Part 20

Auch die Wärme- und die Lichtwirkung der galvanischen Elektrizität konnten, als man die Zahl der Platten vergrößerte, nicht verborgen bleiben. Daß beim Öffnen und Schließen des galvanischen Stromes mehr oder minder kräftige Funken auftreten, gehörte zu den ersten Beobachtungen, die man an den neuen Apparaten machte. Als *Davy* den Strom seiner aus einigen hundert Plattenpaaren zusammengesetzten Batterie durch Alkali leitete, war die Wärmewirkung groß genug, um letzteres zu schmelzen. Und als derselbe Forscher später eine Batterie von 2000 Elementen benutzte, zeigte sich an der Unterbrechungsstelle, zumal bei Anwendung von Kohlenspitzen, ein äußerst blendendes Licht, das jedoch erst in der neueren Zeit, seitdem man billigere Elektrizitätsquellen kennen gelernt hatte, als Bogenlicht zu Beleuchtungszwecken Verwendung finden konnte. Es ist nicht ganz zutreffend, *Davy* als den Entdecker des Bogenlichtes zu bezeichnen. Dem Öffnungsfunken hatte sich schon länger das Interesse der Physiker zugewandt. Man hatte sein Zustandekommen aus dem Auftreten erglühender, abgerissener Metallteilchen erklärt und auch den einen Pol mit einem Kohlenstift verbunden, um dadurch stärkere Funken zu erhalten. Der erste, der zwei Kohlenstifte anwandte und so im Jahre 1820 ein Licht erzielte, das die Augen der Zuschauer blendete, war *de la Rive*. *Davy* machte seinen Versuch erst ein Jahr später bekannt[363]. Und es ist nicht einmal sicher, ob er unabhängig von *de la Rive*, der mit 380 Elementen experimentierte, auf den Gedanken gekommen ist, zwei Kohlenspitzen zu verwenden.

Als *Davy* die Kohlenspitzen nach der Unterbrechung des Stromes untersuchte, fand er, daß die mit dem positiven Pol verbundene Spitze ausgehöhlt, der gegenüberstehende Kohlenstift dagegen zugespitzt erschien. Es hatte somit eine Wanderung der Kohlenteilchen vom positiven zum negativen Pole stattgefunden. Dies zeigte sich noch deutlicher, als *Davy* die Verbrennung der hinüberwandernden Teilchen dadurch aufhob, daß er den Lichtbogen im luftleeren Raum entstehen ließ.

Viele Entdeckungen *Davys* sind dem praktischen Leben zugute gekommen. Während seine Sicherheitslampe die Zahl der in den Kohlengruben stattfindenden Unglücksfälle erheblich verringerte, zeigte später das von ihm entdeckte Kalium dem in dunkler Nacht ins Meer gespülten Schiffer den Weg zur Rettung[364]. Zu erwähnen sind auch *Davys* Untersuchungen über das Leitungsvermögen. Er zeigte, daß dieses mit steigender Temperatur abnimmt und daß die schlechten Leiter leichter erglühen als die besseren. Um dies in augenfälliger Weise darzutun, verfertigte *Davy* eine Kette, deren Glieder abwechselnd aus Silber- und aus Platindraht bestanden. Leitete er durch diese Kette einen elektrischen Strom von zunehmender Stärke, so konnte er bewirken, daß die Platinstücke glühten, während das Silber kalt blieb, ein Experiment, das noch heute zu den beliebtesten Vorlesungsversuchen gehört.

Nach ihrem Leitungsvermögen ordnete *Davy*, mit dem schlechtesten Leiter beginnend, die bekannten Metalle in folgende Reihe: Eisen, Platin, Zinn, Zink, Gold, Kupfer, Silber. Daß das Leitungsvermögen nicht von der Größe der Oberfläche, sondern von der Größe des Querschnitts abhängt, bewies er auf folgende Weise. Er ließ einen zylindrischen Draht, dessen Leitfähigkeit er geprüft hatte, zu einem Bande auswalzen. Obgleich die Oberfläche dadurch sechsmal so groß geworden war, besaß der Draht noch dasselbe Leitungsvermögen. Endlich ging aus *Davys* Untersuchung noch hervor, daß das Leitungsvermögen der Länge des eingeschalteten Drahtes umgekehrt proportional ist.

