title: Verslagen en mededeelingen der Koninklijke Akademie van Wetenschappen.
creator: Koninklijke Akademie van Wetenschappen (Netherlands) | Koninklijke Akademie van Wetenschappen (Netherlands). Afdeeling Natuurkunde
text: Het is algemeen bekend dat het woord spanning (tension) in de leer der statische elektriciteit niet alleen bij verschillende schrijvers, maar ook soms bij dezelfde schrijver in verschillende betekenissen gebruikt wordt, terwijl bij geen hunner een algemene methode aangegeven is, om de grootte van die spanning numerisch te bepalen. Als voorbeeld mag het algemeen verspreide Tractaat demontabel de Physique van Ganot dienen, waarvan in 1864 de elfde uitgaaf verscheen en dat de eer van een Duitse, Engelse en Hollandse vertaling genoten heeft. Op pagina 583 wordt de spanning aldus gedefinieerd: "De inspanning die het elektrisch veld doet zijn op de lichamen heen en her zit, wordt tension genoemd," en op pagina 584 hierbij gevoegd: "Quelle que soit la forme d’un lichaam elektrisch, de analyse laat zien dat in elk punt van de oppervlakte de spanning is proportionaal aan het kwadraat van de dikte van de elektrische laag." Ganot maakt echter later van deze definitie niet het minste gebruik. Reeds twee bladzijden verder, waar hij van het verlies van elektriciteit in de lucht spreekt, wijkt hij van deze definitie af. Coulomb had gevonden, dat dit verlies evenredig is aan de dichtheid van de elektriciteit, welk woord bij hem hetzelfde betekent als de door vele Fransche schrijvers en ook door Ganot gebruikte uitdrukking: "deepaisseur van de elektrische laag." Ganot formuleert deze wet aldus: "Het verlies binnen een tijds kort is proportionaal aan de spanning." Hier wordt dus spanning als synoniem met dichtheid genomen, terwijl zij vroeger gezegd was evenredig te zijn aan het kwadraat van de dichtheid. In het overigens verdienstelijke werk van Gavarret, Traité de l'électricité, Paris 1857, vindt men, op p. 38, een andere definitie: "On appelle tension d'une portion de la surface d'un corps electrifié l'action attractive ou répulsive que cette portion de surface exerce sur un corps électrisé situé en dehors d'elle." Hij laat echter dadelijk hierop volgen, dat deze werking evenredig is aan de dikte der elektrische laag op dat gedeelte der oppervlakte, en vervolgt nu: "Ges two expressions représentent donc deux quantités exactement proportionnelles. Nous nous en servirons indistinctement pour caractériser l'état électrique de la surface entière ou d'une partie déterminée de la surface d'un conducteur quelconque." Het zal niet noodig zijn voorbeelden aan te halen ten bewijze, dat het begrip van elektrische spanning in de leerboeken steeds zeer onbestemd gebleven is. Het kan daarom ook niet bevreemden, dat vele schrijvers het gebruik van dat woord hebben afgekeurd. Eeds biot waarschuwde er tegen. Later heeft riess er zier bepaald tegen verklaard en beweerd, dat het voldoende is, de hoeveelheid en digtheid der elektriciteit te kennen, om alle elektrische werkingen en hare afhankelijkheid van elkaar met juistheid op te vatten. Intussen is er een elektrische werking, die niet zoo onmiddellijk uit de hoeveelheid en digtheid kan afgeleid worden, dat het niet wenselijk en voor de wetenschap bevorderlijk zou zijn, haar door een eigen naam te kennen te merken, te raken daar haar grootte steeds op een eenvoudige wijze door proefnemingen kan gevonden worden. Eeeds voor elf jaren werd door een bourgeois een proef medegedeeld, die meer opmerkzaamheid schijnt te verdienen dan haar door de natuurkundigen geschonken is. Boueboüze verbond door metaaldraden twee gelijke elektroskopen, de enenen met de buitenzijde, de andere met de binnenzijde van een geëlektriseerde volle bol. Beide elektroskopen gaven dezelfde aanwijzing. Hij besloot hieruit, dat de aan een holle bol medegedeelde elektriciteit zich gelijkelijk over de binnen- en buiten-oppervlakte uitbreidt. Men ziet dadelijk in, dat deze gevolgtrekking geheel ongegrond is. Intussen is er een bijzonderheid, die een nader onderzoek verdient, namelijk de gelijkheid van aanwijzing der beide elektroskopen. De volgende proeven kunnen ter bevestiging en uitbreiding dien van Boueboüze dienen. Men elektriseert een geïsoleerde geleider van geheel willekeurigen vorm, plaatst een elektroskoop op zodanigen afstand, dat hij door de elektriciteit des geleiders niet merkbaar geïnfluenceerd wordt, verbindt met de elektroskoop een dunne draad en brengt nu het andere uiteinde des draads op verschillende plaatsen met de geleider in aanraking of voert het glijdend langs dezelve heen. De goudblaadjes des elektroskoops vertonen een bepaalde afwijking, die onveranderd blijft, in welke punt de aanraking ook plaats heeft, en zelfs nadat de draad van de geleider verwijderd is. Men verkrijgt dezelfde uitkomst, indien men verschillende geleiders van verschillende vormen met elkaar verbindt en nu de draad, die van de elektroskoop uitgaat, langs die geleiders voert. De afwijking der blaadjes blijft constant, hoe groot ook het verschild van dichtheid der elektriciteit op verschillende punten dier geleiders zijn mag. Zelfs wanneer de geleider, wiens elektrische toestand men met de elektroscoop onderzoekt, onder de invloed van een geëlektriseerde lichaam staat, is de uitkomst dezelfde. In de