Franklins Experimente

Elektrizität. Was für uns ein alltägliches Phänomen ist, mit dem wir unsere Häuser heizen, unsere Autos starten, unsere Räume beleuchten und unsere Geräte bedienen, war für Kolonialamerikaner eine mysteriöse, unbekannte Kraft. Seit Jahrhunderten wissen die Europäer um die statische Aufladung, die entsteht, wenn zwei Objekte aneinander reiben. Wissenschaftler erfanden im 1600. Jahrhundert einen primitiven Generator und im nächsten Jahrhundert eine Batterie, das Leiden-Glas. Aber welche Art von Kraft war Elektrizität und wozu sie eingesetzt werden konnte, waren unbeantwortete Fragen. Während des achtzehnten Jahrhunderts in Europa wurde Elektrizität zur populärsten wissenschaftlichen Studie, zur Quelle der Unterhaltung in königlichen Palästen und zu den Mitteln, mit denen scheinbar magische Tricks ausgeführt werden konnten. Benjamin Franklins Interesse an Elektrizität entstand, als er einen wandernden wissenschaftlichen Dozenten, Archibald Spencer, in Boston eine „Elektrizitätsshow“ aufführen sah. Bald erwarb Franklin genug Glasröhren, Eisenstangen, Seide, Kork und Ketten, um seine eigenen Experimente durchzuführen. In den späten 1740er Jahren verbrachte Franklin die meiste Zeit damit, Experimente mit Elektrizität durchzuführen und seine Ergebnisse in verschiedenen Briefen an amerikanische und europäische Korrespondenten festzuhalten.

Der Drachen. Franklin machte einige wichtige Entdeckungen über Elektrizität. Zeitgenössische europäische Theorien besagten, dass Elektrizität aus zwei Flüssigkeiten bestand, aber Franklin fand, dass es sich um eine einzige Kraft handelte. Er erkannte, dass diese Kraft in der Natur in unterschiedlichen Mengen vorhanden war, dass ihre „Teilchen“ subtil in Materie eindrangen und dass eine Nettozunahme der elektrischen Ladung in einem Körper einer Nettozunahme der elektrischen Ladung in einem anderen Körper entsprach. Seine berühmteste Entdeckung bestätigte, was die Europäer lange vermutet hatten, dass der Blitz ein elektrisches Phänomen war. Im Juni 1752 baute Franklin einen Seidendrachen, aus dessen Spitze ein Metalldraht herausragt. Er flog den Drachen in einem Gewitter, während er zum Schutz in einem Schuppen stand. In seiner Hand hielt er eine Schnur, die an den Drachen gebunden war. Er band ein Seidenband an die Schnur in der Nähe seiner Hand und befestigte auch einen Schlüssel. Ein Blitz traf den Drachen nie. Vielmehr leitete der Drachen die elektrische Ladung der Wolken entlang der Schnur zum Schlüssel. Als Franklin seine Hand zum

Schlüssel fühlte er einen scharfen elektrischen Funken. Franklin schloss in einem Brief an Peter Collinson: „Aus dem so erhaltenen elektrischen Feuer können alle anderen elektrischen Experimente durchgeführt werden, die normalerweise mit Hilfe eines geriebenen Glaskugels oder einer geriebenen Röhre und damit der Sameness von durchgeführt werden Die elektrische Materie mit der des Blitzes wurde vollständig demonstriert. “

Der Franklin-Herd

Wenn man den ehrwürdigen Franklin-Ofen erwähnt, denkt man immer an einen großen gusseisernen Ofen mit einem kochenden Kessel. Aber der Franklin-Ofen der populären Vorstellungskraft ist ganz anders als der der Geschichte. Franklin beschrieb und bewarb seine Erfindung in einer Broschüre von 1744, Ein Bericht über die neu erfundenen Feuerstellen in Pennsylvania. Der Zweck des Kamins oder Ofens bestand darin, kühle Luft effizient zu erwärmen und in einen Raum zu bringen, während Rauch sicher aus einem Rauchabzug gedrückt wurde. Franklins Broschüre enthielt ein Diagramm des Kamins, das vollständig aus Eisen bestand. Durch ein Loch in der Bodenplatte trat kühle Luft ein. Die kühle Luft erwärmte sich in der Luftkammer, die durch Holz im Kamin erhitzt wurde. Erhitzte Luft gelangte über belüftete Seitenplatten in den Raum. Der Rauch musste unter den Ofen fallen, bevor er in den Kamin stieg, der sich hinter dem Ofen befand.

Franklin war ein großartiger Erfinder, aber sein Pennsylvania Fireplace hatte einen schwerwiegenden Fehler: Das Problem war der Rauch. Nach Franklins Entwurf musste der Rauch durch einen durch den Boden geschnittenen Durchgang herabsteigen, bevor er in den Kamin aufstieg. Aber Rauch konnte nicht herabsteigen, wenn der Boden nicht vergleichsweise warm war, was den notwendigen Luftzug liefern würde. Ein kühler Boden bedeutete, dass der Rauch in den Ofen und damit in den Raum zurückkehrte.

Quelle: I. Bernard Cohen, Benjamin Franklins Wissenschaft (Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1990).

Blitzableiter. Nachdem Franklin gezeigt hatte, dass ein Objekt in einem Sturm eine elektrische Ladung aus Wolken anzog, befürwortete er die Verwendung von Eisenstangen, um Gebäude und sogar Schiffe vor Blitzeinschlägen zu schützen. Tatsächlich installierte Franklin im September 1752 einen Blitzableiter in seinem eigenen Haus in Philadelphia. Franklin glaubte an geerdete Blitzableiter, um den Strom von den Wolken durch den Stab zum Boden zu leiten. Franklins Blitzableiter erhob sich drei Meter über seinem Schornstein. Der dünne Metallstab erstreckte sich vom Schornstein über die Treppe zu seinem Arbeitszimmer, wo er sich in zwei Stäbe mit jeweils einer Glocke am Ende aufteilte. Zwischen den beiden Glocken hing eine Metallkugel, die an einem Seidenfaden befestigt war. Als der Blitzableiter eine elektrische Ladung von einem Sturm leitete, zwang die Ladung den Ball, die Glocken zu läuten. "Eines Nachts", schrieb Franklin an einen Freund, "wurde ich ... von lauten Rissen auf der Treppe geweckt." Er fand keine Glocken, sondern eine intensive elektrische Ladung weißen Lichts, das von Glocke zu Glocke ging und die gesamte Treppe beleuchtete. Benjamin Franklin war der erste in der Weltgeschichte, der a verwendete

geerdeter Blitzableiter zum Schutz eines öffentlichen oder privaten Gebäudes.