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WELTJAHR DER PHYSIK: ELEKTRIZITÄT

Schon die alten Griechen haben über das fossile Harz, den Bernstein, gestaunt. Wenn man diesen honiggelben Stein an einem trockenen Leinen reibt, dann knistert es. Da man sich die Sache nicht erklären konnte, wurde das Phänomen einfach die „Kraft des Bernsteins“ genannt. Bernstein heißt im Griechischen „elektron“. Das kleine Elektron und die gesamte Elektrodynamik verdanken ihre Bezeichnungen somit einem Schmuckstein.

Die natürliche Elektrizität hat den Menschen immer schon Angst gemacht, weil Gewitter Schäden anrichten können. Dem Wesen der elektrischen Kraft kamen die Physiker aber erst spät auf die Spur, weil man zu ihrem Verständnis den inneren Aufbau der Materie kennen muss.

Der Italiener Alessandro Graf Volta (1745-1827) ging der Entdeckung seines fachlichen Kollegen Luigi Galvani über die Wirkung elektrischer Ladungen auf Froschmuskeln nach. Volta sah in der Elektrizität nicht ein spezielles Phänomen des Lebens sondern eine fundamentale Eigenschaft der Materie. Diese wichtige Erkenntnis führte zur Erfindung der ersten leistungsfähigen elektrischen Batterie. Mit Hilfe dieser Spannungsquelle konnte man erstmals elektrische Ströme erzeugen und untersuchen.

Den Durchbruch in der Elektrodynamik schaffte der Engländer Michal Faraday (1791-1867). Er hatte sich als Jugendlicher selbst das Lesen beigebracht und wissenschaftliche Vorlesungen besucht. Wegen seiner selbst erarbeiteten Kenntnisse bekam er eine Anstellung als wissenschaftlicher Assistent. Faraday machte wichtige Entdeckungen auf den Gebieten der Chemie und der Elektrodynamik. 1821 stellte er fest, dass ein Blitzableiter unter elektrischem Strom ein magnetisches Feld aufbaut. Das war kurz zuvor schon dem dänischen Physiker Hans Christian Ørsted (1777-1851) aufgefallen. 1831 entdeckte Faraday die elektromagnetische Induktion und damit die Grundlage zum Bau von Generatoren, Elektromotoren und Transformatoren. Die Induktion beruht auf dem einfachen Prinzip, dass veränderliche Magnetfelder in einem elektrischen Leiter eine Spannung erzeugen. Faraday ist bei Schülern beliebt, weil er zwar Entdeckungen gemacht aber keine mathematische Formel hinterlassen hat. Letzteres besorgten Gelehrte wie André Ampère (1775-1836) oder Simon Ohm (1787-1854), die den Einheiten elektrischer Messgrößen ihren Namen gegeben haben.

Unter den Pionieren der Elektrotechnik verdient Ernst Werner von Siemens (1816-1892) eine Erwähnung. Von Siemens war 1848 maßgeblich an der Verlegung der ersten Telegraphenleitung in Deutschland beteiligt. Er gilt auch als Begründer der Elektro-Großenergietechnik und damit als einer der Baumeister unseres materiellen Wohlstands.

Volta und die Spannung
Faradays Weihnachtsvorlesung
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© 2005 Rudolf Öller, Bregenz