bekende proef, waarbij een lange cilinder op een isolerende voet tegenover een geëlektriseerde bal geplaatst wordt, wijst het onderzoek met een proefstokje de ongelijknamige elektriciteit op het naar de bal gekeerde uiteinde des cylinders, de gelijknamige op het afstootende uiteinde aan. Daarentegen wijken de blaadjes des elektroscop op evenveel en met de elektriciteit des bal uiteen, betzij de draad bet een of bet het andere uiteinde aanraakt. Uit deze proeven blijkt, dat door den op gemelde wijze aangewende elektroscoop een geheel andere bijzondereheid van den elektrische toestand der oppervlakte eens geleiders aangegeven wordt, als door een proefstokje. Door dit laatste bepaalt men de dichtheid van de elektriciteit op elke plaats waar het aangelegd wordt. De vraag ontstaat dus, wat eigenlijk door den elektroscoop wordt gemeten. De wiskundige theorie der elektriciteit geeft op deze vraag een volledig antwoord. Zij berust geheel op de inwerking van een functie, potentiaal genaamd, waarvan de definitie zeer eenvoudig is. Zij is een willekeurig punt in een ruimte, waarin zich geëlektriseerde ligebaar aan bevinden. Men verdeelt die ligebaar, of indien zij geleiders zijn en de elektriciteit zich op hunne oppervlakten bevindt, die oppervlakten in oneindig kleine elementen. De hoeveelheid elektriciteit in eenig element, zoodat de elektrische dichtheid is, positief of negatief te nemen naar mate de elektriciteit zelf positief of negatief is. Deel men dan elke elementaire hoeveelheid kds door den afstand r van M en ds, zoo is de algebraische som der quotiënten de potentiaal der aanwezige elektriciteit in het punt M. , Zij is eene functie der coördinaten van M. Duidt men haar door V aan, zoo is; f kds /v ;•••■<') Tevens heeft men, als Q de geheele hoeveelheid aanwezige elektriciteit is, Beide integralen strekken zieh over al de geëlektriseerde ligehamen uit. De vergelijkingen ( l ) en (2) leiden tot eene belangrijke gevolgtrekking ten aanzien van een op zieh zelf staanden (niet door andere ligehamen geïnfluenceerd) geleider, waar- aan elektriciteit is medegedeeld. Want daar de verhouding, in welke de elektriciteit tusschen de elementen der oppervlakte verdeeld wordt, alleen door den vorm des geleiders bepaald is en niet van Q afhangt, is het uit (2) duidelijk, dat wanneer Q toeneemt, ook k in dezelfde reden verandert, hetgeen dus ook volgens ( 1 ) met V het geval zal zijn. Derhalve is de potentiaal der elektriciteit van een op zieh zelf staanden geleider steeds aan hare hoeveelheid en tevens aan hare dichtheid in een bepaald punt evenredig. Deze evenredigheid bestaat niet meer, wanneer men twee geleiders van verschillende vorm of grootte met elkander vergelijkt. De wiskundige theorie bewijst, dat, hetzij een geleider al of niet door andere lichamen geïnfluenceerd wordt, er bij de evenwichtstoestand steeds een zodanige verdeling van de elektriciteit over zijn oppervlakte plaats heeft, zodanig dat de potentiaal van alle aanwezige elektriciteit in elk punt des geleiders, en dus ook aan zijn oppervlakte, een constante waarde verkrijgt. Deze en de vorige stelling zijn ook toepasselijk op elk stelsel van onderling verbonden geleiders, daar zulk een stelsel steeds als een geleider van meer samengestelde vorm beschouwd kan worden. Is de geleider tevens met de grond verbonden, dan is de potentiaal = 0. Hieruit volgt, dat wanneer men een elektroskoop door een metaaldraad met een geëlektriseerde geleider verbindt, de potentiaal in de elektroskoop dezelfde waarde zal aannehmen als in de geleider. Is de elektroskoop ver genoeg van de geleider verwijderd, dat bij dat verwijderd niet geïnfluenceerd wordt, dan zal daartoe zooveel elektriciteit op de elektroskoop moeten overvloeien, dat de potentiaal van die elektriciteit in de elektroskoop de gemelde waarde bereikt. De geringe influentie, door de verbindende draad, die daarbij dun kan genomen worden, op de elektroskoop uitgeoefend, wordt hier buiten rekening gelaten. Het blijkt nu duidelijk, waarom de plaats, waar de geleider door de draad wordt aangeraakt, geen invloed heeft op de aanwijzing des elektroskoops. Want dewijl de potentiaal over de hele oppervlakte des geleiders constant is, zal, welk ook het aanrakingspunt is, de elektroskoop in denzelfden toestand gebracht worden. Terwijl wij dus hierin de verklaring der vroeger vermelde proeven vinden, is tevens het bewijs geleverd, dat de potentiaal aan de oppervlakte der geleiders een voormeting vatbare grootheid is. Zij houdt daardoor op, een abstract wiskundig begrip te zijn; zij komt onder het bereik der waarneming, en daarmede vervallen de zwartigheden, die tot dusverre naar invoering bij de behandeling der proefondervindelijke elektriciteitsleer verhinderd hebben. Zoover raak bekend is, was von Bezold de eerste, die deze opmerking gemaakt heeft. Wanneer een nauwkeurige meting vereist wordt, is de gewone goudblaadje elektroskoop onvoldoende. Men zal dan een der vele elektrometers kunnen bezigen, in de laatste jaren door Dellmann, Kohlrausch, Riess en anderen voor geslagen. Men kan nog de bedenking maken dat, welk instrument ook tot meting gebruikt wordt, een gedeelte van de elektriciteit des aan het onderzoek onderworpen geleider daarop overgaat, en de vermeende potentiaal dus kleiner zal zijn, dan zij was voor de