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Elektrizittsleitung 



1. Die Summe der an einem Punkt an- 

 kommenden Strme ist gleich der Summe der 

 abflieenden Strme, oder die Summe aller 

 Strme ist = 0. In Figur 2 Punkt G : a = b + c 

 und in A: e = b + 0. 



2. Die Summe der Produkte von Strom- 

 strke JimdWiderstandWd.h. S J.W in einem 



Fig. 2. 



geschlossenen Stromkreis ist gleich der elektro- 

 motorischen Kraft der Stromquellen ZK 

 (galvanische Elemente usw.) in diesem Kreis. 

 3. Die Gesamtleitfhigkeit ist gleich der 

 Summe der Einzelleitfhigkeiten. Hierbei 

 kann die Leitfhigkeit als der reziproke 

 Wert des Widerstandes definiert werden. 

 Also: 



1 . r-1 



w ' w 



Machen wir hiervon eine Anwendung 

 zur Ableitung der Formel fr die Brcken- 

 schaltung nach Wheatstone (1843), die 

 zur Vergleichung und damit zur Bestim- 

 mung von Widerstnden dient. Falls das 

 Galvanometer stromlos bleibt, so ist in A: 

 e b+0 = in analog: c = d. Nach 

 Satz2istimKreisABF:e.W 1 +d.W 3 + 0=0 

 und im Kreis ABG : bW 2 + cW 4 + = 0; 

 denn JCE = 0, da keine Elemente in diesen 

 Drahtkreisen eingeschaltet sind, also 



eW, _dW 3 



bW~ 2 '~ = cW 4 

 und da e = b, c = d, so gilt 



Wi w 3 

 w 2 "W 4 ' 



Alle oben erwhnten Gesetze gelten auch 

 ohne weiteres fr Wechselstrom, solange die 

 Wechsel der Stromrichtung nicht zu rasch er- 

 folgen (etwa mehr als 1000 p.sec). Bei schnelle- 

 rem Hin- und Herschwingen des Stromes er- 

 scheint der Widerstand grer als mit 

 Gleichstrom gemessen, weil dann die Selbst- 

 induktion (vgl. den Art. Induktivitt") 

 eine der ursprnglichen entgegenwirkende 

 elektromotorische Kraft erzeugt. Diese ist 

 z. B. bei Tesla-Schwingungen (vgl. die Art. 

 Wechselstrme" u. Schwingungen, 

 :trische Schwingungen") so gro, da 

 ein dicker Kupferdraht dem Stromdurchgang 



mehr Widerstand entgegensetzt als ein dnner 

 Kohlenfaden. Ebenso gelten dann die Ge- 

 setze von Kirchhoff nicht. Die Elektrizi- 

 ttsmengen hufen sich an den Oberflchen 

 der Drhte, die hnlich wie Zylinderkonden- 

 satoren wirken, an; diese Anhufungen sind 

 gro gegenber den infolge der raschen Wech- 

 sel nur kurze Zeitflieenden Strommensen. 



3. Gesetz von Joule. Die Elektrizitts- 

 leitung in der Materie erfolgt nur unter 

 Verlust von elektrischer Energie, die dabei 

 teilweise in Wrme umgesetzt wird. Nach 

 dem Prinzip von der Erhaltung der Energie 

 ist die verlorene elektrische Energie gleich 

 der gewonnenen Wrmemenge. P. Joule 

 fand 1841, da die vom Strom erzeugte 

 Wrmemenge proportional dem Quadrat der 

 Stromstrke i 2 mal dem Widerstand w 

 mal der Zeit t ist, whrend der ein Strom 

 durch den Widerstand w fliet. Mit man 

 den Strom in Ampere, den Widerstand in 

 Ohm, die Zeit in sec, die Wrmemenge q 

 in g/cal, so ist q = 0,239. J 2 W.t. Exakte 

 Bestimmungen der Grs 0.239 des elek- 

 trischen Wrmequivalents haben Joule, 

 Lenz, Qu. Icilius, H. F. Weber, Diete- 

 rici vorgenommen. Dieselbe gilt, wie 

 insbesondere Messungen von H. Jahn 

 zeigen, auch fr Elektrolyte. Wrde 

 keine Wrme durch Strahlung und Leitung 

 verloren gehen, so knnte man einen Eisen- 

 draht von 1 qmm Querschnitt mit einem 

 Strom von 10 Ampere in 16 sec auf 1000 

 erhitzen. In Wirklichkeit wird der grte 

 Teil der Wrme durch Leitung und Kon- 

 vektionsstrme der Luft sowie durch Strah- 

 lung verloren gehen. Will man daher eine 

 hohe Temperatur z. B. hohe Weiglut, bei 

 der Licht ausgesandt wird, erreichen, ohne 

 da viel Wrme ungenutzt verloren geht, 

 so wird der betreffende Draht, z. B. ein 

 Kohlenfaden, in einen luftleeren Kaum 

 (evakuierte Glasbirne einer Glhlampe) ge- 

 bracht. Dies hat auerdem noch den Vor- 

 zug, da Oxydation durch Luftsauerstoff 

 vermieden ist. Je dnner ein Draht, je 

 kleiner also sein Querschnitt, desto grer 

 ist der Widerstand, und desto grer ist 

 also bei gleicher Stromstrke die Joule- 

 wrme. Daher werden in den Metall- 

 fadenlampen dnne Fden verwandt. 

 Der Verbrauch elektrischer Energie ist 

 natrlich immer gleich dem Gewinn an 

 Joulewrme. Die Umsetzung elektrischer 

 Energie in Wrme wird in der Praxis bei 

 vielen Vorrichtungen verwandt. Sie dient 

 andererseits auch in der Physik als ein wich- 

 tiges Hilfsmittel kalorimetrischer Messungen, 

 weil man auf diese Art leicht lokalisiert 

 scharf begrenzte Energiemengen zufhren 

 kann. Die Joulewrme liegt ferner den 

 von W. Hankel 1848, Cardew, H. Hertz, 



