICE.
Jglmlfjtf^kmitatelj je gotovo opazil, da \§r-%Ti^->lL^ bi se dalo že s Hertzovimi iIt^^jJe^ pripravami brezžično brzo-Hp^^fi javiti. Mislimo si le, da bi R^^^^^^^P si opazovalec resonatorja, ^^^^n^^^   vselej, kadar bi opazil iskrice
^š^^s          v njem, napravil znamenje;
če bi trajale iskrice dalj časa, in če bi nad-ziratelj pustil induktor dalj časa delovati, bi si naredil črto, za kratek interval pa piko, in iz teh črt in pik je že mogoče sestaviti Morzejev alfabet. Vendar ni Hertzu niti na um prišlo, da bi svoje poizkuse in iznajdbe porabil v ta namen; to pa ni nikakor Čudno, kajti njegovi pripomočki so bili tako primitivni, da moramo le občudovati njegov genij, ki ni le slučajno naletel na kak nov pojav, ampak si ga je sam privedel po logični dedukciji.
Hertzove poizkuse so ponavljali, zbolj-šali so priprave za proizvajanje in opazovanje električnih valov, in kmalu so jih iz-kušali možje kakor Muirhead, Lodge, Preece, Popov uporabiti za brezžično telegrafijo ter delali v ta namen manjše poizkuse, ko se je mladi Guglielmo Marconi (roj. 1.1874.), slušatelj profesorja Righija, z vnemo poprijel te misli ter jo tudi uresničil.
Spretno je uporabil že obstoječe priprave, oskrbel tudi oscilator z auteno, katero je rabil že Popov pri prejemalu zvezano s kohererjem, ter pričel s poizkusi v bližini Bologne na posestvu svojega očeta.
Nato je šel na Angleško, kjer je našel moža, ki se je sam že bavil s takimi poizkusi, W. Preeceja, načelnika angleške brzojavne uprave, s čigar pomočjo je nadaljeval v večji meri te poizkuse, ki so se razmeroma ugodno obnesli, posebno, ko je zamenjal  parabolične  reflektorje  z autenami.
(DALJE.)
Glas o njegovih poizkusih na Angleškem se je hitro raznesel, in kmalu je dobil Marconi od italijanskega vojnega ministrstva poziv, naj vodi brzojavne poizkuse vojne mornarice v zalivu pri Speziji. Marconi je našel pri tem važno dejstvo, da je odvisna daljava, na katero se more brzojaviti, od dolžine auten, ter tudi od tega, če je pot med obema postajama prosta, če se takorekoč obe au-teni vidita, ali pa če ji ločijo zadržki, kakor hribi, ali ladje na morju.
Pri Marconijevih poizkusih na Angleškem je bil navzoč tudi profesor Slab^, ki jih je
G. Marconi.
neodvisno od Marconija nadaljeval s svojim asistentom Arcom na Nemškem. Podpiralo ga je posebno nemško vojno ministrstvo; dalo mu je na razpolago zrakoplave, ki so nosili zelo visoke autene, s katerimi je bilo mogoče brzojavljati na večje razdalje. Pri teh poizkusih je zelo nagajala atmosferična elektrika, kajti dolge autene so bile obenem izboren strelovod, in udarci iz njega so bili dostikrat tako občutni, da se ni upal nihče v bližino. Popolna ločitev auten od dajalnih
686
in prejemalnih aparatov je ta nedostatek z uspehom zabranila. Slaby in Arco sta izdelala svoj zistem, ki se tudi po njima imenuje.
Tretji zistem je sestavil profesor Braun v Strassburgu; ta je v Nemčiji po tvrdki Siemens in Halske splošno vpeljan. Braun kakor SIaby sta zasledovala kot znanstvenika isti smoter: povečati razdaljo, na katero se more brzojaviti, obenem pa tudi gotovost brzojava. Znanstvenim potom sta prišla do istih rezultatov, dasi sta pričela pri različnih nazorih; posledica je bila patentna pravda za prvenstvo, ki je pa bila že pred par leti končana..