Für *Davys* unvergleichliche Leistungen ist ihm reiche Anerkennung zuteil geworden. Napoleon verlieh, obgleich er damals mit England im Kriege lag, dem genialen Manne einen jener Preise, die er für hervorragende Arbeiten auf dem Gebiete der galvanischen Elektrizität gestiftet hatte. In seinem Vaterlande wurde *Davy* geadelt und zum Präsidenten der Royal Society gewählt, ein Amt, das er bekleidete, bis zunehmende Schwäche des Körpers ihn zum Rücktritt zwang. Auf einer zur Wiederherstellung der Gesundheit unternommenen Reise verschlimmerte sich sein Leiden. Er starb in Genf am 29. Mai des Jahres 1829[365].

14. Die Erforschung der elektromagnetischen und der elektrodynamischen Grunderscheinungen.

Die ersten Beobachtungen, die auf eine Beziehung zwischen der galvanischen Elektrizität und dem Magnetismus hindeuteten, wurden gleichfalls von *Davy* gemacht. Er fand nämlich, daß der zwischen den Kohleelektroden erzeugte Lichtbogen durch die Pole eines starken Magneten angezogen und abgestoßen wird, ja sogar in eine Drehung versetzt werden kann[366]. Besonders schön gelang dieser Versuch, wenn der Bogen sich im luftverdünnten Raum befand und darin auf eine Länge von 3-4 Zoll gebracht war. Es lag nahe, nun auch umgekehrt die Wirkung eines Stromes auf einen beweglich angebrachten Magneten nachzuweisen. Dies gelang dem dänischen Physiker *Oersted*.

*Hans Christian Oersted* wurde am 14. August des Jahres 1777 auf Langeland geboren. Er war zunächst wie sein Vater Apotheker. Später wurde er Professor der Physik an der Universität zu Kopenhagen. *Oersted* befaßte sich besonders mit chemischen Versuchen. So stellte er zuerst Chloraluminium her und ermöglichte dadurch *Wöhler* die Darstellung des metallischen Aluminiums[367]. *Oersted* starb in Kopenhagen im Jahre 1851. Seine so überaus wichtige Entdeckung des Elektromagnetismus datiert vom 21. Juli 1820. Sie ging aus Versuchen hervor, welche *Oersted* anstellte, um die schon lange geahnte Beziehung zwischen den beiden so geheimnisvollen Naturkräften nachzuweisen. Die Erzählung, daß sein Diener das Schwanken der Nadel zufällig bemerkt und ihn darauf aufmerksam gemacht habe, ist unter die wissenschaftlichen Legenden zu verweisen.

In einer 1820 an die hervorragendsten Physiker und Gesellschaften gesandten kurzen Mitteilung[368] berichtet *Oersted* über seine Versuche und deren Ergebnisse. Er brachte ein geradliniges Stück eines vom galvanischen Strom durchflossenen Drahtes in horizontaler Lage über eine gewöhnliche Magnetnadel, so daß der Draht der Nadel parallel war. Die Magnetnadel kam dann in Bewegung; und zwar wich ihr Nordpol, wenn er zum negativen Pole des galvanischen Apparates zeigte, nach Westen ab. War die Entfernung des Drahtes von der Magnetnadel nicht mehr als 5/4 Zoll, so betrug diese Abweichung ungefähr 45°. Bei größerer Entfernung nahmen die Winkel ab. Auch war die Abweichung verschieden je nach der Stärke des galvanischen Apparates.