verbinding met den elektrometer. De bedenking is gegrond, maar zij komt ook bij veel andere metingen voor. Wanneer bijvoorbeeld een stroomsterkte zal geïntegenomen worden en men daartoe een galvanometer in de keten brengt, verzwakt men evenzeer den te meten stroom en verkrijgt zijn gewijzigde sterkte. In ons geval zal de vermindering der potentiaal des te geringer zijn, boe kleiner de oppervlakte des elektrometers is in vergelijking van die des onderzochten geleiders, en boe dunner de draad waardoor de verbinding tot stand gebracht wordt. Vergelijkt men de bijgaande en gavarende definitie van elektrische spanning met het hierboven ontwikkelde begrip van potentiaal, blijkt dadelijk dat zij tot geheel verschillende grote concepten betrekkelijk zijn. De definitie van ganot, nauwkeurig geformuleerd, duidt de tot de eenheids van oppervlakte verbonden kracht aan, waarmede de elektriciteit, op een element van der oppervlakte aanwezig, tegen de isolerende omgeving gedrukt wordt. De theorie leert, dat deze kracht is evenredig aan het kwadraat van de dichtheid. Door de definitie van gavarret wordt de kracht bedoeld, waarbij een eenheid elektriciteit, in de onmiddellijke nabijheid des geleiders geplaatst, aangetrokken of afgestoten wordt. Deze kracht is volgens de theorie evenredig aan de eerste macht van de dichtheid. Wij merkten intussen reeds vroeger op, dat nog steeds GANOT noch GAVARRET aan hun definitie getrouw gebleven zijn. Laat men dus alleen op het gewone gebruik, door deze en andere schrijvers over elektriciteit van het woord spanning gemaakt, zodoor men zich spoedig, dat het op de meeste plaatsen gevoeglijk door potentiaal kan vervangen worden. Eerder voor twaalf jaren heeft Clausius, die evenzeer met de wiskundige als met de natuurkundige elektriciteitsleer bekend is, op de overeenkomst van beide woorden gewezen. In zijn verhandeling over de theorie van de Franklinaanse ruiterzweet, zegt hij, van de potentiaal sprekende: "Welke grootte hier, zoals in vele gevallen, als het meest gepaste maat van te betrachten is, wat men gewoonlijk met het iets onbepaaldere woord spanning bezeichnet." Zonder hier in verdere bijzonderheden te treden, wil ik slechts een voorbeeld aanvoeren, waarin de overeenstemming volkomen is. Bij de ongesloten Voltasche zuil of galvanische batterij wordt de elektrische toestand der polen algemeen door het woord spanning aangeduid; maar tevens wordt die toestand gemeten, door de pool met een elektroscoop in verband te stellen, wat gemeenlijk men hier meet, is dus werkelijk de waarde van de potentiaal aan de pool. Schijnselen het begrip van potentiaal noodzakelijk in de experimentele electriciteitsleer moeten opgenomen worden, kan het raadzaam schijnen, daarvoor den reeds gangbare term spanning te behouden en er alle dubbelzinnigheid aan te ontenemen door spanning te noemen die toestand eens gegloeidde geleiders, welke door een op afstand geplaatste en door een duifenden draad met den electrometer verbonden electrometer geregen wordt. Hierdoor zou echter het voorgestelde doel niet bereikt zijn. Het begrip van potentiaal heeft een wijderen omvang dan in de gegeven definitie uitgesproken is. Immers heeft de potentiaal een bepaalde waarde, niet alleen aan de oppervlakte der geleiders, maar ook in elk punt der uitwendige ruimte. De continuïteit die in de aarde buiten de gegloeide lichamen, waar zij van punt tot punt veranderlijk is, levert buiten die, gelijk wij spoedig zullen zien, belangrijke toepassingen op en kan door meting even goed verkregen worden als aan de oppervlakte der geleiders. Daar dit onderwerp, zo ver mij bekend is, nog niet opzettelijk is behandeld, zal ik mij hier een korte wiskundige ontwikkeling veroorloven. Hoewel de potentiaal der op de oppervlakte van een geleider verdeelde elektriciteit door dezelfde formule wordt aangeduid, hetzij het punt, waartoe zij betrekkelijk is, binnen of buiten de oppervlakte ligt, leidt de integratie echter in die twee gevallen tot twee verschillende functies der coördinaten van het punt, die alleen voor punten, in de oppervlakte gelegen, samenvallen. Ik zal die functies door de namen inwendig en uitwendig potentiaal en door de teekens V, en V2 onderscheiden. Bij een bolvormige oppervlakte bestaat er een eenvoudige betrekking tusschen beide functies, waardoor de een bekend zijnde, de andere dadelijk gevonden wordt. Zij a de radius des bols, welks middelpunt als oorsprong van coördinaten genomen wordt; u, 0, cf> de polaire coördinaten van het punt M, waartoe de potentiaal betrekkelijk is; a, 0' q> die van een willekeurig element ds der oppervlakte; k de dichtheid in ds, die een functie van 0' en q' is, ZOO is ds — ka^ Sin.d' do' dcp' r — |/a^ — 2au[Cos.eCos.O' -\ Sin.QSin.6’ Cos.{^i^ — + derhalve k Sin. o' do' dcp' 2au[ Cos.OCos.O' Sin.6üin.6' Cos.{if—(p') }-)-«' De integratie strekt zich uit over de hele oppervlakte, dus van 0' = 0 tot 6' = n en van = 0 tot qp' = 2 π. De coördinaten u, 0, qj van M worden daarbij als constanten behandeld. Nu kan de factor - ^ , die symmetrisch is ten opzichte van a en u, ontwikkeld worden in een reeks, geordend volgens de opklimmende magten van - of van Daar echter de reeks convergent moet zijn, zal men de eerste ontwikkeling kiezen, indien het punt M inwendig en dus u < a, de tweede, indien M uitwendig en dus u' < a is. De vorm der reeks is in het eerste geval 1 \/ a‘- — enz. en in het tweede - + M, — -1-enz i a a-* j ( 204 ) en z 1 f a a‘- ) = - 1 f- enz [ , De functies M, , enz., die alleen 6, (j, 6', q' bevatten, zijn in beide reeksen identisch. Wij vinden dus : V/ — a j k Sin. ö' dO' dq,' |l-j-M, — l-M^ — -f- enz., v„ = — 1 +M, - + M, — + enz. Stel men nu I kM^Sin.B'dO'dcp' = j k M. Sin O' d$' d(f' = Nj , '' en, enz. Zoo wordt V,- =a |n,+N, j + N,^+eDz.