DE85526C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

ΡΑΤΕΝΤΑΜΤ\φ

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Leitung elektrischer Ströme, hauptsächlich für telegraphische oder Fernsprechzwecke.

Die gegenwärtige Grenze der Schnelligkeit, mit welcher telegraphische Nachrichten durch unterseeische Kabel geleitet werden können, ist sehr niedrig; die Leitung von Fernsprechströmen durch unterseeische Kabel von beträchtlicher Länge, beispielsweise über 75 km, ist sogar praktisch unmöglich. Die Schwierigkeit der Leitung von Wechselströmen, periodischen Strömen oder irgend welcher anderen Art von veränderlichen Strömen durch lange elektrische Leiter, wie beispielsweise unterseeische Kabel, wird bekanntlich von der physikalischen Thatsache verursacht, dafs die vereinten Wirkungen der Selbstinduction, der elektrostatischen Capacität und der elektrostatischen Absorption der Isolation solcher Leiter, wenn letztere nach den gegenwärtigen Verfahren hergestellt werden, ein unübersteigliches Hindernifs solchen Strömen darbieten.

Die Untersuchungen des Erfinders zeigen, dafs Wechsel-, periodische oder veränderliche Ströme irgend welcher Art, selbst wenn die Art ihrer Veränderlichkeit sehr verschieden oder die Zahl ihrer Perioden sehr hoch ist, mit Leichtigkeit durch Leiter von grofser Länge, beispielsweise durch ein transatlantisches Kabel, geleitet werden können. Zunächst sollen hier die physikalischen Thatsachen und Grundsätze entwickelt werden, die bei der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen.

Erster physikalischer Grundsatz. Jeder elektrische Strom verhält sich infolge seiner Selbstinduction und Capacität gegenüber einer periodisch veränderlichen elektromotorischen Kraft gerade wie ein schwerer elastischer Körper infolge seiner Trägheit und Elasticität sich gegenüber einer periodisch veränderlichen äufseren Kraft verhält. Ebenso wie ein solcher Körper eine bestimmte Periode der Schwingungen besitzt, so hat auch ein elektrischer Stromkreis seine bestimmte Periode, oder mit anderen Worten, wenn sein elektrisches Gleichgewicht durch einen äufseren Anstofs gestört wird, so entsteht ein periodischer elektrischer Strom, dessen Periode abhängt von der Selbstinduction, der 'elektrostatischen Capacität, den Leitungs- und anderen inneren Widerständen des Stromkreises, beispielsweise der magnetischen und dielektrischen Hysteresis. Die Leitungs- und anderen inneren Widerstände können gewöhnlich so vermindert werden, dafs sie praktisch keinen Einflufs auf die Periodicität des Stromkreises ausüben. In solchen Fällen hängt die Periode also von der Selbstinduction und von der elektrostatischen Capacität des Stromkreises ab, so dafs bei entsprechender Abänderung beider die Periodicität des Stromkreises in beliebiger Weise verändert werden kann. Das Verfahren der Veränderung der Periode eines Stromkreises durch eine entsprechende Veränderung, entweder seines Coe'fficienten der Selbstinduction oder seiner elektrostatischen Capacität oder beider, nennt der Erfinder »das Abtönen des Stromkreises«.

Zweiter physikalischer Grundsatz. Der Widerstand, welchen ein solcher elektrischer Stromkreis einer einfachen harmonischen elektromotorischen Kraft entgegensetzt, ver-

mindert sich allmälig, je mehr sich die Periodiciät der elektromotorischen Kraft der Periodicität , des Stromkreises nähert. Er ist ein Minimum und gleich dem Leitungswiderstand des Stromkreises, wenn die beiden Periodicitäten gleich sind, d. h. also, wenn die äufsere elektromotorische Kraft und der Stromkreis gleiche Schwingungen besitzen. Wenn eine zusammengesetzt harmonische elektromotorische Kraft auf einen solchen Stromkreis einwirkt, und wenn die Periodicität des Stromkreises die höchste Periodicität übersteigt, die in der zusammengesetzt elektromotorischen Kraft enthalten ist, dann ist der Widerstand, den der Stromkreis den verschiedenen Componenten der elektromotorischen Kraft entgegengesetzt, sehr nahe umgekehrt proportional der Periodicität dieser Componenten.

