Der Betrieb auf der Telephonlinie London-Paris. Der Betrieb auf der Telephonlinie London-Paris. Im August d. J. hat W. H. Preece zu Cardiff in einer Sitzung der British Association weitere Mittheilungen über den Betrieb auf der Telephonlinie London-Paris (vgl. 1891 280 24. 157) gemacht, die in technischer und wirthschaftlicher Beziehung alle Erwartungen übertroffen hat. Das Sprechen hat sich in vollkommener Klarheit und Genauigkeit aufrecht halten lassen. Die Linie hat sich als weit besser erwiesen, als sie sein musste, und die Gründe davon werden aus folgenden, dem Electrician, 1891 Bd. 27 * S. 473, entnommenen Angaben zu erkennen sein. 1) Von der Linie hat Länge Wider-stand Capa-cität die Strecke London-St. Margaret's Bay      84,5 183   1,32 das Kabel St. Margaret's Bay-Sangate   23 143   5,52 die Strecke Sangate-Paris 199 294   3,33 die Untergrundleitung in Paris        4,8   70   0,43 ––––––––––––––––––––––– Summe: 311,3 693* 10,62* englischeMeilen Ohm Mikro-farad * Diese beiden Summen stimmen nicht mit den dem Electrician entnommenen Posten überein; anstatt 70 und 3,33 wird es 73 und 3,35 heissen müssen. Das Product RK = 693 × 10,62 = 7359 lässt eine grosse Geschwindigkeit erwarten.Vgl. 1891 279 120. – Es sei hier darauf hingewiesen, dass es a. a. O. S. 120 Z. 5 v. u. anstatt „0,71 mm“ heissen sollte: „7,1 mm“. 2) Bei den Vorversuchen im März zwischen den beiden Haupttelegraphenämtern wurden benutzt die stabförmigen Mikrophone von Ader, d'Arsonval, De Jongh, Gower-Bell und Turnbull, die Mikrophone mit Kohlenpulver von Berliner (Hunnigs) und der Western Electric, das Mikrophon mit Lampenfäden von Roulez (vgl. 1891 280 301), das Post Office Mikrophon mit Kohlenklein und Fäden. Als Empfänger wurden benutzt die neueste Form von doppelpoligen Bell-Telephonen und einige von Ader und d'Arsonval zur Vergleichung. Schliesslich entschied man sich dafür, dass Ader, d'Arsonval, Gower-Bell (mit Doppelpolempfängern anstatt röhrenförmiger), Roulez und Western Electric die besten und unter sich nahezu gleich seien. Bei Hinzunahme der Pariser städtischen Leitungen bis zum Observatorium durch ein Vermittelungsamt in der Avenue des Gobelines, welche 7 km lang sind und mit Guttaperchaisolation unter der Erde liegen, also nicht die günstigsten Erfolge verhiessen, erzielte man doch ganz befriedigende Ergebnisse. Dann nahm man in London gewöhnliche unterirdische Leitungen bis zum Schatzamte (2 Meilen = 3,2 km) hinzu; da verminderte sich die Lautheit und Klarheit des Sprechens merklich, doch war das Sprechen noch möglich. Die weiteren Versuche bestätigten, dass das Sprechen auf grosse Entfernungen bloss eine Frage der Leitungen und ihrer Umgebungen, nicht eine Frage der Apparate ist. Zum Betrieb wurden gewählt Gower-Bell für London, Roulez für Paris. 3) Auf keiner Leitung in London spricht es sich vollkommener als zwischen London und Paris. Man vermochte auch über Paris hinaus zu sprechen, nach Brüssel und selbst nach Marseille (über 900 englische Meilen) auf den kupfernen Telephondrähten. 4) Der Andrang zur Benutzung der Leitung, die 8 M. für 3 Minuten kostet, war sehr gross. Im Durchschnitt wurden täglich (ausser Sonntags) 86 Gespräche geführt, das höchste waren 108. Bis zu 19 Gespräche kamen auf die Stunde, im Mittel 15 in den geschäftsreichen Stunden des Tages. 150 Wörter wurden in Paris in der Minute dictirt und in London stenographisch niedergeschrieben; auf 3 Minuten kämen dann 450 Wörter und bei 8 Schillingen kosteten 5 Wörter nur 1 Penny. 