|, V. (n. + N, 2 + N. ^ + enz. M [ u J Uit den vorm van de tweede leden deze vergelijkingen erkent men direct, dat de een functie uit de andere kan worden afgeleid. Stelt men namelijk Yi=f(u), V,, = F(u), is F(w) (3) ( 205 ) Beschouwt men nu een geleidende bol, door een dunnen draad aan den grond verbonden en waarop een een in een uitwendig punt P geconcentreerde hoeveelheid elektriciteit - u door influentie werkt, kan voor eerste de inwendige potentiaal Vj der op de bovenvlakte des bols opgewekte influentie-elektriciteit direct gevonden worden. Zij C het middelpunt, M een willekeurig punt binnen den bol. Men stelt den straal a, CP = p, CM = u, MP = r, MCP = 9. Zij voorts q de hoeveelheid der influentie elektriciteit op den bol. Wegens zijn verbinding met den grond is de potentiaal van al de aanwezige elektriciteit in het punt M = 0. Deze potentiaal is de som van de potentiaal der influentie-elektriciteit of Vj en van die der influencerende elektriciteit welke = - is; zodat Vj-f L=0, en daar r = p/ — 2pu Cos. 9 wordt \/ p^ — 2 pu Cos. 9 -f" De vergelijking (3) geeft nu direct voor de potentiaal der influentie-elektriciteit van den bol in eenig uitwendig punt, gelegen in de richting CM en welks afstand van C = a is, = ,u u U[/ 'lpa'‘ Cos. ö - VEBSL. E>. MEDED. AFD. KATÜEEK. 2de REEKS. DEEL I. 14 Nu is volgens een bekende Stelling de limiet van het product bij oneindige verkleining van het gelijk aan de bovenhoordebheid elektriciteit, wier potentiaal V₂ is. Wij hebben dus Lim (uV₂) = q, waaruit volgt, voor V₂ een fijn waarde stellende, u a Het teken — duidt aan, hetgeen trouwens van zelf spreekt, dat de influentie-elektriciteit q op den bol tegenstaand is aan de influwende elektriciteit u. De vorige vergelijking geeft u a Maar — is de potentiaal van u in het middelpunt C des bols, Wij verkrijgen dan de volgende Stelling, waarin, kortenkelijk, de in het punt P opgehoopte hoeveelheid elektriciteit q, een elektrisch punt genoemd is, De potentiaal van een elektrisch punt in het middelpunt eens met den grond verbonden geleider van de bol is gelijk aan de influentie-elektriciteit des bols, gedeeld door zijn radius. De uitbreiding van dezer stelling voor het geval dat de bol niet door een elektrisch punt, maar door een of meer geleerde lichamen, die al of niet geleidend zijn, kan worden geïnfluenceerd, is eenvoudig. Men verdeelt die lichamen weder in oneindig kleine elektrische elementen. Zij door de hoeveelheid elektriciteit in een dier elementen bevat, en hun potentiaal in het middelpunt des bols, doet de hoeveelheid der door de potentiaal op den bol te voorschijn geroepen influentie-elektriciteit, krachtens de vorige stelling, waaruit door integratie volgt, als V de potentiaal van de buiten den bol aanwezige elektriciteit in het middelpunt des bols, en q de influentie-elektriciteit op den bol is, V = - 2 (4) Het bijvoegen eener constante is onnoodig, omdat wanneer de elektriciteit der influencerende lichamen oneindig afneemt, V en q beide tot de limiet nul naderen. Derhalve: De potentiaal van willekeurig geleerde lichamen in het middelpunt eens met den grond verbonden en geleidenden bol is gelijk aan de influentie-elektriciteit des bols gedeeld door zijn radius. Verondersteld men nu dat, terwijl de bol aan de influentie onderworpen is, de draad die de verbinding met de aarde maakt verwijderd wordt, en de bol daarop buiten den invloed der influencerende lichamen gebracht wordt, zoo behoudt hij dezelfde hoeveelheid elektriciteit, die zich nu echter gelijkaardig over zijn oppervlakte uitbreidt. Is dan zijn dichtheid = k, zoo is q = 4π n a^2 k, dus V = — 4π n ak (5) volgens welke vergelijking de potentiaal der influencerende lichamen in het punt, dat gedurende de influentie door het middelpunt des bols werd ingenomen, gelijk is aan het product van drie factoren, welke zijn de dichtheid der invloed elektriciteit op den bol, zijn radius, en het getal 4 n. Deze in de vergelijkingen (i) en (5) bevatte stelling geeft het middel aan de hand om de potentiaal van een of meer geëlektriseerde lichamen ook in uitwendige punten te bepalen. Indien men daarbij steeds denzelfden bol gebruikt, is de potentiaal rechtstreeks evenredig zowel aan de hoeveelheid als aan de dichtheid der elektriciteit, die de bol door influentie verkregen heeft. Het is opmerkelijk, dat deze methode reeds in twee bijzondere gevallen is toegepast geworden, zonder dat de natuurkundigen, die haar aanwenden, steeds duidelijk schijnbaar ingezien te hebben, wat eigenlijk langs die weg gemeten werd. In de eerste plaats moet hiertoe gebracht worden de wijze van proefnemingen, door Faraday bij zijn onderzoek om treft de voortplanting der inductie (influuntie) in kromme lijnen gevolgd. Het zal voldoende zijn, hier de eerste zijner proeven te vermelden. Een van boven uitgeholde en door wrijving geëlektriseerde