Stubblefield Erdbatterie

26. Oktober 1896, ein 35-jähriger gebürtiger Amerikaner aus Murray, Kentucky, Autodidakt, Landwirt Nathan Beverly Stubblefield, meldete ein neues Patent an. Dieses Patent sollte nach den beiden vorhergehenden das dritte Patent des Erfinders sein.

Frühere Patente betrafen ein Feuerzeug für Petroleumlampen und ein mechanisches Telefon, das er vor einigen Jahren erhalten hatte. In diesem Fall war Gegenstand der Patentierung eine spezielle elektrische Batterie, eine Erdbatterie. Der Erfinder verfolgte einen ziemlich originellen Ansatz, um ein Voltpaar als Grundlage für die Schaffung einer neuen Klasse von Stromquellen zu verwenden.

Wie Sie wissen, tritt der galvanische Effekt auf, wenn ein galvanisches Paar in feuchte Erde oder Wasser getaucht wird, wodurch ein externer Stromkreis mit sehr geringer Leistung mit Strom versorgt werden kann.

Aufgrund des großen Innenwiderstands der Voltzelle war es nicht möglich, einen signifikanten Strom von einer solchen Quelle zu erhalten, es war nur möglich, die Potentialdifferenz der Quelle zu messen, oder es war erforderlich, mehrere Elemente mit geringer Leistung parallel zu schalten, um mehr Leistung zu erhalten.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine solche Batterie zu schaffen, eine völlig neue Klasse, die nicht nur der Last einen beträchtlichen Strom zuführen kann, sondern auch eine Spannung in der Sekundärspule induzieren kann, um beispielsweise ein Mikrofon oder eine Relaisspule mit Strom zu versorgen.

Die Batterie war eine Struktur, in der zwei nebeneinander angeordnete Leiter galvanische Paare waren, von denen einer Eisen und der andere Kupfer war. Der Kupferleiter war isoliert und der Eisenleiter war blank. Dies machte die Wechselwirkung von Leitern mit Elektrolyt optimal.

Drähte wurden um einen Eisenkern gewickelt, der sich in der Mitte des Batterierahmens befand. Das Wickeln wurde wie folgt durchgeführt. Zwei Drähte wurden Schicht für Schicht nebeneinander verlegt, bis der Rahmen von Holzseiten begrenzt war. Nach dem Aufwickeln jeder Schicht wurde eine Schicht aus Isoliergewebe gelegt, wobei sich dieselbe Gewebeschicht um den zentralen Kern befand. Infolgedessen wechselten sich die Leiter in der Baugruppe ständig ab und befanden sich in der Nähe.

Die Anordnung wurde in einen Behälter mit Wasser getaucht und die Elektroden wurden herausgebracht, um Arbeitsvorrichtungen zu verbinden. Es genügte, die Batterie nur in nassen Boden zu legen, weshalb Stubblefield sie als „Erdbatterie“ bezeichnete.

Die Modifikation einer solchen Batterie umfasste auch eine Sekundärwicklung, die sich oben auf der Wicklung befand und ein galvanisches Paar bildete. Die Sekundärwicklung musste mit Material wie Glimmer isoliert werden. Wenn die Elektroden des galvanischen Paares geschlossen und geöffnet wurden, trat in der Sekundärwicklung ein Induktionsstrom auf, der zur Stromversorgung der Geräte verwendet werden konnte.

Die Batterieleistung blieb erhalten, solange das Design feucht blieb. Zusätzlich zu der Fähigkeit, das Gerät mit Strom zu versorgen, könnte das Design als Elektromagnet verwendet werden, für dessen Betrieb es ausreichte, die Elektroden des miteinander verbundenen galvanischen Paares zu schließen.

Der Erfinder verwendete solche Batterien in seinen Experimenten zur drahtlosen Telefonkommunikation.