5) Die Schwierigkeiten sind theils äussere, theils innere, a) Die äusseren Schwierigkeiten, welche aus der Induction aus benachbarten, nur bis etwa 100 Yard (91 in) entfernten Drähten herrühren, sind durch Anwendung der einander möglichst nahe geführten, um einander herumgewickelten Leiter vollständig beseitigt. In England gehen die beiden Drähte zwischen 4, in Frankreich zwischen 6 Tragsäulen einmal vollständig um einander; in England kreuzen sie sich innerhalb der Spannweite zwischen den Säulen, in Frankreich an den Säulen selbst: letzteres schützt besser gegen eine etwaige – auf gut gebauten Leitungen nicht vorkommende – Berührung der Drähte, beeinträchtigt indessen die symmetrische Lage der Drähte, b) Die inneren Schwierigkeiten stehen mit dem Widerstände R, der Capacität K und der elektromagnetischen Trägheit L der Leitung im Zusammenhange. Das Ansteigen des Stromes bis zur wirksamen Stärke und sein späteres Herabsinken auf 0 dauern eine gewisse Zeit und von dieser ist die Zahl der möglichen Stromsendungen für die Secunde abhängig. Die schnellste Schnell-Telegraphie fordert etwa 150 Ströme in der Secunde, das telephonische Sprechen deren 1500. Die constante Zeit t des Ansteigens sollte daher in einer Telephonleitung 0,003 Secunden nicht übersteigen. Der Widerstand R allein ändert t nicht; aber der Widerstand in Verbindung mit Capacität und elektromagnetischer Trägheit verzögert das Ansteigen und Fallen der Ströme sehr ernstlich. Die Verzögerung wächst mit dem Quotienten L : R und dem Producte K × R. Daher ist t = L : R + K × R. Könnte man Rt = 0 machen, so würde L = – KR2, und darauf kommt der Condensatornebenschluss hinaus, mittels dessen das Post Office die Leistung seiner Drähte zu verdoppeln vermocht hat. Wenn man L = 0 macht, so wird KR = t. Dies geschieht in der Telephonie und liefert das Gesetz der Verzögerung, d. i. das Gesetz, nach welchem man berechnen kann, bis zu welcher Entfernung das Sprechen möglich ist. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Berechnungen, welche Preece für die Linie Paris-London nach diesem Gesetze angestellt hat (vgl. 1891 279 120), richtig waren. Preece stellt nun für L die Formel auf: L = λ (μ + μ0)(dC : dt) × β. Darin gibt λ den Einfluss der gegenseitigen Gestalt und Lage der verschiedenen Theile des Stromkreises, μ und μ0 die specifische magnetische Capacität des Leiters bezieh. der Luft, dC : dt das Verhältniss des Steigens und Fallens der Ströme, β endlich die Zahl der Kraftlinien des eigenen Stromes, welche den Leiter in bestimmter Richtung schneiden. Nun ist λ = 2log(d2 : a2) und wird demnach um so kleiner, je kleiner wir den Abstand d der Drähte und je grösser wir ihren Durchmesser machen. Den Werth μ pflegt man für Luft und Kupfer = 1 zu setzen; das ist aber gewiss nicht richtig. In jedem Mittel, mit Ausnahme der magnetischen Metalle, muss er viel kleiner als 1 sein, und zwar so, dass er für Kupfer ganz vernachlässigt werden darf, während er für Luft gleichgültig ist, weil bei der Art des Umeinanderwickelns der Drähte die Magnetisation des Luftraumes durch den Strom der einen, in der einen Richtung umlaufenden Leitung durch die von dem andern und in entgegengesetzter Richtung umlaufenden Stromkreiselemente herrührende ausgeglichen wird, β ist verzögernd, also eine positive Grösse bei zwei parallelen Leitern mit gleichgerichteten Strömen, wenn dagegen die Ströme, wie in einer metallischen Schleife, entgegengesetzte Richtung haben, so streben sie einander zu unterstützen, sind also von negativem Charakter. Deshalb darf man in einem ganz metallischen Telephonstromkreise L ganz vernachlässigen, wie Preece es gethan hat. Derselbe hat noch nie eine elektromagnetische Trägheit in langen einfachen Kupferdrähten nachweisen können, während in Eisendrähten der Werth von L mit Sicherheit zu 0,005 Henry für die englische Meile angenommen werden darf. 6) In kurzen metallischen Stromkreisen, bis zu einer Länge von 100 englischen Meilen etwa, tritt jene negative Grösse nicht in die Erscheinung; in der Linie Paris-London dagegen zeigt sich diese hilfreiche gegenseitige Wirkung entgegengesetzter Ströme in eigenthümlicher Weise. Das Kabel bringt eine grosse Capacität in die Mitte des Stromkreises. In Folge dessen haben wir in jedem Zweige des Stromkreises zwischen dem etwa in London vorhandenen Geber und dem Kabel in Dover beim Beginn der Arbeit Extraströme, welche in entgegengesetzten