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Elektrische Spannung 



nungsnormal benutzt. Nach den neuesten 

 sorgfltigsten Messungen besitzt es eine 

 elektromotorische Kraft von 1,0183 Volt 

 bei 20 C. Die Vorschriften fr die Zusam- 

 mensetzung des Elementes wurden durch 

 eine internationale Kommission in London 

 1910 festgelegt. 



Es existieren also folgende Einheiten der 

 Spannung : 



1. die elektrostatische Einheit gleich 

 300 Volt, 



2. die elektromagnetische Einheit gleich 

 10- 8 Volt, 



3. die gesetzliche Einheit gleich 1,0000 

 Volt, 



4. die praktische Einheit, das Cadmium- 

 element gleich 1,0183 Volt bei 20 C. 



4. Die Messung der Spannungen. 

 4a) Das Kompensationsverfahren. Bei 

 den Spannungsmessungen unterscheidet man 

 das direkte Verfahren, das aus den von der 

 Spannung ausgebten Krften auf ihre 

 Gre schliet, das indirekte, das die Gre 

 des elektrischen Stromes ermittelt, der 

 von der zu messenden Spannung in einem 

 bekannten Widerstnde erzeugt wird, und 

 das Kompensationsverfahren, dessen Prinzip 

 mit den besonderen Eigenschaften der Span- 

 nung nichts zu tun hat, sondern zur Mes- 

 sung jeder Gre geeignet ist. Es wird 

 seit Urzeiten in der Wage angewandt und 

 besteht darin, da man eine in mebarer 

 Weise vernderliche Gre so lange ndert, 

 bis ihre Wirkung der der zu messenden 

 Gre genau gleich ist, so da sich die 

 Wirkungen, wenn sie gegeneinander gerichtet 

 werden, genau aufheben. 



Das Instrument, welches die Gleichheit 

 der Wirkungen anzeigt, mu der Art der 

 zu messenden Gre angepat sein. Whrend 

 es bei der Wage aus dem Hebel und Zeiger 

 besteht, ist es bei der Spannungskompen- 

 sation ein elektrisches Instrument, und 

 zwar ein Strommesser hoher Empfindlich- 

 keit, durch den die grere der beiden gegen- 

 einander geschalteten Spannungen so lange 

 Strom sendet, als die Spannungen noch nicht 

 vllig gleich sind. Man kann also das Kom- 

 pensationsverfahren sowohl den direkten 

 Verfahren zuzhlen, da die zu messende 

 Spannung unmittelbar gegen eine bekannte 

 wirkt, als auch den indirekten, da die Span- 

 nungsgleichheit mit Hilfe des Stromes er- 

 mittelt wird. 



Am besten aber behandelt man es als 

 Prinzip der Abgleichung" fr sich. Da 

 es von allen Meverfahren bei weitem das 

 genaueste ist, so mge es hier an erster 

 Stelle beschrieben werden. 



Das einfachste Schema des Kompen- 

 sationsverfahrens ist in Figur 1 dargestellt. 

 Eine mglichst konstante elektromotorische 

 Kraft E ist durch einen Schleifdraht s und 



einen Regulierwiderstand r geschlossen (Bat- 

 teriekreis). Von dem Schleifkontakte a 

 und dem festen Punkte b ist ein Stromkreis 

 abgezweigt, der die zu messende Spannung 

 (oder elektromotorische Kraft) e und ein 

 Galvanometer g enthlt (Galvanometer- 

 kreis). Der von der Batterie E im Batterie- 





Fig. 1. Schema des Kornpensationsverfahrens. 



kreise erzeugte Strom wird mit Hilfe des 

 Widerstandes r so eingerichtet, da in jedem 

 Zentimeter des Schleifdrahtes ein bestimmter 

 bekannter Potentialabfall stattfindet, falls 

 im Galvanometerkreise kein Strom fliet. 

 Man kann also durch Verschieben des 

 Schleifkontaktes a jede beliebige Spannung 

 zwischen Null und der Gesamtspannung des 

 Schleifdrahtes zwischen a und b legen. 

 Man schaltet nun die Pole von e in dem 

 Richtungssinne ein, da die Spannung e 

 der Spannung a b entgegenwirkt, und ver- 

 schiebt a so lange, bis das Galvanometer g 

 Stromlosigkeit anzeigt. Dann ist die Span- 

 nung e gleich der unmittelbar aus der Lnge 

 der Strecke ab ablesbaren Spannung zwischen 

 a und b. 



Der Schleifdraht ist fr Przisionsmessimgen 

 viel zu ungenau. An seine Stelle treten zahlreiche 

 Przisions widerstnde, die mit hchster Sorgfalt 

 abgeglichen sind. Der Schleifkontakt wird durch 

 Kurbelschalter ersetzt. Immerhin lt sich aus 

 dem Schema der Figur 1 ableiten, welche Be- 

 dingungen erfllt sein mssen, damit die Ein- 

 richtung genau arbeitet. Da ist abgesehen 

 von der selbstverstndlichen Forderung, da 

 alle Widerstnde den Wert wirklich haben, 

 den sie reprsentieren, die wichtigste Bedingung 

 die, da der Strom im Batteriekreis konstant 

 ist. Das setzt wiederum voraus, da die Spannung 

 der Batterie konstant ist und da sich der Ge- 

 samtwiderstand des Batteriekreises weder infolge 

 von etwaiger Erwrmung noch infolge der Ein- 

 stellung von a in wahrnehmbarem Betrage 

 ndert. 



Die Konstanz der Batterie (meistens zwei 

 Akkumulatoren) erreicht man dadurch, da man 

 sie so gro (z. B. 1 Ampere normale Entlade - 

 Stromstrke) und den Strom im Batteriekreis 

 so klein macht (z. B. 0,0001 Ampere), da er 

 die Batterie nur verschwindend belastet. Auer- 

 dem hlt man die Temperatur der Batterie 

 mglichst konstant. Den Strom im Batterie- 

 kreis sehr klein zu machen, hat den weiteren 

 Vorteil, da die Erwrmung des Kompensators 



