Elektrische Kraft Hertz:168

 

Heinrich Hertz: Untersuchungen über die Ausbreitung der elektrischen Kraft
Seite 168
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9. Die Kräfte elektrischer Schwingungen.

also:

${\begin{aligned}R&=2Jm/An\varrho \,.\cos(mz-nt),&Z&=0,\\P&=2J/\varrho \cos(mz-nt),&N&=0.\end{aligned}}$

     Die Kraftvertheilung ist alsdann die denkbar einfachste, die elektrische Kraft steht überall senkrecht auf dem Drahte und nimmt ab im umgekehrten Verhältniss der Entfernung von diesem. Die für gleichabstehende Werthe von $Q\,$ gezogenen Linien $Q={\text{constans}}\,$ sind in Figur 32_c angedeutet. Für Wellen, welche sich mit einer grösseren Geschwindigkeit als $1/A\,$ fortpflanzen, wird p imaginär. Für diesen Fall müssen wir unsere Formeln umgestalten, doch gehen wir nicht auf denselben ein, da ihm keine praktische Bedeutung zukommt.

     An der Oberfläche eines Leiters setzt sich diejenige Componente der elektrischen Kraft, welche tangential zur Oberfläche liegt, stetig in das Innere des Leiters fort. Unter einem vollkommenen Leiter versteht man nach Maxwell einen solchen, in dessen Inneren stets nur verschwindend kleine Kräfte auftreten können. Daraus folgt für die Oberfläche eines vollkommenen Leiters als Bedingung, dass die zur Oberfläche tangentiale Componente der Kraft verschwinden muss. Enthält diese Behauptung keinen Irrthum, so folgt, dass sich in gut leitenden Drähten elektrische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit und in derjenigen Gestalt ausbreiten müssen, welche durch Figur 32_c gegeben ist. Denn nur für diese Kraftvertheilung steht die Kraft überall senkrecht auf der Oberfläche des Drahtes. In der That ist denn auch stets aus der Maxwell’schen Theorie, wie aus den älteren Theorien, der Schluss gezogen worden, dass sich durch vollkommen leitende Drähte elektrische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

     Dürfen wir indessen unseren Versuchen nur ein weniges trauen, so ist dies Resultat unrichtig, die Ausbreitung geschieht mit einer viel geringeren Geschwindigkeit und etwa in derjenigen Gestalt, welche Fig. 32_b anzeigt. Dies Ergebniss ist um so auffallender, als die Geschwindigkeit in Drähten ebenfalls eine von der Natur des Drahtes gänzlich unabhängige Geschwindigkeit zu sein scheint. Ich habe dieselbe als gleich gefunden in Drähten der verschiedensten Metalle, der verschiedensten Dicke, der verschiedensten Gestalt des Querschnittes, auch in Säulen leitender Flüssigkeit. Die Ursachen, welche