Diese beiden physikalischen Grundsätze sind theoretisch bewiesen und durch Versuche des Erfinders bestätigt worden.

Wie man daher die Periodicität eines elektrischen Stromkreises regeln kann, so ist man auch im Stande, den Widerstand dieses Stromkreises zu regeln gegenüber den elektromotorischen Kräften der verschiedenen Periodicitäten, ebenso kann man hierdurch die Zeitconstante und die elektrische Absorption in der Isolation des Stromkreises regeln. Dies macht der Erfinder folgendermafsen:

Ein elektrischer Stromkreis wird in eine beliebige Zahl von Theilen getheilt. Wenn diese Theile durch elektrodynamische Induction oder durch elektrostatische Induction oder durch beide auf einander wirken, dann ist die Periode des ganzen Stromkreises gleich der Periode irgend eines seiner Theile, wenn diese Theile gleich und im wesentlichen ähnlich sind. Wenn daher gemäfs des ersten physikalischen Grundsatzes die Leitungs- oder anderen inneren Widerstände in einem solchen Stromkreis infolge der dielektrischen und magnetischen Hysteresis in jedem Theil in solcher Weise herabgemindert sind, dafs die Periode irgend eines Theiles abhängt von der Selbstinduction und der elektrostatischen Capacität dieses Theiles, dann wird die Periode und die Zeitconstante im ganzen Stromkreis, gleichgültig, wie lang er sein mag, abhängig sein von der Selbstinduction und der elektrostatischen Capacität irgend eines der Theile und wird also von nichts anderem mehr abhängen. Wenn dagegen die genannten Theile nicht gleich oder im wesentlichen nicht ähnlich sind, dann wird der Stromkreis unter Umständen so viel Perioden und Zeitconstanten besitzen, wie seine Theile. Man kann letztere die Partialperioden und Partialconstanten des Stromkreises nennen. Es wird indessen immer eine Periode und eine Zeitconstante geben, für welche der Trägheitswiderstand des Stromkreises ein Minimum ist. Diese Periode werde die Stromkreisperiode genannt. Sie liegt zwischen der kürzesten und der längsten Partialperiode. Wenn daher die Bedingungen der oben genannten Widerstände erfüllt sind, werden die Partialperioden und die resultirende Periode abhängen von den Coefficienten der Selbstinduction und der elektrostatischen Capacität der verschiedenen Theile, und von nichts anderem. Dasselbe trifft zu mit Bezug auf die Zeitconstante.

Angenommen, ein langes elektrisches Kabel sei getheilt in beliebige Zahl von Theilen, und zwischen diese Theile seien Condensatoren eingeschaltet, so dafs die einzelnen Theile des Kabels und die einzelnen Condensatoren hinter einander geschaltet sind (ähnlich der Britischen Patentschrift Nr. 4058 vom Jahre 1881). Es ist klar, dafs diese Theilung die gesammte statische Capacität des Kabels in Abschnitte theilt, und wenn die Condensatoren in der oben genannten Weise eingeschaltet sind, dann erhält man eine Hintereinanderschaltung nicht allein der statischen Capacitäten der verschiedenen Condensatoren , sondern auch der elektrostatischen Capacitäten der verschiedenen Theile des Kabels selbst. Die gesammte Capacität des Kabels kann so auf irgend eine gewünschte Grenze herabgemindert werden.