schellak cylinder werd verticaal opgesteld, daarop een koperen bol gelegd, en de zogenaamde vrije elektriciteit van deze door aanraking weggenomen. Om nu den elektrische toestand op verschillende plaatsen naast en boven de bol te meten, bracht Faraday het overdragende bolletje (carrier ball) van zijn wringingsbalans op de te onderzoeken plaats, raakte het aan, isoleerde het weer en onderzocht nu zijn door de influentie verkregene elektriciteit in de wringingsbalans. Faraday zegt, dat hij op deze wijze de inductive kracht van het schellak meet. Ik treed hier niet in een beschouwing van de gevolgtrekkingen, die hij uit zijn proeven afleidt, maar wil alleen opmerken, dat de methode dezelfde is, die hierboven theoretisch is ontwikkeld, en dat hier dus niet een kracht in de mechanische betekenis des woords, maar de gezamenlijke potentiaal van de elektriciteit des schellaks en des daarop rustenden bol gemeten is. Op grotere schaal is de methode toegepast bij het meten van de sterkte van de atmosferische elektriciteit, Quetelet is de eerste, die hierbij systematisch te werk is gegaan. Sinds 1822 worden te Brussel dagelijks waarnemingen gedaan met eenen elektrometer van Peltier, op welks stang een koperen bol van een palm radius geplaatst is. Bij elke waarneming wordt de elektrometer op een terras gebracht, dat boven de omringende voorwerpen uitsteekt. Men raakt de stang een oogenblik met een afleidenden draad aan, bracht daarna den elektrometer naar beneden en nam zijn aanwijzinger binnenhuiskant waar. Deze wijze van waarneming voldoet intussen niet geheel aan de vooronderstelling, waarop de vergelijkingen berusten. Immer zijn niet alleen de bol, maar ook de verdere daarmee verbonden metallische delen van de elektrometer aan de invloed der luchtlektriciteit blootgesteld en vormen een zeer samengesteld geleider, waarop die vergelijkingen niet onmiddellijk toegepast mogen worden. Daarentegen wordt die vooronderstelling verwezenlijkt door een latere, het eerst door Dellmann ingevoerde waarnemingsmethode, welke ook sinds vele jaren aan het meteorologisch Observatorium te Utrecht gevolgd wordt. Een geïsoleerde bol van 1 parme meter diameter wordt langs een hoge paal naar boven gehesen, daar met een metaaldraad aangeraakt en dan neergelaten, waarna de verkregen lading aan een elektrometer van Peltier onderzocht wordt. Ook uit deze voorbeelden blijkt, hoe belangrijk de theorie der potentialen voor het proefondervindelijke gedeelte der elektriciteitsleer worden kan. Het is dus zeer te wenselijk, dat zij spoedig in de leerboeken worden opgenomen en de onbestemmde uitdrukking spanning daaruit geheel verdwijnt. MEDEDEELING OMTRETTING DE TOEZENDINGEN, IN DE LAATSTE JAAR AAN ’S RIJKS MUSEUM VOOR NATUURLIJKE HISTORIE GEDAAN, IN BETREKKING TOT DE ENTOMOLOGIE. DOOR S. E. C. VELLENGA VAN VOLLENHOVEN. 's-Elks Museum van natuurlijke historie te Leiden be-zit geen orgaan, waarbij onder het wetenschappelijke publiek bekend gemaakt wordt, hetgeen aldaar wordt verricht en ontvaugt, of welke nieuwe diervoorstellen in de verzamelingen worden opgenomen. Sinds de met roem bekende Verhandelingen over de natuurlijke historie der Nederlandse Oost-Indische bezittingen, welke werk, zieh, in zijn afdeeling Dierkunde, het laatstgenoemde punt bepaaldelijk ten doel stelde, is van de uitgave van jaarboeken of verhandelingen van het Leidsche museum geen spraak meer geweest. Alleen ontvangt de regering van den Directeur der instelling jaarlijks een rapport omtrent den toestand daarvan en leest men in zeer zeldzame gevallen een kleine, natuurlijk oppervlakkige mededeling in de dagbladen omtrent deze of gene meer belangrijke toezending. — Een gevolg van dit alles is dat er een algemene onbekendheid heerscht omtrent de zeer merkwaardige aanwinsten, die ’sRijks Museum in de laatste jaren heeft mogen verkrijgen, en zo kunnen al de gewervelde klieren of, eigenlijk juister gezegd, de vogels en vissen van die onbekendheid enigermate kunnen uitzonderen, dankzij de Catalogus, welke van de eersten door de Directeur Prof, Schlegel wordt uitgegeven en de publicaties van Dr, Bleeker voor de vissen, zo verkeeren toch alle ongewervelde dieren, be- nevens de mineralogie, in een Staat van onbesprokenheid, waarop slechts enkele soorten een uitzondering maken. De overweging van deze toestand gaf mij aanleiding om een enkel woord te spreken over de toezendingen in de laatste jaren aan 'sRijks Museum ontvangen, voor zover zij betrekking hebben op entomologie, Ik bepaal mij tot dit onderdeel der dierkunde, als zijnde het voorwerp van mijn gewone Studie, en bovendien omdat het overvloedig aanleiding geeft tot een overzicht, als ik in deze bladzijden wens te leveren. Gedurende de laatste jaren van het leven van den vorigen Directeur werden geen toezendingen ontvangen; tegenwoordig zijn de sluizen, waardoor ons de schatten van Oost en West moeten toevallen, weer geopend en is die stroom werkelijk met bijzondere snelheid vloeiend. Deze gunstige wijziging moet geweten worden, zowel aan de ijverige beschrijvingen van den tegenwoordigen Directeur, als aan een veranderde zienswijze der regering en vooral ook aan de belangstelling van den tegenwoordigen Gouverneur-Generaal van onze Oost-Indische bezittingen in al wat tot wetenschap in het algemeen en natuurlijke