Da je nastalo več samostojnih zistemov, pa je krivo tudi to, ker je angleška „Marconijeva družba", ki je kupila od Marconija patent za drag denar, izkušala izkoristiti novo iznajdbo z neprimerno visokimi cenami. Razne države, ki so morale svoja brodovja opremiti z novo napravo, če niso hotele zaostati za Angleži, so morale plačevati silno visoko vsote. Ker pa ima Marconijeva iznajdba res velikanski pomen za vojsko, kakor se ravno sedaj tako jasno kaže v rusko-japonski vojski, zato so različne države podpirale svoje izumitelje tako radodarno, kakor se sicer godi le malokdaj.
Pregloboko   bi  segli,   če   bi hoteli   nadrobno   raziskavati  vse finese in pripomočke, s katerimi so že omenjeni  izumitelji izpopolnili svoje zisteme. Naj zadostuje, da si jih ogledamo v celoti, saj marsikaj ne bo težko umeti, če se bomo ozirali na že raztolmačene pojave.1)
SI. 8. in 9. nam kažeta shematično zvezo aparatov po Marconijevem zistemu, in sicer
kaže 8. dajalo (Sendestation), 9. pa prejemalo (Empfangsstation).
V sliki 8. nam predočuje / primarno tuljavo Ruhmkorffovega induktorja, po kateri kroži tok galvanske ali akumulatorske baterije, ki ga sklepa in prekinja prekinjalo B. Vsled tega se inducira v sekundarni tuljavi induktorja (njegovo zunanjo obliko smo že podali v sliki 4), zelo napet tok, ki oscilira skozi oscilator E, od katerega se širijo električni valovi na vse strani. Njih dolgost je precej majhna. Električni potencial napreduje pa tudi po auteni a, ki je visoko v zrak (po navadi 20 do 50 metrov) izpeljana tanka žica ter izolirano pritrjena na drogu, tako da ne
*) Slika 7. nam kaže sliko oscilujoče iskre, kakor smo jo opisali na podlagi slike 2., str. 550. Ker ima iskra gotovo hitrost, in se obenem premika svetlobno občutljivi trak, niso podobe zaporednih isker ali svit-ljajev, iz katerih je sestavljena oscilujoča iskra, vzporedne, ampak so v smeri traka zavlečene.
S). 7.
morejo uhajati električni valovi skozi drog v zemljo, s katero je zvezana druga kroglja oscilatorjeva. Autena zvezana z eno krogljo oscilatorjevo povzroča mnogo daljše valove, ki vplivajo na koherer prejemala, ne pa valovi oscilatorjevi, kakor so prvotno mislili. Zaradi tega je tudi Marconi kmalu opustil reflektiranje teh kratkih valov s paraboliČ-nimi reflektorji, s katerimi je mogel brzojaviti le na krajše razdalje.
Vsakikrat,  kadar sklenemo tok baterije s sklepalom M, prične delovati prekinjalo B,
687
ter se širijo okrog autene valovi, ki dosežejo tudi auteno prejemala w (si. 9.)
S prejemalno auteno je zvezana tudi ena kohererjeva elektroda j\, dočim ima druga /2 zvezo z zemljo.
Paralelno s kohererjem J/s (v stranskem stiku) je galvanski člen g in priprega (re-lais) n. Kakor hitro zadenejo valovi dajala auteno w, pade zelo veliki upor kohererja^'3, in tok galvanskega člena g teče lahko skozi koherer in skozi tuljave priprege n, ki potegne kladvece ter sklene tako tok galvanske baterije r, ki je zvezana z navadnim Mor-zejevim pisalnim strojem n, kakor se rabi v navadni telegrafiji.
Časa sklenjen tok baterije r, dokler dohajajo valovi; ko ti prenehajo, ostane tudi upor ko-hererja velik, in prejemalo je zopet pripravljeno za sprejemanje znamenj, črt in pik, kakor dohajajo valovi dalj ali manj časa. Ta sestava sama pa bi bila še nepopolna. Valovi, ki pridejo po auteni do kohererja, uberč lahko tudi pot skozi galvanski člen g in skozi priprežne tuljave naravnost v zemljo. Da se to zabrani, so zvezane v paralelni tokov krog tudi žične tuljave k\ k\, ki obstoje iz mnogih ovojev in imajo jedro iz železa Take tuljave imajo veliko samoinduk-cijo in razmeroma majhen upor. Električni valovi, ki izhajajo iz visokoirekventnih tokov, ne morejo torej skozi te tuljave (glej stran 549.) ter morajo vplivati s celo svojo močjo
SI. 8.