Zur näheren Erläuterung sei angenommen ein Kabel von 9000 km Länge, das eine elektrostatische Gesammtcapacität von 500 Mikrofarad besitzt. Wenn man dieses Kabel in 6000 gleiche Abschnitte theilt, von denen jeder 1,5 km lang ist, so erhält man eine elektrostatische Capacität von ¹J₁₂ Mikrofarad auf jeden Abschnitt,. Schaltet man nun 6000 Condensatoren von je 20 Mikrofarad ein, so hat man für die Gesammtcapacität des Kabels:

4- — Mikrofarad. Das heifst also,

300 72000

dafs die gesammte elektrostatische Capacität des Kabels auf den V₁₅₀₀₀₀ Theil ihres ursprünglichen Betrages vor der Theilung heruntergebracht ist, die Capacität des Kabels ist also sehr niedrig im Vergleich zur elektrostatischen Capacität der zwischengeschalteten Condensatoren. Daher construirt der Erfinder das Kabel so, dafs die statische Ladung der Linie in irgend einem Augenblick während des wechselnden Durchganges des elektrischen Stromes klein im Vergleich zur statischen Ladung der zwischengeschalteten Condensatoren gemacht werden kann; es kann also die elektrostatische Absorption des ganzen Kabels praktisch unabhängig von den dielektrischen Eigenschaften der Isolation des Kabels gemacht und ganz auf die dielektrischen Eigenschaften des Isolators, der in den eingeschalteten Condensatoren verwendet wird, beschränkt werden.

Wenn daher Condensatoren benutzt werden, die keine elektrostatische Absorption besitzen, z. B. sorgfältig hergestellte Glimmercondensatoren, so kann die elektrostatische Absorption des ganzen Kabels zu irgend einer beliebig niedrigen Grenze herabgemindert werden. Durch diese Untertheilung der Liniencapacität wird noch ein weiterer Vortheil erlangt, der später erörtert ist.

Unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnung ist Fig. ι ein Diagramm, welches entsprechend der vorliegenden Erfindung einen Leiter darstellt, der in einzelne Abschnitte getheilt und mit eingeschalteten Condensatoren versehen ist. Fig. 2 zeigt dieselbe Einrichtung mit Spulen im Nebenschlufs.

Angenommen, es soll ein Kabel hergestellt werden, das zwei Orte mit einer Entfernung von 4500 km Entfernung verbinden soll; das Kabel besitze 6000 Ohm Widerstand und eine Periodicität von 1800 Perioden in der Secunde. Dann zeigt Fig. 1 eine praktische Ausführung eines Abschnittes eines solchen Kabels nach der vorliegenden Erfindung. Das Kabel ist getheilt in gleiche Abschnitte ABCDE und die entsprechenden Rücklaufabschnitte A¹ B¹ C¹ D¹ E¹. Die Theile A A\ B B\ C C\ D D¹ u. s. w. wirken auf einander durch elektrostatische Induction mittelst der Condensatoren aa},bb^l u. s. w., oder mit anderen Worten, die Condensatoren sind hinter einander geschaltet durch die Kabelabschnitte. Es sei ferner die Capacität jedes Condensators 20 Mikrofarad, und ferner seien 3000 Paare von Condensatoren angebracht, so dafs je zwei auf einander folgende Paare 1,5 km von einander entfernt sind, die Abschnitte A A¹, B B¹ u. s. w. werden demnach je 1,5 km lang sein. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, dafs jeder dieser Abschnitte aus einem dicken cylindrischen Kupferdraht von 0,5 Ohm besteht. Selbstverständlich können auch Kabeldrähte oder flache Leiterstreifen ebenso gut benutzt werden. Gut ausgeglühtes Kupfer hat etwa auf 1,5 km ein Ohm Widerstand, daher für 9000 km 6000 Ohm. Die benachbarten cylindrischen Leiter seien parallel einander und die Entfernung zwischen ihren Achsen sei 2,72 mal dem Radius, dann erhält man für die Selbstinduction des Leiters, welcher zwei benachbarte Condensatoren verbindet, L = 0,000596 Henrys.

Da jeder Leiter mit einer Capacität von 200 Mikrofarad verbunden ist, erhält man für die Periode jedes Kabelabschnittes:

T--

2 π
Tc?

-YL C = -^ (ungefähr),

worin T die Periode irgend eines der gleichen Abschnitte des Kabels in Secunden gemessen ist, ferner L seine Selbstinduction gemessen in Henry, und C seine Capacität gemessen in Mikrofarads.

Der Widerstand hat nur einen sehr geringen Einflufs auf die Periode, wie eine einfache Berechnung erkennen läfst.