Die Natur des Metalles hatte auf den Erfolg keinen Einfluß. *Oersted* hat Drähte aus Platin, Gold, Silber, Messing und Eisen, ferner Zinn- und Bleistreifen, sowie Quecksilber mit gleichem Erfolge angewandt. Der stromdurchflossene Draht wirkte auf die Magnetnadel durch Glas, Metalle, Holz, Wasser und Harz, durch Tongefäße und durch Steine hindurch. Als *Oersted* zwischen den Leiter und die Nadel eine Glastafel, eine Metallplatte oder ein Brett gebracht hatte, blieb der Erfolg nicht aus. Selbst alle drei Substanzen vereinigt schienen die Wirkung kaum zu schwächen; ebensowenig ein irdenes Gefäß, selbst wenn es voll Wasser war. Die erwähnten Wirkungen traten sogar ein, als *Oersted* eine Magnetnadel anwandte, die sich in einer mit Wasser gefüllten Messingbüchse befand.

Wenn der Leiter in einer horizontalen Ebene unter der Magnetnadel angebracht war, so gingen alle angegebenen Wirkungen nach entgegengesetzter Richtung vor sich. Drehte er den Leiter in der horizontalen Ebene, so daß er allmählich immer größere Winkel mit dem magnetischen Meridian machte, so wurde die Abweichung der Magnetnadel vom magnetischen Meridian vermehrt, wenn das Drehen des Drahtes der Lage der Magnetnadel zu gerichtet war. Die Abweichung nahm dagegen ab, wenn die Drehung von der Magnetnadel fort erfolgte. Hiervon ausgehend verfertigte *Pouillet* im Jahre 1837 die zur Messung der Stromstärke dienende Sinusboussole. Bei diesem Apparat wird der Leiter so lange gedreht, bis er mit der Nadel wieder in eine Ebene fällt. Die Stromstärke ist dann dem Sinus des Drehungswinkels proportional.

*Oersted* folgerte aus seinen Versuchen, daß der Strom »nicht in dem Draht eingeschlossen ist, sondern sich zugleich in dem umgebenden Raum weithin ausbreitet«.

Die Kunde von *Oersteds* großer Entdeckung nahm, weil *Oersted* allen namhaften Physikern seine Abhandlung zugehen ließ, sofort die wissenschaftliche Welt in Anspruch. Überall wurden seine Versuche nachgeprüft, bestätigt und durch neue Entdeckungen vervollständigt. So fand *Gay-Lussac* sofort, daß der Strom den Magneten nicht nur ablenkt, sondern eine vorher unmagnetische Stahlnadel in einen Magneten verwandelt. Die magnetisierende Wirkung zeigte sich besonders, wenn die Nadel in eine vom galvanischen Strom durchflossene Drahtspirale gebracht wurde. *Gay-Lussac* wurde dadurch auf den Gedanken gebracht, daß der stromdurchflossene Leiter selbst als ein Magnet betrachtet werden könne. Infolgedessen entdeckte er die anziehende Wirkung, welche der Leiter auf Eisenfeilspäne ausübt. Die gleiche Entdeckung machte unabhängig von *Gay-Lussac* der deutsche Physiker *Seebeck*.

Besonders durch die Arbeiten *Seebecks* fanden diejenigen *Oersteds* ihre Fortsetzung. *Seebeck* gab noch im Jahre der *Oersted*schen Entdeckung und im darauffolgenden Jahre 1821 seine Versuche »über den Magnetismus der galvanischen Kette« bekannt[369].

Thomas Johann *Seebeck*, dessen Hauptverdienst die später zu besprechende Entdeckung der Thermoelektrizität ist, wurde am 9. April 1770 in Reval, wo sein Vater Kaufmann war, geboren. *Seebeck* studierte Medizin und lebte von 1802 bis 1810 in Jena, wo er auch mit *Goethe* in wissenschaftlichem Verkehr stand. Nachdem *Seebeck* zum Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften ernannt war, siedelte er nach Berlin über. Er starb am 10. Dezember des Jahres 1831.