SI. 9.
Koherer obdrži, kakor smo že prej omenili, svoj zmanjšani upor, dokler ga ne stre-semo z lahkim sunkom. Morzejev pisalni stroj ne bi delal pik in črt, ampak vlekel eno samo črto. Da pa moremo pošiljati znamenja, je potrebno, da deluje leta samo toliko časa, dokler dohajajo valovi do kohererja, to se pravi: Koherer mora takoj zavzeti svot prvotni veliki upor, ko nehajo dohajati valovi.
V ta namen je zvezan z baterijo r tudi navaden električen zvonec /7, ki pozvoni vselej, kadar sklene priprega n tok baterije. Zvoncev trkalec o udarja hkrati tudi po ko-hererju, ki obdrži torej le trenutno svoj mali upor, kladvece   priprege  pa drži  le toliko
na koherer, dočim jih lahko prekorači isto-merni tok.
Pokazale so se pa še druge neprilike.
Baterija r je precej močna in povzroča vselej, kadar se prekine njen tok, bodisi v pripregi /z, ali v Morzejevem pisalnem stroju h ali pa v zvoncu p, male prekinjalne iskrice (Unterbrechungsfunken), ki so vsled svoje bližine do kohererja dovolj jake, da motijo točnost in sigurnost prejemala. Da se zabrani njih vpliv, rabijo več sredstev; tako so v naši sliki naznačeni pri vsakem aparatu tuljave s, q, p\, /72, kojih električni upor je zelo včlik, tako, da so izgube toka vsled vednega stika le majhne, samoindukcija teh tuljav pa mora biti majhna, da se ne pojavi
688
prekinjalna iskra, ki ima svoj izvof ravno v samoindukciji.
Velikanske važnosti je Marconijev brzojav za brodarje, ki se lahko domenijo s postajami na morskem obrežju, za varnostne naprave, svetilnike in ladje s svetilniki, ki so dostikrat brez vsake zveze s celino in ki imajo važno nalogo signalizacije nevarnih krajev na morju. Ker je pa tudi cela naprava mnogo cenejša, kakor napeljava navadnega brzojava, ali celo morskega kabelja, ki velja mnogo milijonov, je postal brezžični brzojav tudi važen tekmec navadni, posebno pa ka-beljski telegrafiji.
Autena dajalne postaje pošilja električne valove na vse strani in prestreže jih lahko vsakdo, ki ima na razpolago priprave prejemala, in to je največji nedostatek, ki ga ima brezžični brzojav. Pismena tajnost, ki je na ta način izdana ali vsaj v nevarnosti, bi se sicer dala še ohraniti s šifriranimi brzojavkami, toda ne da se tako lahko zabraniti, da ne bi brzojavke, ki je namenjena kaki določeni postaji, sprejele tudi vse druge postaje, ki so v bližini. Tudi če bi bilo več brzojavk iz različnih postaj namenjenih za isto prejemališče na enkrat dddanih, bi bilo nemogoče jih sprejeti ločene drugo od druge, ker bi se znamenja popolnoma zmešala. Iz tega je razvidno, da brezžični brzojav nikakor ne bo mogel na suhem izpodriniti navadnega brzojava.
Navedeno dejstvo so že pri prvih poizkusih spoznali kot slabo stran nove iznajdbe, in izumitelji so obrnili takoj, ko so se obnesli poizkusi v večji meri, svojo pozornost na to, kako bi jo odstranili, ali pa vsaj zmanjšali. Prišli so kmalu vsi do istega rezultata: Da je treba spraviti dajalo s pre-jemalom v resonanco, in brzojav, ki sloni na tem principu, imenujemo ubrano tele-grafijo (abgestimmte Telegraphie).
Ubrano telegrafijo nam predočujeta Brau-nov in pa Slaby-Arcov zistem.