' Zur Vereinfachung der folgenden Erläuterungen sei angenommen, dafs die Liniencapacität irgend eines Kabelabschnittes unendlich klein sei im Verhältnifs zur Capacität der Condensatoren an den Enden dieses Abschnittes. Die Trägheit dieses Kabels gegenüber einem einfachen harmonischen Strom von 1000 Perioden würde sein 6000 Ohm, oder mit anderen Worten, eine einfach harmonische elektromotorische Kraft, deren Periode V18O0 Secunde und deren Amplitude etwa 1000 Volt ist, würde durch ein solches Kabel einen Strom senden, dessen Stärke etwa Y₆ Ampere 3000 mal in der Secunde ist.

Ein solches Kabel nennt der Erfinder ein hochgradiges Kabel, weil es eine hohe Periodicität besitzt, die viel höher ist als die Periodicitäten in den Tönen der durchschnittlichen menschlichen Sprechstimme. Es ist einleuchtend, dafs eine Periodicität von 200 vollständigen Perioden in der Secunde mehr als genügend für telegraphische Zwecke sein würde, in welchem Falle eine sehr viel geringere Zahl von 20 Mikrofaradcondensatoren, als oben angenommen, nöthig sein würde, wodurch die Kosten des Kabels selbstredend sehr herabgehen würden. Dieses hochgradige Kabel kann aber zur Uebertragung von Fernsprechströmen sehr zweckmäfsig verwendet werden, wie aus folgendem hervorgeht:

Die Laute der menschlichen Stimme liegen zwischen 120 und 600 vollständige Perioden in der Secunde. Um für solche Perioden die Zweckmäfsigkeit des oben erwähnten Kabels zu zeigen, möge hier eine Berechnung der Trägheit angestellt werden. Wenn i₁₂₀ die Trägheit bei einer elektromotorischen Kraft mit dei Periodicität 120, und z'₆₀₀ die Trägheit bei einer Kraft mit der Periodicität 600 ist, so erhält man:

-' — und f₆₀₀ =

400000

80000

Die kleineren Periodicitäten werden dadurch etwas schwächer wiedergegeben; die Wiedergabe ist nahezu umgekehrt proportional der Zahl der Perioden in der Secunde. Um dieses Ergebnifs zu erläutern, sei angenommen, dafs zwei passende Fernsprecher G und H, einer an der Station X und der andere an der Station Y, in einer Entfernung von 4500 km in den Stromkreis eingeschaltet seien, und dafs ferner ein Ton in den Fernsprecher bei X hineingesungen werde. Dieser Ton möge zusammengesetzt sein aus einem Grundton mit 120 Perioden in der Secunde und aus vier

Obertönen mit 240, 360, 480 und 600 Perioden in der Secunde. Es ist nun bekannt, dafs die schwingende Schallplatte bei X in dem Stromkreis eine zusammengesetzt elektromotorische Kraft inducirt, die aus der grundharmonischen, elektromotorischen Kraft von 120 Perioden in der Secunde und aus den oberharmonischen Kräften mit den Periodicitäten von 240, 360, 480 und 600 Perioden in der Secunde besteht. Eine vollkommene Schallplatte würde diese harmonischen, elektromotorischen Kräfte in der Weise übertragen, dafs ihre Amplituden in demselben Verhältnifs zu einander stehen, wie die Amplituden der Schwingungen des Tones, der in den Fernsprecher hineingesungen wurde. Wenn daher die Schallplatten der Fernsprecher G und H auf niedrige Laute abgestimmt sind, so wird die inducirte elektromotorische Kraft in den niedrigen Schwingungen stärker sein als die Tonwellen, welche die Schallplatte in Schwingungen versetzen; es ist daher klar, dafs die Wirkung der Schallplatte, die niedrigen Schwingungen zu verstärken, beliebig aufgehoben werden kann durch die Wirkung des Kabels, die oberen Schwingungen zu verstärken, so dafs eine Uebertragung von Fernsprechströmen auf lange Entfernungen durch ein Kabel von der erwähnten Art nicht nothwendig von einer Verzerrung der übermittelten Töne begleitet sein wird.