geschiedenis in het bijzonder betrekking heeft. Van daar dan ook, dat terwijl wij enkele bezendingen ontvingen uit West-Indie en de Goudkust, onze kolonie in Oost-Indie ons een tal van toezendingen hebben opgeleverd. Door ruilhandel, staat het Museum in betrekking tot zeer verschillende, nagenoeg alle landen van den aardbodem; daardoor verkrijgen wij echter, op weinige uitzonderingen na, slechts die vormen, welke aan andere natuurkundigen reeds bekend en meestal ook reeds beschreven zijn. Toezendingen uit onze eigen kolonie evenwel leveren ons geheel onbekende, onverwachte, en soms zeer grillige dierenvormen, waardoor alzoo niet alleen het aantal voorwerpen of soorten in de verzameling vermeerderd, maar in het algemeen onze kennis aan den schakel der geschaepen wezens vergroot en de grens der entomologie uitgebreid wordt. Dit laatste is evenwel tot nog toe schier niet toepasselijk gewest op de bezendingen uit West-Indie. Dit Suriname ontving ’sEijks Museum een paar kleine verzamelingen van iemand, omtrent wiens naam wij tot heden in het onzekere vereren, en een dergelijke van den Heer STEENBERGH, Officier der Artillerie, terwijl de Heer emaus DE MICHAUX te Gouda ons enige Arachniden van het eiland Aruba ten geschenke gaf. Van onze Afrikaanse kolonie zond ons voor enige jaren de Gouverneur nagtglas eenige kleine toezendingen, waarbij er een was uitmuntende doordien zij het Museum met enige zeldzame en prachtige Goliathiden, waaronder Ceratorhinia frontalis en Cer, Nireus verrijkte. Doch uit een andere streken van Afrika, de Oranje-Vrijstaat, ontvingen wij, door de goedheid van den tegenwoordigen Secretaris der republiek, den Heer van ZOLDEN, toezendingen, die vooral niet minder merkwaardig waren. In een van deze bevond zich een Bombyx-nachtvlinder met haar spinsel, 't geen ons een wijziging van rupsenvorm en vooral van samenstelling van cocon scheen aan te duiden, welke, voor zover mij bekend is, nog bij geen geslacht van nachtvlinders is waargenomen. Men weet dat de harige rupsen van Bombyx, de haren bij het spinnen afbijten en in het spinsel weven, en dat de uit de huid loslatende haren door het ronddraaijen van het rupsenlichaam in het spinsel worden vastgehecht; bij deze Afrikaanse Bombyx nu vindt men in het spinsel een overgroote menigte harde stekelige borstels of werkelijke huiddoorns, doch terwijl bij de ons lange bekende harige Bombyx, Arctia Caja, de haren onregelmatig door het spinsel verstrooid en kennelijk door wrijving en drukking daarin opgenomen zijn, zo schijnt bij de Afrikaanse soort de rups binnen het spinsel de stekelfjes van de barbe huid te hebben afgebeten en een voor een zoodanig door het cocon gestoken te hebben, dat de scherpe punten 1 tot 2 millimeter uit het spinsel uitkomen en recht hoekig staan op de lengte-as van het cocon. Wij vinden hier dus als afwijking 1°: een met stekels voorziene bombyx-rups en 2°. die stekels instinctmatig tot verdediging van de pop in haar hulsel aangewend. Doch laten wij tot de veel talrijker en rijker toeziendheden uit onze Oost-Indische koloniën overgaan. De rij werd geopend door een zeer kostbare en prachtige verzameling, ons ten geschenk gezonden door den Officier van Gezondheid E. W. Ludwig. Deze verzameling was bijeengebracht in de betrekkelijk onbekende bergachtige streken der Padangsche bovenlanden, (Ads.-Residentie Agam) op Sumatra. Later heeft het Rijks Museum van denzelfden welwillenden natuuronderzoeker nog andere belangrijke verzamelingen ontvangen, doch geen daaronder zoo merkwaardig als deze. Dat zij zoo uitstekend was, moet voor het eerst toegeschreven worden aan den voorbeeldigen ijver waarmede de verzameling was bijeengebracht, aan de bijzondere zorg, waarmede de voorstelperen waren be-. handeld, maar ten anderen en voornamelijk aan de zelden bijzonder günstige streek, welke tot die tijd nog schaars geexploreerd was. Het is bekend dat de fauna van Sumatra in vele opzichten afwijkt van die van Java en dat zij, grote overeenkomst hebbende met die van Borneo, nader staat bij die van Malacca en het Indische vaste land dan bij die van Javaanse. Dit werd hier op verschillende wijze bewaarheid gevonden, maar door niets zoo zeer dan door de soorten van Lucaniden, welke die collectie bevatte. Daaronder toch waren eeuige nieuwe soorten voor, welke weinig analogie hadden met de Javaanse en zeer grote met Lucanen uit Malacca en Hindostan. Van de twee merkwaardigsten daaronder heb ik de een naar den ontdekker genaamd en onder de naam van Lucanus Ludekingii beschreven in het Tijdschrift voor Entomologie. Omtrent de andere soort, die eveneens onbeschreven was, werd mij door den Oxfordse Hoogleraar Westwood medegedeeld, dat zekere majoor Sidney Parry (die de rijkste verzameling van Lucaniden bezit) voornemens was deze soort, die hij uit Borneo ontvangen meende te hebben, onder de naam van Lacordairii te beschrijven. Ik behield dus die naam bij de uitgave van mijn beschrijving. Beide soorten moeten tot het door Hope voorgestelde Subgenus Odonotolabis gebracht worden en behoren tot de zeer grote soorten met zwarten kop, borststuk en pooten en gele dekschilden. Het eigenaardige kenmerk der eerstgenoemde soort is een enkelvoudige groote en vrij brede bijna verticaal naar beneden gerichte tand, gevolgd van een dubbele tand, die dezelfde richting heeft