In *Seebecks* Arbeit »Über den Magnetismus der galvanischen Kette« wurde die magnetische Wirkung, die sich *Oersted* in der Umgebung des Stromleiters gezeigt hatte, eingehender untersucht. Das magnetische Feld oder, wie *Seebeck* sich ausdrückte, »die magnetische Atmosphäre«, wurde besonders durch die so bekannt gewordenen Versuche mit Eisenfeilspänen nachgewiesen und, wie es später *Faraday* tat, durch Kraftlinien dargestellt.

*Seebeck* zeigte, wie seine nebenstehende Abbildung erläutert, (s. Abb. 39), daß sich Eisenfeilspäne um lotrecht gestellte Schließungsdrähte kreisförmig ordnen. Er fand, daß die Späne konzentrische Kreise bilden, und zwar Kreise von desto größerem Durchmesser, je stärker die Spannung ist. Über und unter horizontal liegenden Stromleitern ordneten sich dagegen die Feilspäne in parallelen, senkrecht zur Längsrichtung stehenden Linien. Diese Feilstaub-Figuren bildeten sich am leichtesten um Stäbe von einigen Linien Durchmesser, minder deutlich an dünnen Drähten.

Auch die Beeinflussung der Kraftlinien des einen Leiters durch einen benachbarten Leiter wies *Seebeck* zum ersten Male nach. Er bediente sich dazu zweier stromdurchflossener Stahlbänder, deren Querschnitt in der nebenstehenden, von ihm herrührenden Zeichnung durch die beiden dicken Striche angedeutet ist[370]. Um diese Anordnung zu erhalten, brauchte er nur ein längeres Stahlband zu biegen und durch die beiden parallel zu einander verlaufenden Schenkel des Bogens den Strom zu senden. Waren die Schenkel dieses Bogens erheblich von einander entfernt, so ordnete sich der Eisenstaub um jeden Schenkel kreisförmig. Wurden sie jedoch einander genähert, so änderte sich der Verlauf der »magnetischen Linien«. Sie nahmen das in der Abbildung 40 dargestellte Aussehen an.

Fast gleichzeitig mit dem französischen Physiker *Arago*, dem die Priorität gebührt, beobachtete *Seebeck* Erscheinungen, die man zunächst den bisherigen Forschungsergebnissen nicht anzugliedern vermochte und die erst in der neuen, durch *Faradays* Entdeckung der Induktion herbeigeführten Epoche der Elektrizitätslehre ihre Erklärung fanden. Es handelte sich um Vorgänge, die man später mit dem Worte »Dämpfung« bezeichnet hat. Am 9. Juni 1825 veröffentlichte *Seebeck* eine Abhandlung, in der das Theorem der Dämpfung folgenden klaren Ausdruck fand:

1. Die Pendelschwingungen eines Magnetstabes werden durch benachbarte Metallmassen ebenso gehemmt, als wenn eine dichtere Luft den Stab umgäbe.

2. Schwingt eine Kupfermasse über oder zwischen den Polen eines Magneten pendelförmig, so wird sie früher eine Verminderung der Schwingungsweite erleiden als eine frei schwebende Kupfermasse.

Auch die Versuche *Seebecks* über Stromverzweigung gehören zu den ersten auf diesem Gebiete.

Einer Wirkung des Stromes auf den Magneten, wie sie *Oersted* entdeckt hatte, mußte nach dem von *Newton* ausgesprochenen Grundgesetz eine gleichgroße Gegenwirkung des Magneten auf den Strom entsprechen. Von diesem Gedanken geleitet, bemühte sich der französische Physiker *Ampère* eine Beziehung zwischen der Elektrizität und dem Magnetismus nachzuweisen.

André-Marie *Ampère* wurde am 20. Januar 1775 in Lyon geboren, wo sein Vater Kaufmann war. *Ampère* verriet schon frühzeitig eine ganz hervorragende mathematisch-naturwissenschaftliche Befähigung. Mit elf Jahren beherrschte er die Elementarmathematik, und als zwölfjähriger Knabe wurde er mit der Differentialrechnung bekannt. Später vertiefte er sich in die Werke von *Lagrange*, *Euler* und *Bernoulli*.

