Technikatörténeti szemle 5. (1970)
KÖZLEMÉNYEK - Horváth Tibor: Jedlik Ányos villamfeszítői mai szemmel
Jedliknek sok gondot okozott az üvegcsövek gyakori átütése. Az általa használt töltőfeszültség ugyanis kb. 9. cm hosszú szikrát tudott létrehozni, amihez 95 — 100 kV-ra van szükség. Ebből a fellépő legnagyobb térerősség E = 450 — 480 kV /cm körül lehetett. Ez az igénybevétel azonban a legjobb minőségű üveg átütési szilárdságának is a felső határán van. Az egyes csövekből összeállított villamütegek kapacitásának számításakor Jedlik feltételezte, hogy a csövek mintegy négyzethálózatot képeznek. A csövek szoros illeszkedése viszont akkor valósul meg tökéletesen, ha mindegyik csövet 6 másik vesz körül. Ilyen elrendezésben a csövek számát egy kör alakú burkoló edényben csak rétegenként lehet növelni úgy, hogy a csőköteg hatszög alakot vesz fel. A csöves villamszedők edényeinek átmérője 8 cm körül volt, ezért felvehetjük, hogy az előbbi csőméretekkel egy 37 csőből álló szabályos köteg alkotta a villamütegeket. Jedlik közlései szerint a csövek száma kb. 30 volt. Az eltérés abból adódik, hogy az általunk felvett köteg egy 84 mm átmérőjű edénybe fér bele, tehát Jedlik a 80 mm-es edénybe csak szabálytalan elrendezésben helyezhette el a csöveket. Mint már említettük Jedlik kiszámította, hogy a villamszedők kapacitása azonos kötegátmérő esetén akkor a legnagyobb, ha az elemi csövek belső átmérője a falvastagságuk kétszerese. Ez az összefüggés csak az általa használt közelítő eljárásból adódik, a pontos összefüggésekkel számolva ilyen általános érvényű szélsőérték nincs, hanem függ a köteg külső átmérőjétől és még egyéb feltételeket is rögzíteni kell. A csőkötegek eredő kapacitásának meghatározásához induljunk ki a már említett 84 mm átmérőjű és 37 csövet tartalmazó egységből, amelynek minden eleme 12 mm külső átmérőjű és 3 mm falvastagságú cső. Ennél több csövet nem lehet egy 84 mm átmérőjű edényben elhelyezni, mert a térerősség igénybevétel már túllépné minden elképzelhető üveg átütési szilárdságát. A 37 csőből álló 4 réteges köteg helyett azonban vehetünk 19 csőből álló 3 réteges, 7 csőből álló 2 réteges köteget és egyetlen 84 mm átmérőjű csövet. A csövek falvastagságát Jedlikhez hasonlóan állandónak tekintve a nagyobb átmérőjű elemi csövek térerősség igénybevétele csökken, tehát ez nem okoz nehézséget. Az említett ideális csőkötegek adatait a következő táblázat teszi áttekinthetővé: A csövek száma: Egy cső külső átmérője (mm): Egy cső kapacitása (pF/cm): A köteg eredő kapacitása (pF/cm): A kapacitás növekedésének aránya 1 7 19 37 84 28 16,8 12 74,9 25,35 12,57 8,0 74,9 177,5 239,0 296,0 1,0 2,37 3,19 3,96 Ebből az összehasonlításból kitűnik, hogy Jedlik az adott 80 mm körüli kötegátmérővel valóban a legkedvezőbb elemszámot választotta, mert a kapacitás a 37 elemes kötegig állandóan nő. Az elemek számának további növelése viszont a fellépő nagy térerősség igénybevétel miatt nem oldható meg. A táblázat szerint a hosszegységre eső kapacitás kb. négyszeresre növekedett, ugyanakkor a csöves villamszedők hossza viszont többszöröse lehetett a leydeni palackok szokásos hosszának. Ezt figyelembe véve érthető, hogy Jedlik kb. 12-szeres kapacitás-növekedést állapított meg. A csöves villamszedők jelentősége az, hogy az 1 cm 3 térfogatban megvalósított kapacitást az akkori értéknek kb. négyszeresére növelte, és ezzel arányosan az 1 cm 3-ben tárolható elektrosztatikus energia is kb. négyszeresre nőtt.
