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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Nr. 38. 



structeur immer mehr an Mitteln fehlt, diese Fehler zu 

 beseitigen. So hat sich als praktische Spannung fr 

 Gleichstrom 100 bis 120 Volt das sind elektrische 

 Spannungseinheiten ergeben. Die Arbeit ist gleich 

 der Spannung mal der Stromstrke, wie bei dem AVasser 

 gleich dem Geflle mal der Menge des Wassers. Die 

 Einheit der Stromstrke nennt man Ampere. 736 Volt- 

 Ampere sind gleich einer Pferdestrke. Daraus ergiebt 

 sich der einfache Schluss, dass bei einer Kraftbertragung 

 von 100 Pferdestrken bei 100 Volt Spannung eine Strom- 

 strke von 736 Ampere nothwendig ist, wenn wir von 

 allen Verlusten, die bei Umwandlungen von Krften immer 

 stattfinden, absehen. Grosse Strommengen erfordern, genau 

 wie beim Wasser, grosse Querschnitte des Leiters, und 

 vertheuern dementsprechend die Anlage. 



Wollten wir, um das Beispiel der 100 Pferdestrken 

 beizubehalten, diese Kraft 500 m weit bertragen und in 

 den Leitungen nur 10% Verlust haben, so stellt sich die 

 Rechnung, wie folgt. Dieser Verlust setzt sich zusammen 

 aus dem Widerstnde .< der Leitung mal der Stromstrke, 

 und dieses Product ist gleich 10/ der Spannung, d. h. 

 10 Volt. 



x 736 = 10 



_ 1J) 

 ' 736 



Der Widerstand der Leitung ist proportional der 

 Lnge und umgekehrt proportional dem Querschnitt. 

 Dieser Quotient muss mit einer Constaute multiplicirt 

 werden, die abhngig ist vom Material. Bei Kupfer ist 

 die Constante gleich 0,0175, wenn die Lnge in Metern, 

 der Querschnitt in Quadratmillimetern ausgedrckt wird. 

 Das giebt uns fr den Querschnitt = y. 



2 -500- 0,0175 _ 10 

 y _ 736 



y = 2 73,6 500 0,0175 qmm = 1244 qmm. 



Es mssen also Kupferstangen von zn 40 mm Durch- 

 messer verlegt werden, oder eine Kupfermasse von 



10000-0,1244-8,6 kg go 10 700 kg. 

 Will man von den 100 Pferdekrften nur 50 be- 

 nutzen, so kommen allerdings nur = = 2140 kg 



Kupfer zur Verwendung. Wir sehen, dass wir bei grossen 

 Entfernungen und Krften auf alle Flle sehr ungnstig 

 arbeiten. Die naturgemsse Aufgabe lautete nun fr die 

 Elektrotechnik: hohe Spannung anzuwenden. 



Wrden wir 1000 Volt Spannung anwenden knnen, 

 so wren, um bei unserem Beispiel zu bleiben, 73,6 Am- 

 pere zur Ergnzung von 100 Pferdekrfteu nthig. 10% 

 Spannungsverlust bedeutet aber in diesem Falle 10(3 Volt. 



Diesmal lautet also die Gleichung: 



,(, 73,6 = 100 

 _ 100 _ 1000 

 X ~ 73,6 736" 



Wir sehen, dass in diesem Falle der Widerstand des 

 Kupferdrahtes 100 mal grsser sein kann, als in dem 

 ersten Falle; das bedeutet aber bei der gleichen Lnge 

 einen lOOmal kleineren Querschnitt des Drahtes. Es ge- 

 ngt also ein Draht von 12,44 qnim oder 4 mm Quer- 

 schnitt. Die Kilozahl des Kupfers ist 106,98. Wir sehen 

 in diesem Falle, dass wir mit weit gnstigeren Be- 

 dingungen arbeiten. 



