Wärmewirkungen, elektrische

Wärmewirkungen, elektrische. Die Wärmeerzeugung durch Elektrizität bietet große Vorteile, wo es darauf ankommt, eine große Wärmemenge schnell auf eine verhältnismäßig kleine Masse zu konzentrieren. Man unterscheidet vier Systeme. 1) Der zu erhitzende Körper wird unmittelbar als Widerstand in einen derartigen Stromkreis eingeschaltet, daß die Stromdichte (Verhältnis der Stromstärke zum Leitungswiderstand) erheblich größer wird, als seiner normalen Leitfähigkeit entspricht. Dies Prinzip benutzt man nach Cowles zur Erzeugung von Aluminiumlegierungen, nach Thomson-Houston zum Aneinanderschweißen zweier Metallstäbe, ferner da, wo behufs der Regulierung einer Dynamomaschine durch Einschalten eines Widerstandes ein Teil des Stromes in Wärme umgewandelt werden soll. Auch das Schmelzen von Metallen auf diesem Wege sowie deren Erhitzung zum Zwecke des Walzens, Schmiedens und Pressens, zum Tempern und Zementieren ist mehrfach versucht worden und bildet den Zweck zahlreicher Apparate. Ebenso erhalten alle heutigen konkurrenzfähigen Aluminiumfabriken ihre Elektrolyte dadurch flüssig, daß sie mit hohen Stromdichten elektrolysieren. 2) In einer andern Gruppe von Apparaten wird die zu erhitzende Substanz direkt oder indirekt mit einem elektrisch erhitzten Widerstand in Berührung gebracht.

Verlauf der Metallstreifen in elektrischen Kochgeräten.

Hierher gehören die meisten der bis jetzt vorgeschlagenen elektrischen Heizkörper, Schamott-, Porzellan- und andre nichtleitende Körper mit eingefügten schlecht leitenden Metalldrähten oder ähnlichen Widerständen, die Heizzylinder der Nernstlampen, die Kochgeräte der Aktiengesellschaft Prometheus in Frankfurt a. M., bei denen eine dünne Lage eines Edelmetalls in der durch die Abbildung angegebenen Weise in den Emaillebezug des eisernen Gerätes eingebrannt wird, so daß für schwächere Erhitzung die Zuleitungsdrähte an a einerseits, an b und c anderseits, für stärkere an a und c, für noch stärkere an a und b und für die stärkste an b und c gelegt werden. Auch elektrisch geheizte Röstöfen hat man nach diesem Prinzip konstruiert. 3) In einer dritten Gruppe von Erhitzungsvorrichtungen bildet der zu erhitzende Körper einen der Pole eines elektrischen Lichtbogens. Diesen Apparaten liegt derselbe Gedanke zugrunde, den schon Wilhelm Siemens für seinen Schmelztiegel benutzte. Auch die Ausführung des Schweißverfahrens von Lagrange und Hoho gehört hierher. 4) In der letzten Gruppe elektrischer Schmelzöfen befinden sich die zu erhitzenden Gegenstände in einem Raum, in dem zwischen zwei oder mehreren Kohlepolen Lichtbogen erzeugt werden. Die zu erhitzenden Substanzen sind auch wohl innerhalb dieses Raumes in Muffeln, Tiegel, Rohre etc. eingeschlossen. Auf einen solchen Apparat zum Schmelzen von Erzen nahm schon 1853 Johnson ein Patent. Da der Lichtbogen meist keine sehr gleichmäßige Erhitzung größerer Gegenstände oder Massen gestattet, versucht man, ihm durch Elektromagnete eine rotierende Bewegung oder eine andre gewünschte Ablenkung zu erteilen. Auf solche Weise werden die elektrischen Schweißungen nach dem Verfahren von Benardos und Zerener ausgeführt. Vgl. Borchers, Entwickelung, Bau und Betrieb der elektrischen Öfen (Halle 1897); Voigt, Kochen und Heizen mittels des elektrischen Stromes (das. 1899); Torriano-Williams, Das elektrische Heizen und Kochen (Auma 1902).