Elektrische Leistung 



':,; 



o 



nenswerte Betrge erreicht die Korrektion 

 nur bei der Messung kleinerer Leistungen. 

 4b) Wechselstrom, a) Dynamome- 

 trische Methode. In den allermeisten 

 Fllen empfiehlt es sich Wechselstromleistun- 

 gen mit dem Dynamometer zu messen. 

 Ein Dynamometer besteht aus einem festen 

 und einem beweglichen Spulensystem, die 

 von Strmen durchflssen eine mechanische 

 Kraftwirkung aufeinander ausben. Federn 

 oder Gewichte halten dieser Kraft das Gleich- 

 gewicht; an einer Skale wird eine der Kraft- 

 wirkung proportionale Gre abgelesen. 

 Flieen in den beiden Spulensystemen zwei 

 Gleichstrme i und j, so ist die Kraft und damit 

 die Ablesung a an der Skale proportional dem 

 Produkt dieser Strme: 



ij = Ca 



Man nennt C die dynamometrische Kon- 

 stante des Apparates; ihre Gre hngt von 

 den Konstruktionsdaten, das heit den ge- 

 whlten Abmessungen, Wahl und Anord- 

 nung der Federn beziehungsweise der Ge- 

 wichte ab. 



Ersetzt man die beiden Gleichstrme 

 durch zwei Wechselstrme \ 1 und \ v welche 

 beide dieselbe Frequenz haben, so ist die 

 Kraftwirkung pulsierend ; ihr Augenblickswert 

 ist proportional i 1 j 1 . Bei einigermaen hohen 

 Frequenzen vermag aber die bewegliche Spule 

 den rasch wechselnden Impulsen nicht zu 

 folgen und gemessen wird nur der zeitliche 

 Mittelwert der Kraftwirkungen. Die Ablesung 

 a an der Skale gengt also der Gleichung 



M (iih) = IiJilcosii, y == Ca 

 Darin bedeutet C dieselbe dynamometrische 

 Konstante, wie vorher. Ist C durch eine Gleich- 

 strommessung bestimmt, so kann es ohne 

 weiteres bei Wechselstrmen zur Messung 

 des zeitlichen Mittelwertes des Stromproduk- 

 tes angewandt werden. 



Dies ist aber nur dann richtig, wenn nicht 

 in der Nhe der Spulen ausgedehnte Metall- 

 mengen vorkommen. Sind nmlich solche Me- 

 tallmassen vorhanden, so werden in denselben 

 durch die magnetischen Wechselfelder der 

 Spulen Wirbelstrme erzeugt, welche ebenfalls 

 auf die bewegliche Spule mechanische Krfte 

 ausben. Diese Krfte treten aber bei der 

 Bestimmung von C durch Gleichstrme nicht 

 auf. Es gilt daher bei der Konstruktion von 

 Dynamometern als Regel, da auerhalb der 

 Stromleiter mglichst kein Metall, z. B. zur Be- 

 festigung, als Grundplatte usw. verwandt wird. 

 Ist die Anwendung von Metall nicht zu um- 

 gehen, so mu durch einen besonderen Ver- 

 such geprft werden, ob es eine strende 

 Wirkung ausbt. Zu empfehlen sind fr diese 

 Zwecke schlecht leitende Legierungen. 



Aber auch die Metallmassen des Strom- 

 leiters selber werden von den magnetischen 

 Feldern durchsetzt, so da namentlich bei 



der Verwendung massiver Spulen fr groe 

 Stromstrken durch die in denselben erzeugten 

 Wirbelstrme fehlerhafte Messungen entstehen 

 knnen. Man kann diesen Fehler durch ge- 

 eignete Unterteilung des Kupfers vermeiden; 

 am vollkommensten geschieht das in der 

 Weise, da der Stromleiter aus dnnen iso- 

 lierten Drhten zusammengeflochten wird. 

 Das Zusammenflechten oder Zusammendrehen 

 mu nach einem gewissen Plan erfolgen, so 

 da jeder Einzeldraht von dem magnetischen 

 Felde in gleicher Weise beeinflut wird. In 

 vielen Fllen gengt aber auch eine verhlt- 

 nismig einfache Unterteilung. 



Das Dynamometer wird zum Leistungs- 

 messer, indem man den Arbeitsstrom I 

 (Fig. 10), welcher die zu messende Leistung 

 vollbringt, durch das eine Spulensystem Sf 



flieen lt (in der Regel das feste) ; das andere 

 Spulensystem S b (in der Regel das beweg- 

 liche) erhlt einen passenden Vorschaltwider- 

 stand und wird wie ein Spannungsmesser 

 zwischen den Punkten A und B an die Be- 

 triebsspannung E angeschlossen. Wird zu- 

 nchst einmal die Selbstinduktion dieser 

 sogenannten Spannungsspule gegenber dem 

 Vorschaltwiderstand vernachlssigt, so ist, 

 wenn r der Gesamtwiderstand des Spannungs- 

 kreises ist (Spule + Vorschaltwiderstand),. 

 J : = E/r und die Eichung ergibt: 



EIcos(-4E,I) = (Cr)a 



Die Ablesung a ist proportional der zu 

 messenden Leistung; die Konstante des Ap- 

 parates als Leistungsmesser ist Cr; sie wird 

 also aus den dynamometrischen Konstanten 

 durch Multiplikation mit dem Gesamtwider- 

 stand des Spannungskreises gewonnen. 



Dabei ist aber bisher die Selbstinduk- 

 tivitt 1 der Spannungsspule vernachlssigt 

 worden. Sie ist fast stets so gering gegenber 

 dem Widerstand des Spannungskreises, da 

 sie bei der Berechnung der Strke des Span- 

 nungsstromes vernachlssigt werden kann. 

 Dagegen macht sich zuweilen die Phasen- 

 verschiebung 6 bemerklich, welche der Span- 

 nungsstrom gegen die Spannung erfhrt. Ist 

 der Betriebsstrom I gegen die Spannung E 

 um den Winkel cp verzgert, so betrgt die 

 Phasenverschiebung zwischen Betriebs- 

 strom und Spannungsstrom nur cp 0, und 