Aber wie gesagt, treten beim Gleichstrom technische 

 Schwierigkeiten auf, und der Elektrotechniker wandte 



sich wieder zum Wechselstrom, wo diese Verhltnisse 

 der Stromabnahme einfacher liegen. Wir haben gesehen, 

 dass der Strom in einer Spule sich umkehrt, wenn sie 

 den Magnetpol passirte. 



Lassen wir nun die complicirte Stromumsteuerung 

 weg, so bekommen wir Strme, die periodisch das eine 

 Mal in der einen, das andere Mal in der anderen Rieh 

 tung der Spule tliessen. Es sind dies Wechselstrme. 

 Wie wird hier die magnetische Wirkung sein? Entwerfen 

 wir uns ein graphisches Bild, wie wir es beim Gleich- 

 strom gethan haben, und verfolgen den Magnetismus des 

 einen Endes einer Drahtspule. Er wchst mit strker 

 werdendem Strome, 

 z. B. der Nord- 

 magnetismus, bis < ', 

 dann nimmt der 

 Strom ab, mit ihm 

 der Magnetismus, bis 

 er bei D Null wird. 

 Jetzt beginnt der 

 Strom in entgegen- 

 gesetzter Richtung 



zu fliessen und mag- Figur 2. 



netisirt nun den Sd- 

 pol. Auch hier steigt derSdmagnetismus bis zu einem Maxi- 

 mum bei E und fllt dann bis F zu Null ab. Das wieder- 

 holt sich periodisch. Die Magnetisirungscurve des Wechsel- 

 stromes ist also eine Wellenlinie, die bald ber, bald unter 

 A B fllt. 



Was sind nun die Wirkungen des Wechselstromes? 

 Chemische Wirkungen wird er nicht aufweisen, denn 

 durch den fortwhrenden Wechsel wird, was bei der 

 einen Stromrichtung zersetzt ist, bei der nchsten wieder 

 zurckgebildet. Elektricittssammler fallen hier weg. 

 Die Lichtwirkungen bleiben wie beim Gleichstrom, wenn 

 die Wechsel gengend schnell folgen. 



Wie wird es aber mit der Kraftbertragung? Be- 

 antworten wir uns diese Frage, indem wir den Typus 

 einer Siemens'schen Wechselstrommaschine besprechen. Die 

 Maschine besteht aus zwei Systemen von Elektromagneten, 

 jedes aus einer geraden Anzahl, die im Kreise fest an- 

 geordnet sind (Figur 3 zeigt dies eine System in der 

 Vorderansicht). Die beiden Systeme stehen gegenber, 

 und zwar ist die Windung der Elektromagnete so ein- 

 gerichtet, dass bei den einzelnen Systemen immer Nordpol 

 auf Sdpol folgt, und dass dem Nordpol ein Sdpol 

 gegenbersteht. Zwischen diesen beiden Systemen von 

 Elektromagneten bewegen sich Spulen, deren Zahl gleich 

 der Anzahl Magnete eines Systems ist. Wir wollen eine 

 Spule verfolgen , wenn wir den 

 Wechselstrom in die Maschine 

 schicken, und betrachten eine von 

 den beweglichen Spulen. Die Spule 

 stehe in der Stellung A, und es 

 wird in dem Magneten 1 Nordpol, 

 in der Spule A Sdpol erzeugt. 

 (Es wird hier kurz immer blos von 

 einem Pol geredet. Es ist natr- 

 lich gemeint, dass die Enden der 

 Spulen, welche nebeneinander liegen, 

 die entsprechenden Pole annehmen.) Es findet Anziehung 

 statt und die Spule bewegt sich auf Magnet 1 zu. Tritt 

 nun der neue Wechsel ein, so wird der Magnet 1 Sdpol 

 und Spule A Nordpol. Die Spule wird also, falls sie 

 durch die Centrifugalkraft ber den Magneten heraus- 

 gekommen wre, wieder zum Magnet 1 hingezogen und 

 bleibt vor ihm stehen. Wir werden keine Bewegung be- 

 kommen. 



Die anscheinende Unmglichkeit, den Wechselstrom 



Figur 3. 