Kakor vemo iz svojih prejšnjih izvajanj, je resonanca toliko popolnejša, čim bolj se vjemajo resonujoči aparati v številu tresajev v sekundi,   bodisi  da so tresaji mehanični,
akustični ali pa električni, in da je odločujoče za resonanco tudi to, če trajajo ti tresaji dalj časa, ali pa če hitro nastanejo in se hitro razgubijo. Čim dalj trajajo tresaji, tem popolnejša mora biti resonanca, hitro za-mrjoči tresaji pa morejo spraviti v tresenje tudi telesa, ki niso v resonanci. Trajnosti tresajev si pa ne smemo predstavljati tako, kot da bi dolgo časa udarjali po struni, ampak če jo enkrat udarimo, jo slišimo zveneti najprej močno, nato čim dalje slabejše in končno obmolkne popolnoma. Napeta struna ima razmeroma veliko trajnost tresajev, in treba je izobraženega posluha, če hočemo spraviti dve struni v resonanco. Zelo lahko je opazovati resonanco na godalih z več strunami, na primer na citrah, s pomočjo jahačev — koščkov papirja, ki jih obesimo na struno. Kadar udarimo kako struno, ki je v resonanci z ono, ki nosi jahača, začne ta skakati. Vpliv resonance je torej ravno vsled velike tresajne trajnosti velik, če pa manjka le malenkost do popolne resonance,  ostanejo jahači pri miru.
Tudi v elektriki je tresajna trajnost odločujoča za resonanco. Vsako prekinjenje primarnega toka v induktorju povzroča na qscilatorjevih krogljah razliko potencialov, vsled katere se pojavi oscilatorična iskra in električno valovanje v auteni. Trajnost teh valov je sila majhna; to se pravi: sledi si le malo tresajev, ki hitro pojemajo, kar iz-poznamo že lahko s fotografije oscilujoče iskre (slika 7.), kjer vidimo, da je število bleskov razmeroma majhno, in da njih svetlost hitro pojema od enega do druzega. Ako bi na isti način fotografirali tresočo struno, bi videli, da napravi na stotine tresajev.
Ta kratka trajnost je kriva, da se da resonanca v elektriki le nepopolno doseči, in iznajditelji izkušajo pred vsem povečati število tresajev. Teoretično matematično raz-izkavanje kaže, da je odvisna trajnost tresajev od razmerja med uporom tresajnega kroga in njegovo samoindukcijo. Čim večji je upor, tem hitreje pojenjajo tresaji, in trajajo toliko dalj časa, čim večja je samoindukcija;
689
to pravilo nam daje sredstvo, s katerim povečujemo trajnost z uporabo majhnih uporov in velike samoindukcije v tresajnem krogu. Na to so se več ali manj ozirali tudi v brezžični telegrafiji.
Da se morejo prekoračiti velike daljave, je treba posebno občutljivih aparatov pri prejemalu, odvisno je pa tudi od množine energije, katera izhaja iz autene dajala. Prvotno je bila ta zvezana s krogljo oscila-torjevo, kakor smo videli pri Marconijevem zistemu, in energija, ki se je prevajala v auteno, je bila razmeroma majhna.
Braun je pa pokazal, da se poveča energija v auteni, če je tresajni krog v resonanci z auteno, in da je učinek najugodnejši, če znaša dolžina autene 1/4 valne dolgosti. Električna resonanca nastopi tedaj, kadar se vjema število tresajev v sekundi, in to število je odvisno, kakor vemo že od prej, od razmerja med samoindukcijo in kapaciteto. Braun uporablja zaradi tega kot kapaciteto baterijo lejdenskih steklenic, katere sklene na pripraven način v tokov krog, ali pa jih izloči, ter na ta način izpreminja kapaciteto, dokler ne nastopi resonanca.
Uporaba kondenzatorjev (lejdenske baterije) pa ima še to prednost, da se na njih nabira dosti večja množina elektrike, ki potem oscilira, ter napaja auteno z mnogo močnejšimi valovi.