aan de bovenkaken van het mannetje; terwijl het karakter der tweede soort gelegen is in een luifelachtig opgerichte, geelgekleurde verheffing van den schedel, welke nog bij geen andere soort waargenomen werd. Ook onder de farailien der Buprestiden, der Curculioniden en Longicornia bevatte deze verzameling allermerkwaarste nieuwe soorten, waarvan sedert eenigen beschreven zijn. Onder de orde der Lepidoptera, welke zeer voldoende was vertegenwoordigd, niet alleen door groote en sterke gekleurde dagvlinders, maar ook door zeer eenvoudige en weinig tot de oogen sprekende nachtvlinders, muntte het bijzonder uit in een soort van Papilio aan welke ik wegens eenige overeenkomst in de verdeeling der kleuren op de vleugels met die van Trogon resplendens, den naam van Pap. Trogon gegeven heb en die, het karakter van het geslacht Ornithoptera slechts ten deele vertoonende, een bewijs oplevert dat deze onderverdeeling van het grote geslacht Papilio niet in den rang van genus optreden mag en alleen in stand kan gehouden worden, wanneer ook nog verschillende andere groepen daarvan in gelijken rang, dat is als subgenera, afgescheiden worden. Ook onder andere orden van de vliegende insecten kwamen merkwaardige soorten in de collectie voor, maar het meest belangwekkende insect behoorde tot de orde der orthoptera. Het was een soort, welke bij nauwkeurig onderzoek gebracht moest worden tot de familie der Blattidae of kakkerlakken, ofschoon zij in een kenmerk daarvan geheel en in den habitus zoo zeer afweek, dat men het dier op den eerste aanblik stellig een plaats onder de Gryllidae of rechtvleugeligen zou aangewezen hebben. De vijf leedjes, welke men in de tarsen bij dit dier aantreft, toonen ten duidelijkste dat het insect niet tot de familie der krekels moest gebracht worden, als welke slechts drie leedjes in de tarsen bezitten. Overigens stemmen de kenmerken van dit insect met die der blatten in de meeste opzichten overeen; het verschil bestaat 1° in het niet geheel bedekt zijn van den kop door den vooruitspringenden rand van den prothorax en 2° in het niet samen gedrukt zijn der dijben; de overdwarsche diameter van den boven- naar den onderkant is wel enigzins groter dan die van de binnen- naar de buitenzijde, maar op verre na niet zo als wij dat bij andere blatten gewoon zijn te zien. Ook zijn zij langer naar evenredigheid der breedte van het lichaam dan bij andere soorten die familie. Eindelijk zijn ook de stevige scheenben behaard en gering in aantal, terwijl wij bij de typische soorten juist een overvloed van scherpe stevige vleugelranden waarnemen. Het spreekt vanzelf dat een zodanig afwijkend insect een afzonderlijk geslacht moet uitmaken en ik heb het als zoodanig onder den naam van Archiblatta Hoevenii beschreven. Sedert door die toezending van den Heer van den bossche, het ijs gebroken was, zijn verscheidene andere toezendingen uit Oost-Indie gevolgd, welke het Museum gedeeltelijk len en ge­schenken, gedeeltelijk als resultaat der reizen van daarmee speciaal belaste rijksambtenaren ontving — en wel van de Heren van den bossche, Resident van Banca, tegenwoordig van Sumatra’s westkust, van der vallei, groen, wienecke, Semmeling, Kapitein Benschop, Hoedt, Riedel, Von Rosenber, Teysman en Bernstein. De onderzochte streken, waaruit deze insecten zijn over­gezonden, strekken zich over nagenoeg al onze bezittingen in Oost-Indie uit. Zoo zond de Heer van den bossche voorwerpen uit Banca en Billiton, de Heren Moens, Meijer en Groen van Java, de Heer Benschop uit Pengalong op Borneo, Wienecke en Ludeking uit Timor, de laatste en Moens uit Ceram, Semmeling uit de Solor-eilanden en Adonara, Hoedt en Ludeking uit Amboina, Boeroe, Nieuw-Guinea, Riedel en Von Rosenber uit Celebes en eindelijk Bernstein, die een waarde exploratie-reis op kosten van het Gouvernement gemaakt heeft, van het door hem nauwkeurig onderzochte Halmaheira, van Morotai, Ternate, Tidore, de Obi-eilanden, Waigeo en Gebeh. Men weet dat deze in verscheidene grote en kleine eilanden verdeelde oppervlakte een zeer grote uitgebreidheid beslaat van het westen en oosten; het mag en kan ons dan niet vervonderen, dat er tusschen de Faunen der twee uiterste grenzen vrij groot verschil bestaat, maar men zou zich vergissen indien hij zich ergens een scherp afgebakende grenslijn, een lijn van afscheiding tusschen de twee of meer verschillende Faunen denken wilde en die op de kaart ook werkelijk meende te kunnen afteekenen. Neen! Wel is het waar, dat men een afzonderlijke Fauna van Sumatra en Borneo, met Banka en Billiton zou kunnen aannemen, een andere van Java, met Bali en misschien met de verder oostelijk liggende kleinere eilanden, een derde van Celebes, een andere van de waren Molukken, een vijfde van Ternate, Halmaheira, Batjan en Morotai en eindelijk een zesde van Nieuw-Guinea met de Papoea-eilanden; maar men zal zovele overgangen vinden van de een in de andere en zoveel grotere overeenkomst, in verhouding van het verschil, tusschen alle, dat men beter doet met al de gelede dieren van onze Oost-Indische koloniën te brengen tot een Fauna. Nu rijst, natuurlijk, de vraag: Rustt niet op, ois, bij het telkens en onophoudelijk aangroeien van de schat van kennis aan deze vormen, in die uitgestrekte bezittingen voorhanden, rust niet op ons de verplichting om