Es sei nun angenommen, dafs der Hauptwerth dieser inducirten, einfach harmonisch zusammengesetzten elektromotorischen Kraft bei einer vollkommenen Schallplatte sein sollte:
ι Volt für die Grundschwingungeri,
Y₂- - - ersten Oberschwingungen, Y₃- - - zweiten
Y₄ - - . . - dritten
Y₅ - vierten

Dieses Verhältnifs der Amplituden entspricht dem Verhältnifs der Hauptwerthe der Amplituden der Tonschwingungen, die die Schallplatte in Bewegung setzen.

Die Durchschnittswerthe der zusammengesetzt einfachen harmonischen Ströme werden sein:

—— g- Ampere. Daher wird die Tonfärbung

sich etwas ändern. Aber es ist leicht zu sehen, dafs mit einer die niedrigen Töne bevorzugenden Schallplatte die obigen Verhältnisse der inducirten elektromotorischen Kraft etwa in folgender Weise geändert werden können:

ι Volt für die Grundschwingungen,

Y₄ - ersten Oberschwingungen,

¹L- - - zweiten

¹I -

/16 .

7:

25

- dritten

- vierten

und in diesem Falle würden die Durchschnittswerthe der zusammengesetzt harmonischen Ströme sein:

4Xio⁵

2 ^Λ 4Χ ΙΟ⁵

— V ^ι

3 ^ 4Χ ίο⁵

— X '

4 4Χ ίο⁶

— X

4Χ ίο⁵

Ampere für die Grundströme,

- - ersten Oberströme,

- - zweiten
- ■ - dritten

- vierten

Die Intensitäten der zusammengesetzt einfachharmonischen Ströme würden also zu einander in demselben Verhältnifs stehen, wie die Intensitäten des einfach-harmonischen Tones, aus denen der in den Fernsprecher gesungene Ton zusammengesetzt ist. Es wird daher keine Verschleierung oder Verfärbung in dem übertragenen Ton stattfinden. Es sei hier noch darauf aufmerksam gemacht, dafs jeder der oben berechneten Ströme sehr viel stärker ist als die Ströme, die noch hörbare Töne in einem Fernsprecher erzeugen, denn nach gewissenhaften Untersuchungen können noch

Ströme mit einer Stärke von T₅- Ampere

IO¹³

Töne im Fernsprecher hervorbringen, die noch sehr gut zu hören sind.

Aber diese oben erhaltenen numerischen Werthe der Ströme werden sich ändern, wenn die Voraussetzung, auf welcher die Berechnung beruht, fallen gelassen wird, nämlich die Voraussetzung, dafs die elektrostatische Capacität des Leiters irgend eines Kabelabschnittes unendlich klein sei im Vergleich zu den Capacitäten der Endcondensatoren dieses Abschnittes. Eine kurze Beschreibung dieses Falles wird einen anderen sehr grofsen Vorzug des nach der vorliegenden Beschreibung hergestellten Kabels erkennen lassen. .

Es werde der augenblickliche elektrische

Zustand des Kabels in dem Augenblick betrachtet, wenn ein Wechselstrom hindurchgeht. Man betrachte zunächst das erste Paar der Condensatoren, das dem Uebertrager zunächst liegt. Ein Condensator wird dann auf der positiven Seite des Uebertragers und einer auf der negativen Seite sich befinden. Betrachtet man nun die Reihe von Condensatoren, welche sich in dem erwähnten Augenblick auf der positiven Seite des Uebertragers befinden. Diese Reihe besteht aus 3000 gleich weit von einander abstehenden Condensatoren. Eine Seite des ersten Condensators der Reihen wird in dem betrachteten Augenblick eine Ladung m haben. Diese Ladung inducirt auf der entgegengesetzten. Seite des Condensators die Ladung — Mi₁. In dem zweiten Condensator

m-

1+/

m₉ =

ι +/

1

In dem oben beschriebenen Kabel ist nun:

η = 3OOO, / =

also:

m„ =

/ \ 3000

480

= rund

m 500

Die Ströme in den verschiedenen Kabelabschnitten "werden nahezu in demselben Verhältnifs sich ändern, also der Werth des Stromes an der Ankunftsseite wird nur Y₅₀₀ Theil des theoretischen Theiles sein, unter der Voraussetzung, dafs die Linien capacität der Leiter der verschiedenen Abschnitte unendlich klein ist im Vergleich zu der Capacität der Condensatoren. Um die numerischen Werthe dieser Ströme an der Empfangsstation zu zeigen, soll der Werth des schwächsten berechnet werden. Er ist

JL χ ^ι

5 ^ 4XiO⁵X₅OO

I0⁹

Ampere.

Wie schon oben bemerkt, ist dieser Strom nach sehr sorgfältigen Untersuchungen über eintausendmal stärker als der schwächste Strom, der in einem Fernsprecher gehört werden kann. Es sei hier noch erwähnt, dafs der Fernsprechstrom, der durch das beschriebene Kabel gesendet werden kann, viel stärker ist, weil die elektromotorische Kraft, die durch die Inductionsspule eines guten Uebertragers erzeugt wird, viel gröfser ist, als in den obigen Rechnungen angenommen ist.

Um nunmehr in bestimmter Form die Vorzüge des nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Kabels festzustellen, mögen die„ folgenden Erläuterungen dienen. Der Strom in dem Leiter eines beliebigen Kabelabschnittes hat man die Ladungen .-f- ηι_λ und — m₂ und so fort bis zum letzten Condensator, in welchem die Ladungen + Tn_n^₁ und —m_n sind. Genau die gleiche Vertheilung der Ladungen ist in den Condensatorreihen der negativen Seite des Uebertragers vorhanden. Im vorliegenden Falle ist η = 3000. Die Ladungen m und W₁, W₁ und m₂ u. s. w. sind numerisch einander nicht gleich, weil die Capacitäten der Leiter, welche die verschiedenen Condensatoren verbinden, nicht unendlich klein sind im Vergleich zu den Capacitäten der Condensatoren. Es sei die Capacität des halben Leiters, der zwei auf einander folgende Condensatoren verbindet, gleich dem Z-ten Theil der Capacität eines der Condensatoren, dann hat man:

m„

besteht aus zwei genau bestimmten Theilen. Ein Theil wird bestimmt von der Ladung der Endcondensatoren jenes Kabelabschnittes, der andere von der Ladung der Oberfläche des Leiters selbst. Den ersten Theil nennt der Erfinder die Längsdisplacements-Componente, den zweiten Theil die Querdisplacements-Componente des Stromes in jenem Abschnitt. Die oben erwähnte bedeutende Neuerung besteht demnach in der Verminderung des Verhältnisses zwischen der Quer- und der Längscomponente eines sehr rasch wechselnden Stromes. Die Abnahme des Stromes, die von den- Quercomponenten in den verschiedenen Abschnitten des Kabels abhängt, wirkt offenbar wie eine Verzögerung, und es sei daher hier nochmals betont, dafs unter dieser Verzögerung nicht allein die Linienwiderstände, die Selbstinduction u. s. w. einbegriffen sind, sondern auch die Verzögerungen, die von den Strömen der Quercomponenten herrühren.

Mannigfache Abänderungen solcher Kabel können auf Grund der erwähnten physikalischen Grundsätze angeordnet werden, es ist nicht erforderlich, hier näher darauf einzugehen.

Mit Bezug auf Fig. 2 sei noch erwähnt, dafs, um dem getheilten Kabel einen ununterbrochen metallischen Stromkreis zu sichern, um, im Falle eines Bruches, den Fehler mit Hülfe der gewöhnlichen Mittel zu begrenzen, mit jedem Condensator im Nebenschlufs eine Spule mm¹, η η¹ mit vielen Windungen angeordnet ist, die einen ganz oder im wesentlichen geschlossenen magnetischen Stromkreis, beispielsweise einen Eisenring r, umgiebt. Diese Spulen werden infolge ihrer hohen Selbstinduction und auch infolge ihrer elektromagnetischen Eigenschaften keinen erheblichen Theil des Hauptstromes von einer Abtheilung