Richtungen laufen, daher auf einander wirken und in Wirklichkeit den Weg für die wirksamen Ströme vorbereiten. Wenn man nämlich das Kabel in Calais von der Landlinie abschaltet und die beiden Drähte dort unverbunden lässt, in sie dagegen in St. Margaret's Bay je ein Telephon einschaltet, so kann man von da mit London ebenso gut sprechen, wenn die Drähte querüber verbunden wären oder der Stromkreis bis Paris durchginge.Ueber ähnliche, schon Ende 1877 zwischen Dresden und Leipzig angestellte und gleichfalls erfolgreiche Versuche vgl. 1878 227 56. Dies beweist; dass die Anwesenheit des Kabels solche Extraströme in den Landlinien entstehen lässt, und diese wirken so, als ob die Capacität der letzteren um einen gewissen Betrag M vermindert würde; die in 4) gegebene Gleichung geht daher in R(K – M) = t über. Deshalb arbeitet die Linie London-Paris besser, als erwartet wurde. M hat etwa die Grösse 0,0075 Mikrofarad für 1 englische Meile und deshalb wird K (für die englische Landlinie) auch etwa 0,0075 anstatt 0,0156 Mikrofarad für 1 Meile. Diese hilfreiche Wirkung gegenseitiger Induction ist in allen langen Stromkreisen vorhanden und ist die Ursache davon, dass man mit Brüssel und selbst mit Marseille sprechen kann. Gleiches geschieht auch in allen metallischen Schleifen und dies macht die Messung der elektromagnetischen Trägheit und der Capacität der Schleifen fehlerhaft. Messen wir die Capacität einer Schleife im Vergleich mit einem einzelnen Drahte, so kann der Betrag für 1 Meile um 50 Proc. zu gross erscheinen; messen wir die Capacität des einen Zweiges eines Stromkreises unter ähnlichen Verhältnissen wie bei der Telephonlinie Paris-London, so kann sie 50 Proc. kleiner sein, als sie sollte. Endlich weist Preece auf die Eigenthümlichkeit der durch die absetzenden, oder anschwellenden, aber stets in der nämlichen Richtung laufenden Mikrophonströme in der secundären Inductorrolle erzeugten Telephonströme im Vergleich mit Wechselströmen hin; jene folgen nicht dem Sinusgesetze. Anders gestaltet es sich bei Bell's Magnetotelephon, bei welchem – wie die Versuche zwischen London und St. Margaret's Bay gezeigt haben – das Murmeln und die Verwirrung zufolge der elektromagnetischen Trägheit auftreten, während dieselben bei Mikrophonen nicht vorhanden sind. 7) Blitzwirkung. Eine metallische Telephonleitung kann von einer Gewitterwolke eine statische Ladung erhalten. Diese Ladung ist eine Spannung (strain), die sich verliert, wenn die geladene Wolke sich zur Erde oder zu einer anderen Wolke entladet. Ist elektromagnetische Trägheit vorhanden, so wogt die Ladung vorwärts und rückwärts im Stromkreise, bis sie erstirbt. Ist keine Trägheit vorhanden, so verschwindet die Ladung plötzlich und die Neutralität wird mit einem Male erreicht. Dies macht sich in Telephonleitungen durch eigenthümliche Töne vernehmbar. Eine Leitung aus Eisendraht erzeugt ein langes Zischen oder einen lauten Seufzer, eine Leitung aus Kupferdraht dagegen (gleich der London-Paris) gibt einen kurzen, scharfen Schall, wie den Knall einer Pistole, welcher mitunter erschreckt und Furcht einjagt, aber weder die Gefahr noch die Möglichkeit eines Schlages bietet. Der Schall hat thatsächlich wiederholt den Hörer vom Sessel geworfen und zu der Meinung geführt, er sei vom Blitz erschlagen. 8) Die Zukunft der Telephonie in grossen Städten ruht auf unterirdischen Leitungen und der Weg zur Ueberwindung der Schwierigkeiten ist klar vorgezeichnet: Schleifenleitung, Wickelung der Drähte um einander, geringer Widerstand, kleine Capacität. Ein von Fortin-Herman geliefertes Kabel in Paris besitzt eine äusserst kleine Capacität, nämlich 0,069 Mikrofarad für 1 englische Meile. In den Vereinigten Staaten benutzt man einen mit Papier isolirten Draht, der 0,08 Mikrofarad für 1 Meile gibt. In London verwendet man Fowler-Waring-Kabel mit 1,8 Mikrofarad Capacität für 1 Meile, die Capacität der Guttaperchadrähte aber ist 3 Mikrofarad für 1 Meile.