Eine jähe Unterbrechung erlitt dieser so vielversprechende Studiengang durch die französische Revolution. *Ampères* Vater wurde ein Opfer der auch in Lyon errichteten, in zahllosen politischen Morden ihre Betätigung suchenden Schreckensherrschaft. Dies Ereignis machte auf den jungen *Ampère* einen solch niederschmetternden Eindruck, daß er ein volles Jahr in dumpfer Verzweiflung dahinbrütete. Erst als *Rousseaus* Briefe über die Botanik[371] in seine Hände gerieten, belebte sich sein Sinn für die Wissenschaft aufs Neue.

Im Jahre 1802 veröffentlichte *Ampère* Betrachtungen über die mathematische Theorie des Spiels. Die Schrift lenkte die Aufmerksamkeit des großen Astronomen und Geodäten *Delambre* auf ihn und hatte seine Anstellung in Lyon, wo *Ampère* am Lyceum Mathematik zu lehren hatte, und später (1805) seine Berufung nach Paris zur Folge. Hier hatte *Ampère* an der polytechnischen Schule Differential- und Integralrechnung zu lehren. Gleichzeitig befaßte er sich mit den Problemen der Naturwissenschaften und der Philosophie.

Die Anregung, sich sehr eingebend und fast ausschließlich mit der Erforschung der elektrischen Erscheinungen zu beschäftigen, empfing *Ampère* durch *Oersteds* Entdeckung der Wirkung des Stromes auf den Magneten. Im Herbst des Jahres 1820, bald nach Empfang der *Oersted*schen Mitteilung, prüfte *Ampère* *Oersteds* Versuche nach. Und eine Woche später konnte er schon mit wichtigen eigenen Entdeckungen hervortreten, die er in seiner berühmten, für das Gebiet der Elektrodynamik grundlegend gewordenen Abhandlung desselben Jahres veröffentlichte[372].

In dieser Abhandlung führte *Ampère* die wichtige, seitdem allgemein üblich gewordene Bestimmung ein, *als Richtung des Stromes diejenige der strömenden positiven Elektrizität zu betrachten*. Dann folgt seine bekannte Regel, nach welcher die Richtung des Stromes aus der Ablenkung der Nadel sich mit Leichtigkeit bestimmen läßt. Sie lautet: *»Man denke sich in den elektrischen Strom versetzt, sodaß dessen Richtung von den Füßen zum Kopfe geht und habe das Gesicht der Nadel zugekehrt, dann ist der Pol der Nadel, der nach Norden zeigt, stets durch die ausgestreckte linke Hand gegeben.«* (*Ampères Schwimmerregel*[373]).

Um den Einfluß eines Magneten auf den Strom nachzuweisen, kam *Ampère* auf den Gedanken, den Stromleiter beweglich zu machen. Dies gelang in der in Abb. 41 angegebenen Weise, eine Abbildung, die wir dem von *Ampère* und *Babinet* im Jahre 1822 gegebenen Bericht[374] über *Ampères* Entdeckungen entnehmen. Dieser Bericht wurde auch der nachfolgenden Darstellung der *Ampère*schen Forschungsergebnisse zu Grunde gelegt. Der Stromleiter wurde, wie die Abbildung 41 zeigt, dadurch leicht beweglich gemacht, daß man ihn in die Form eines Quadrats oder Rechtecks (DFGM) brachte. An beide Enden des Drahtes wurden bei A und B senkrechte Stahlspitzen angelötet. Diese Spitzen tauchen in die etwas Quecksilber enthaltenden Näpfchen neben A und B. Der Strom tritt bei der mit dem positiven Ende der Säule verbundenen Kapsel Z in den Apparat ein, durchfließt den gebogenen Schaft ZA und gelangt in die Kapsel A, in welcher das Quecksilber die Verbindung mit dem beweglichen Drahtbügel herstellt. Dieser wird dann in der Richtung ADFGMB durchflossen. In dem mit Quecksilber gefüllten Napfe B verläßt der Strom den Bügel und geht durch einen zweiten gebogenen Schaft Q zu der Kapsel C, die mit dem negativen Ende der Säule in Verbindung steht.