Braun je tudi ločil auteno od tresajnega kroga s kondenzatorji s pomočjo transformatorja, ki je docela podoben znanemu Teslovemu transformatorju za visokofrekventne tokove, katerega primarni zvitek obstoji iz nekaj ali celo samo enega ovoja iz debele bakrene žice, sekundarni pa iz več, dostikrat nad sto, ovojev tanke žice v eni legi. Ta ločitev je veliko vredna, ker se izključi na eni strani vpliv atmosferne elektrike, na drugi pa postanejo nevarni induktorjevi tokovi vsled tako visoke pretvoritve organizmu po-
polnoma neškodljivi, kar je našel že Tesla. SI. 10.1) nam kaže shematični sestav Braunov. J je Ruhmkorffov induktor, ki pa ne napaja tukaj naravnost oscilatorja 5, kakor smo videli pri Marconijevem sestavu, ampak polni
J
_A_               wwww                   _^_
¦--------i--------mm---------*—
A                     M
SI. 10.
kondenzatorja C, C, ki povzročata oscilu-joče tokove skozi prvotni zvitek L transformatorja, ki ima gotovo samoindukcijo, in oscilator 5. Kapaciteta kondenzatorjev C in samoindukcija L določujeta dolgost valov tresajnega kroga CSCL; oscilujoči tokovi v tem krogu inducirajo v sekundarnem zvitku M valove še večje napetosti, ki se širijo po auteni A in okrog nje na vse strani.
Tresajni krog CSCL je popoln krog; v njem se pojavljajo v resnici električni tokovi. Nasprotno pa je M z auteno odprt krog, v katerem se ne morejo pretakati tokovi, ampak električno stanje se giblje v obliki stoječih valov; mislimo si njih postanek lahko tako, da napreduje v M inducirani potencial, kakor valni hrib v si. 3. (str. 550) po auteni do njenega konca, kjer se reflek-tira in napravi stoječe valovje. Radi simetrije je tudi drugi konec zvitka M zvezan z žico, ki mora imeti iste razmere (isto kapaciteto in samoindukcijo), kakor autena A; ni pa treba, da bi bila iztegnjena, ampak navita je lahko na tuljavo. Rekli smo že, da so razmere najugodnejše, če znaša dolgost autene V4 valne dolgosti; v sliki znači a dolgost valov kroga CSCL, in dolgost autene,
kakor istovredne simetrijske žice je torej—. !) Righi-Dessau: Telegraphie ohne Draht.
.DOM IN SVET" 1904. ST. 11.
44
757
V. R.
BREZ ŽICE.
opolnoma sličen je obrazec prejemala, ki nam ga podaja slika 11. Dohajajoče valove prestrega zopet antena, ki jih pa ne pošilja koj kohererju, ampak jih zbira v popolno sličnem tresajnem krogu CSCL; ta jih potom indukcije dovaja kohererju, ki je v zvezi s prav istimi aparati, kakor smo jih že našli pri Marconijevem zistemu. Antena prejemala mora   biti  v  resonanci z anteno   dajala, in
ima tudi simetrijske žice-^.   Na^mora biti
ubran   tudi  krog s kohererjem,   ki   ima na drugi   strani    indukcijskega    sekundarnega
zvitka M tudi simetrijsko žico -j-.
M
SI. 11.
•0-H
Opisani Braunov zistem se je dobro ob-nesel, ter zadostujejo še nižje antene, kakor pri opisanemMarconijevemzistemu, pisemske tajnosti pa vendar še ne zagotovi, dasi igra dobra sintonija vseh delov veliko vlogo, ker se je posrečilo sestaviti tako občutljive valne indikatorje, da se ne brigajo, če so v obližju dajala, prav nič za resonanco.
Opisati nam je še zistem Slaby-Arco, ki je poleg že opisanih dveh tudi zelo razširjen.
Slaby je povdarjal, da se mora koherer zvezati z anteno na takem kraju, kjer nastopa največji potencial, in to je na gornjem
(KONEC.)
koncu antene. Ta je pa vsled svoje višine (ponavadi nad dvajset metrov) nepristopen, in Slaby je iznašel pripomočke, s katerimi se pojavi najvišji potencial tudi na lahko dostopnem mestu, namreč takozvane multi-plikatorske tuljave, s pomočjo katerih je dosegel tudi prvi „večkratno telegrafijo", da je mogel stopiti z različnimi postajami v zvezo, ne da bi motile druga drugo. Njegov celotni zistem se ne razločuje mnogo od Braunovega, saj sloni na istem pojavu električne resonance, v praksi se pa dobro obnaša, kakor že opisana dva: z vsakim se da pošiljati brzojavko s popolno zanesljivostjo na sto in več kilometrov razdalje.