des Kabels zur anderen fliefsen lassen, so lange die Perioden dieses Hauptstromes die Zahl 50 in der Secunde übersteigen. Es ist längst bekannt, dafs, wenn ein Condensator im Nebenschlufs mit einer Spule liegt und eine elektromotorische Kraft wirkt, die eine Periodicität besitzt, die um einiges höher ist, als die Periodicität des Stromkreises ist, der von dem Condensator und der Spule gebildet wird, dann der gröfsere Theil des Stromes durch die Spule strömt, selbst wenn die Selbstinduction der Spule sehr hoch ist. Diese Erscheinung tritt jedoch, wie der Erfinder durch Versuche entdeckt hat, nur dann ein, wenn der Eisenkern der Spule aus vielen dünnen Blechen oder Platten besteht und keinen geschlossenen magnetischen Kreis bildet. Wenn jedoch der magnetische Kreis geschlossen ist, dann trifft dies nicht mehr zu und der Werth des Stromes, der dann von einem Abschnitt des Kabels zum anderen durch irgend eine der Spulen geht, ist gleich dem Werth der Potentialdifferenz in dem Condensator, welcher mit jener Spule im Nebenschlufs steht, dividirt durch den Trä'gheitswiderstand, welchen die Selbstinduction und der Linienwiderstand dieser Potentialdifferenz entgegensetzt. Wenn man' daher diesen Trägheitswiderstand grofs macht, so kann der Verlust an Strom beliebig vermindert werden, besonders bei Periodicitäten von 50 Perioden in der Secunde. Mit anderen Worten: die Spulen wirken gewissermafsen als elektromagnetische Ventile.

Die Wirkung ist die, dafs, so lange wie die Condensatoren in Ordnung sind, nur ein unwesentlicher Theil des Stromes durch die Spulen geht, diese also keinen merkbaren Einfiufs auf die oben erwähnten Ergebnisse ausüben ; wenn jedoch aus irgend einer Ursache ein Condensator in Unordnung geräth, so zeigt sich dies sofort durch die vermehrte Trägheit der Linie, aber da die Linie nicht unterbrochen wird, so ist es möglich, die Fehlerstelle zu entdecken durch Bestimmung der Kabelcapacität oder durch andere Mittel, die man sonst nicht anwenden könnte, wenn die Kabelabschnitte nicht metallisch verbunden wären. Sollte das Kabel aber brechen und dadurch unbrauchbar werden, so kann der Fehler durch die bei metallischen Linien üblichen Verfahren gefunden werden.

' Wenn die Kabelabschnitte, statt gleich und ähnlich, wie oben angegeben, ungleich und unähnlich gemacht werden, so wird doch ein im wesentlichen gleiches Ergebnifs erreicht werden. Man hat dann einfach mit der Hauptperiodicität der Linie zu thun, die man unter Berücksichtigung einiger vorher ausgewählten Periodicitäten bestimmt, die im Falle Fernsprechübertragung zweckmäfsig höher genommen werden, als die des höchsten Tones der Stimme.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Leitungsanordnung für lange elektrische Stromkreise, welche die den Verlauf von veränderlichen Strömen störenden Einflüsse langer Stromkreise dadurch vermeidet, dafs die Leitung in hinter einander geschaltete, durch Condensatoren inducirend auf einander einwirkende Abschnitte zerlegt ist, dadurch gekennzeichnet, dafs die Capacität dieser Condensatoren im Vergleich zu den Selbstinductions- und anderen 'elektrischen Verhältnissen der einzelnen Abschnitte so bemessen ist, dafs sich für jeden einzelnen Abschnitt eine bestimmte — möglichst für alle gleiche — Schwingungszahl ergiebt, welche auch die Schwingungszahl des Gesammtstromkreises bildet.
2. 2. Die durch Anspruch 1 geschützte Leitungsanordnung mit der besonderen Einrichtung, dafs die Condensatoren durch Nebenschlufsspulen von hoher Selbstinduction überbrückt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.