Mit Hilfe dieser sinnreichen Vorrichtung zeigte *Ampère* folgendes: Ließ er einen Magneten auf den beweglichen Leiter wirken, so fand er, daß der Leiter nach einigen Schwingungen in einer Lage zur Ruhe kommt, in welcher er mit der Verbindungslinie der Pole einen rechten Winkel bildet. Dabei bemerkte *Ampère*, daß sich der Südpol des Magneten nach Einnahme der Ruhelage stets zur Linken des Stromes befindet.

*Ampère* zeigte darauf, daß infolgedessen der Leiter, wenn nur der Erdmagnetismus auf ihn wirkt, eine Stellung einnimmt, in welcher seine Ebene den magnetischen Meridian senkrecht schneidet[378]. Diese Entdeckung erregte ein Aufsehen wie wenig andere[379]. *Ampère* beschreibt sie mit folgenden Worten: »Hängt man in der in Abbildung 41 dargestellten Weise einen beweglichen Leiter auf, ohne daß in der Nähe dieses Leiters ein anderer Teil des Stromkreises sich befindet. (Wir müssen uns also in der Abbildung 41 das Drahtstück CILB, das auf den beweglichen Bügel einen richtenden Einfluß ausübt, entfernt denken), verbindet man hierauf die Kapseln C und Z mit den Polen der galvanischen Batterie, so sieht man den Bügel sich drehen, bis seine Ebene zu derjenigen des magnetischen Meridians NS senkrecht steht und der Strom in dem unteren Teil des Leiters, also in FG, von Ost nach West gerichtet ist, das Südende der Magnetnadel also zur Linken liegt.« Ließ *Ampère* den Strom in umgekehrter Richtung durch den Bügel gehen, so drehte sich dieser um einen Halbkreis zurück, um endlich nach einigen Schwingungen sich wieder senkrecht zur Richtung NS einzustellen.

Eine der Neigung der Magnetnadel entsprechende Wirkung rief *Ampère* durch den in nebenstehender Abbildung 43 wiedergegebenen Apparat hervor. Der rechteckig gebogene Leiter ABCDEF, der durch einen Holzkörper VIZ daran gehindert wird, daß er sich biegt, wurde so angebracht, daß er sich um eine horizontale Achse XY drehen kann. Die Teile des Leiters waren so abgeglichen, daß in jeder Lage Gleichgewicht vorhanden war. Die Achse XY wurde dann senkrecht zum magnetischen Meridian gestellt und der Strom durch das Rechteck geleitet. Letzteres kam in Bewegung, nahm aber endlich eine Ruhelage ein, in welcher seine Ebene zur Richtung der Inklinationsnadel senkrecht stand.

Fast noch merkwürdiger als diese Resultate war der von *Ampère* kurze Zeit nach der Entdeckung *Oersteds* erbrachte Nachweis, daß zwei galvanische Ströme anziehend oder abstoßend auf einander wirken, je nachdem sie gleich oder entgegengesetzt gerichtet sind.

Wie durch einen Magneten und durch den Erdmagnetismus so wurde nämlich auch durch einen benachbarten Strom der bewegliche Leiter in Drehung versetzt. Die zum Nachweis dieses Verhaltens erforderliche Versuchsanordnung zeigt uns Abbildung 41. Nachdem der Strom den rechteckigen Bügel durchlaufen hat, wird er von C aus über IL parallel zur Seite DF des Bügels abwärts geführt. Durch die parallelen Metalldrähte IL und DF laufen somit gleichgerichtete elektrische Ströme. Und es zeigt sich, daß zwischen ihnen Anziehung stattfindet. Der Bügel dreht sich nämlich solange, bis die Seite DF dem Drahtstück IL möglichst nahe gekommen ist. Wird der Bügel um 180° gedreht, so daß das Stück MG, in welchem der Strom von unten nach oben fließt, sich dem in entgegengesetzter Richtung durchflossenen Leiter IL gegenüber befindet, so erfolgt Abstoßung.