O pomenu brezžične telegrafije smo že prej nekoliko povedali, o njeni prihodnosti bi se pa dalo še mnogo ugibati. Vrhunec, katerega more doseči, je gotovo ta, da bi se vse priprave prejemala, kakor tudi dajala, lahko nosile v žepu kakor žepna ura. Kadar bi hotel stopiti s kom v zvezo, bi si naravnal svoj žepni brzojav na gotovo znamenje ali število, kakor ima n. pr. vsaka telefonska postaja svoje število, in zvedel bi takoj od njega samega, kje da je in kako se mu godi. Ne potrebovali bi v tem slučaju skoro nikake pismene pošte, tiskani časniki bi izgubili mnogo svojega novičar-skega pomena in nežni spol bi opustil svoje imenitne pogovore ob čašicah kave. Vendar se smemo tolažiti, da se to ne bo zgodilo še tako hitro ; taka iznajdba ni mogoča za enkrat, treba je za to še mnogoletnega razvoja, in z mirnim srcem še lahko naročam svoje časnike.
Brezžično telegrafijo na drugem načelu je osnoval Zickler. Porabil je dejstvo, ki ga je že Hertz opazil pri svojih slavnih poizkusih, namreč da se sproži električna iskra
758
med drugotnimi induktorjevimi vijaki, Če padajo nanje ultravioletni žarki, dasi so vijaki v večji razdalji, kakor je največja dolgost induktorjevih isker.
Znano je, da obstoji solnčna svetloba iz mavričnih barv, poleg tega se pa nahajajo na obeh straneh spektra še takozvani ultra-rdeči, oziroma ultravioletni žarki, ki so nevidni, zato pa tembolj kemijsko delavni. Imajo pa tudi to lastnost, da ne morejo prodreti skozi navadno steklo, pač pa skozi prozoren kremen. Te lastnosti je uporabil Zickler za svoj sestav takole :
V gorišče parabolnega reflektorja, kakor jih rabijo na primer bojne ladje, je postavil električno obločno luč, ki ima mnogo ultra-violetnih žarkov, pred reflektor pa je postavil navadno stekleno ploščo. To je že dajalna postaja. Prejemalo obstoji iz navadne bikonveksne leče iz kremena (steklena bi bila nerabna, ker ne prepušča ultra-violetnih žarkov), ki osredočuje svetlobne in z njimi tudi ultravioletne žarke na malo platinovo ploščo, ki je v zvezi z enim in-duktorjevim koncem. Njej nasproti je krog-ljica, zvezana z drugim induktorjevim koncem, v ravno toliki razdalji od platinove ploščice, da ne skačejo induktorjeve iskre.
Dokler je steklena plošča pred reflektorjem dajala, ne morejo prehajati ultravioletni žarki; kakor hitro jo pa odmaknemo, pridružijo se tudi ti ostalim svetlobnim žarkom ter povzročijo v prejemalu iskre in-duktorja. Čim dalje je plošča odmaknjena, tem dalje skačejo tudi iskrice v prejemalu, ki prenehajo takoj, ko porinemo ploščo pred reflektor in tako prerežemo pot učinkujočim žarkom. Iz večje ali manjše trajnosti iskric se pa zopet lahko sestavi Morsejev alfabet.
Kakor je lep ta sestav v teoriji, ga v praksi vendar še niso uvedli, ker se z njim še ni posrečilo brzojaviti na večje daljave.
Njegova prednost obstoji v tem, da se na zunaj prav nič ne opazi, da prenaša svetlobni trak kake znake, ker so ultravioletni žarki nevidni in njih odsotnost na svetlobnem traku ne pozvroči nikake izpremembe, ki bi jo bilo mogoče opaziti z očesom.
Tajnost brzojavk je torej pri tem zistemu mnogo bolj varna, kakor pa pri valni tele-grafiji.
Posebno pripraven bi bil ta zistem za vojne ladje, ki so že itak opremljene z velikimi svetlobnimi reflektorji, ki bi potrebovali v to svrho le majhne izpopolnitve.
Se drug način brezžičnega brzojavljenja sta sestavila iznaditelj telefona Graham Bell in Summer-Tainter že mnogo pred Marco-nijevo iznajdbo na podlagi dejstva, da postane kristalni selen (žveplu zelo sorodna prvina) rabljiv za elektriko, če padajo nanj svetlobni žarki. Ta sestav sicer ni prodrl v dejansko uporabo, pač pa tvori del pozneje iznajdene brezžične telefonije.