deze kennis door uitgave van beschrijvingen ook aan anderen, aan alle beschaafde volkeren te delen of mogen wij ons daarop verlaten, dat ondernemende vreemdelingen, zoals de Engelse reiziger Wallace en de Franse consul Comte de Castelnau, zulks wel zullen doen en de wetenschap daarmede gebaat zal worden? Naar mijn mening rustt op ons wel degelijk de verplichting om zelf te handelen, en te vorderen de eer van ons vaderland dat ook in entomologisch opzicht de voortbrengselen van onze koloniën door Nederlanders worden bekend gemaakt. Zoo dachten vroeger PIETER GRAMER, CASPER STOL, JOHANNES EUSEBIUS VOET en in 1835 ook onze eerste koning, aan wiens beschikkingen wij de uitgave te danken hebben, der twee beroemde monografieën van Dr. Willem de Haan over de Papilioniden en de Ophidiërs van onze Oost-Indië, te vinden in de vroeger reeds vermelde Verhandelingen. Ofschoon nu door het staken van dit werk de gelegenheid tot uitgave van beschrijvingen grootelijks verminderd is, heb ik toch getracht door het uitgeven van afzonderlijke monografieën daaraan te gemoed te komen en aan mijn rechtelijke verplichting te voldoen. Zoo heb ik mij voorgenomen in dit jaar een monografie van de Nederlandsch Oost-Indische Pieriden te bewerken. Men weet dat onder die naam wordt verstaan die familie van dagvlinders, waarvan de soorten zes volkomen poten bezitten, bij wie de achterrand der achtervleugels niet hol uitgesneden is, de klauwtjes der tarsen gekloofd zijn en wier rupsen op den halsring geen uitrekbare vleesige uitsteeksels bezitten. Van deze Pieriden nu heb ik bevonden, dat ongeveer 112 soorten in onze Oost-Indische kolonien voorkomen, welke op weinige uitzonderingen na in ’s Rijks Museum voorhanden zijn, en dat van die 112 soorten, 25 nog onbeschreven, dat is onbekend zijn, terwijl van vele soorten alleen de mannetjes zijn beschreven, ofschoon het Museum nu beide sexen aanwijzen kan. Wanneer wij nu deze verhouding van 25 onbeschreven op 112 soorten aantreffen bij een familie van dieren, welke op helderen dag zich bewegen, door grootte en kleur de aanleiding van iedereen tot zich trekken en behoren tot de meest gezochte voorwerpen in verzamelingen, hoe moet dan wel de verhouding van het onbekende tot het bekende zijn in families, die zich niet zo als deze door gunstige omstandigheden aan de aandacht der natuuronderzoekers als aanbevelen? En deze vraag brengt mij weer tot het onderwerp der in de laatste jaren ontvangen toezendingen terug. Indien het mij veroorloofd is mijne mening over deze toezendingen in het algemeen uit te drukken en alzoo de geschenken enige meer op dezelfde lijn te scharen als de voorwerpen door ’s Eijks aangestelde reizigers verzameld, zou ik als mijn opinie formuleeren, dat al die verzamelingen niet met de onpartijdigheid gemaakt zijn, welke den natuuronderzoeker, die voor een openbaar Museum werkzaam is, eigen is, moet, opdat hij niet alleen zendt wat door grootte, fraaiheid, glans uitstaat of hetgeen iedereen als voor de voeten ligt, maar ook de onaanzienlijke, kleine, kleurloze voorwerpen en vooral die, welke in verborgen schuilboeken leven en die men dus nimmer kan magtig worden, dan alleen wanneer men zich de moeite getroost in die schuilboeken hun gang na te gaan en hen daar op te zoeken. Eene andere aanmerking is het volkomen gemis aan mededeling van waarnemingen, op het vak der ontwikkelingsgeschiedenis, welke waarnemingen waarschijnlijk wel geheel en al ontbreken. Wat ik overigzij ter beoordeling dezer toezendingen mee te delen heb, strekt niet anders dan tot lof. Wat gedroogd wordt overgezonden, is meestal gewoonlijk uit door frischheid en reinheid der voorwerpen, zoodat zelfs zeer brokkelbare voorwerpen in volkomen onbeschadigde staat zijn tot ons gekomen. Welke zijn enkele soorten dergenen, die in Spiritus overgezonden werden, verkleurd in vergelijking van voorwerpen derzelfde soort, die gedroogd en in watten zijn ingepakt geweest, doch daarentegen heb ik juist door het bewaren in alcohol de waarde kleur leeren kennen van soorten, die naar gedroogde voorwerpen beschreven en daarom toevallig onjuist beschreven zijn. Dit heeft bijvoorbeeld plaats gegrepen bij verschillende Cassididen, die met gouden en zilveren plekken pronken zolang zij vochtig blijven, doch eenmaal gedroogd al die versierselen verliezen om ze nimmer terug te erlangen; dit greep plaats bij verschillende soorten van Scutelleriden en wel voornamelijk die welke behoorden tot het geslacht Caltidea, welke, in Spiritus bewaard, goudgroen zijn en gedroogd in plaats van die groene kleur een indigo blauw of paarsachtig blauw aannemen. Zoo heeft FABRICIUS in zijn Systema Entomologica eene Tectocoris (nieuweren) voor het een Tetyra beschreven, onder den naam van Cyanipes, welke hij, indien hij van die kleursverandering bij het gedroogde voorwerp had kennis gedragen, voorzeker Viridipes zou genoemd hebben, want alle voorwerpen, die ik in Spiritus gezien heb, en dit aantal zal wel ver over de honderd gaan, hadden allen goudgroene poten. De wet der prioriteit in naamgeving, waaraan tegenwoordig zo bijzonder geacht is, verbiedt echter de feitelijke in die naam te verbeteren en zoo moet het dier door zo vele eeuwen heen, als de Zoologie gebruik zal maken van het klassieke Latijn voor haar naamgeving, een onjuiste naam blijven dragen. 