Kurz gefaßt lautet das so wichtige, von *Ampère* gefundene Grundgesetz der Elektrodynamik: *Zwei parallel und gleichgerichtete Ströme ziehen einander an, während zwei parallel und entgegengesetzt gerichtete Ströme einander abstoßen.*

Die im ersteren Falle auftretenden anziehenden Kräfte zeigten sich als so beträchtlich, daß zwei von gleichgerichteten Strömen durchflossene Drahtstücke, zur Berührung gebracht, fest aneinander hafteten.

*Ampère* wurde anfangs entgegengehalten, daß es sich hier um die längst bekannten Erscheinungen der Anziehung und Abstoßung elektrisierter Körper handle. Diesen Einwurf vermochte *Ampère* indessen schon durch den Hinweis zu entkräften, daß sich entgegengesetzt elektrisierte Körper anziehen, während sich entgegengesetzt gerichtete Ströme abstoßen.

Wenn wir die in den vorstehenden Abschnitten in aller Kürze und mit Fortlassung zahlreicher Abänderungen und Nebenergebnisse dargestellten großen Entdeckungen *Ampères* überblicken, müssen wir anerkennen, daß hier eine Reihe von sinnvollen, logisch verknüpften und grundlegenden Versuchen vorliegt, wie sie vorher kaum und nachher nur selten uns wieder begegnen. Mit Recht hat man daher *Ampères* Fundamentaluntersuchung über den Zusammenhang zwischen den magnetischen und den elektrischen Erscheinungen als eins der hervorragendsten Muster einer wissenschaftlichen Untersuchung bezeichnet[380].

Nach der experimentellen Erforschung der elektrodynamischen Grunderscheinungen galt es, auch hier einen mathematischen Ausdruck für die dabei obwaltenden quantitativen Beziehungen zu finden, ähnlich wie es *Coulomb* für das Gebiet der statischen Elektrizität getan hatte. Diese Aufgabe löste *Ampère* mit Hilfe des analytischen Kalküls. Er ging dabei von zwei kleinen, irgendwo im Raume liegenden Stromelementen aus, deren Länge er gleich *ds* und *ds^1* setzte, während mit i und i^1 die bezüglichen Intensitäten der Ströme bezeichnet wurden. Die anziehende oder abstoßende Kraft wurde proportional der Intensität und der Länge der Stromelemente angenommen.

Den Abstand nannte *Ampère* r und setzte voraus, daß die Anziehung oder Abstoßung im umgekehrten Verhältnis zu r oder einer Potenz von r erfolge. Die weitere Untersuchung ergab, daß es sich nur um die zweite Potenz handeln konnte. Der erste Ausdruck des von *Ampère* gesuchten elektrodynamischen Grundgesetzes[381] lautete somit für die Wirkung w, welche die Stromelemente aufeinander ausüben:

(i · i^1 · ds, ds^1) w = ------------------------------ . r^2

Dabei galt als Voraussetzung, daß die Stromelemente parallel gerichtet sind. Für beliebig gerichtete Stromelemente ergab die Ableitung als elektrodynamisches Grundgesetz für die Wechselwirkung der Elemente in der Verbindungslinie ihrer Mittelpunkte

i · i^1 · ds · ds^1 ( d^2r dr dr ) w = ------------------- (r --------- - 1/2 -- · ----) r^2 ( ds · ds^1 ds ds^1)

An dieses von *Ampère* gefundene Gesetz anknüpfend, hat, wie wir sehen werden, später *Weber* den allgemeinsten Ausdruck für das elektrodynamische Grundgesetz abgeleitet. Bezüglich der Ableitung des *Ampère*schen Gesetzes muß auf die Originalabhandlung oder auf ein Handbuch der Physik verwiesen werden[382].