L. 1899. je opazil profesor Simon, da se da tudi z obločnico telefonirati. Sklenil je v ta namen v krog obločnice tudi prvotni zvitek transformatorja, drugotnega pa je zvezal z mikrofonom in galvanskim členom. Če govori v mikrofon, se stresa njegova membrana in se izpreminja njegov upor, in vsled tega tudi jakost toka v drugotnem zvitku transformatorja. Popolno analogni tre-saji toka se pojavijo tudi v krogu obločnice ; njen tok je zdaj jačji, zdaj slabši, kakor tokovi v mikrofonu, in to tresenje toka stresa tudi zrak in obločnica govori ter prenaša popolno naravno glas govorilca pri mikrofonu. Samo ob sebi se razume, da zna obločnica tudi žvižgati, peti in muzicirati ter ponavlja sploh vse, kar sliši mikrofon.
To lastnost električnega loka so na vse strani raziskavah. Pri tem so našli še prav čudne, pa vendar zelo naravne pojave.
Dudell n. pr. je priklopil ogljema obločnice v paralelnem stiku tresajni krog, obstoječ iz kondenzatorjev in samoindukcijske tuljave, podobne kakor nam ga kaže si. 2. (str. 550.); na mesto oscilatorjevih krogelj 00 si pa moramo misliti oglja obločnice, ki jo napaja posebna galvanska baterija. V tre-sajnem krogu se pojavi, kakor že znano, oscilujoč tok, ki valuje skozi lok obločnice; kakršna je ravno smer oscilujočega toka, ga krepi ali pa slabi; lok izpreminja torej svojo jakost, obenem tudi svojo toploto ter
759
spravi ozračje v tresenje, vsled Česar se pojavi ton: obločnica je postala muzikalična. Kakor vemo, odvisi število period oscilu-jočega toka od razmerja kapacitete in samo-indukcije tresajnega kroga, in ker lahko iz-preminjamo to razmerje, če izpreminjamo kapaciteto, je mogoče proizvajati na ta način vse mogoče glasove, od najnižjega basa do tenkega cviljenja, vsled česar je po pravici dobila taka obločnica ime „muzikalična obločnica".
SI. 12.
Simon je porabil govorečo obločnico tudi za brezžično telefonijo. Zvezo posameznih delov nam kaže slika 12. i) M je mikrofon, v katerega se govori, B\ galvanski člen in Si drugotni zvitek pretvoritelja. B2 je galvanska ali akumulatorska baterija, ka tere tok napaja obločnico ter se pretaka tudi skozi prvotni zvitek S2-
!) Righi-Dessau: Telegraphie.
Če govorimo v mikrofon, govori tudi obločnica, ker izpreminja v njej lok svojo jakost, obenem pa izpreminjajo svojo jakost tudi svetlobni žarki loka. Ako te žarke z dobrim parabolnim zrcalom P\ obrnemo na eno stran, ter jih v večji daljavi zopet vja-memo s podobnim zrcalom P2, ki ima v svojem gorišču selenovo spiralo sklenjeno v tokov krog baterije B3, izpreminja ta svoj upor popolnoma analogno, kakor žarki svojo svetlobo, in v telefonu T slišimo glas, ki govori v mikrofonu M. Mogoče je torej na ta način brez žice telefonirati, kar se je v resnici že posrečilo na razdaljo sedem kilometrov. Upamo, da s tem še ni dosežen vrhunec.
Iste prednosti kakor Zickler-jev zistem, odlikujejo tudi brezžično telefonijo, ki ima svojo gotovo prihodnjost na morju, kjer ne ovirajo različni predmeti svetlobnih trakov; svetilniki bi pa na ta način lahko dajali ladjam ne samo optičnih, ampak tudi akustična znamenja.
S tem smo opisali nekaj najvažnejših in najlepših elektrotehničnih iznajdeb novejšega časa; do malega vsem so podlaga raziska-vanja Hertzova. Njega je ugrabila nemila smrt v najlepši dobi, njegovo delo je pa ostalo in rodilo tisočeren sad, in njegov genij bodo slavili še pozni rodovi.
A^
c?^-^