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Naturwissenschaftliche Wocheuschrift. 



XIV. Nr. 15. 



gebeuer Lagc austtbt und claraus die Starke des durch- 

 fliessenden Stromes berechuet. Durch das Biot-Savartsche 

 Gesetz ist die Feldstarke bestimmt, welche eineu strom- 

 durchflosseneu Leiter erzeugt. Verlaufen die Kraftliiiien, 

 welclie eine Spule erzeugt, ausschliesslich in Luft, so ist 

 die Feldstsirke an verschicdencn Stellen durch deren Lage 

 nnd durch Ampere und Windungszahl (Auipere-Win- 

 dungen) eindeutig bestimmt. Enthalt die Spule Eisen, 

 so kommt eine wesentlich grossere (unter Umstiiuden 100 

 bis lOOOfache) Feldstarke bezw. Kraftlinienzahl zu Stande. 

 Experimenteller Nachweis durch das auf einen an einer 

 Torsionsfeder aufgehiingten Magneten ausgeiibte Drehungs- 

 momeut. Das Experiment zeigt weiter, dass, weuu die 

 Spule Eisen euthiilt, die entstehende Feldstarke dem 

 Magnetisirungsstrom nicht rnekr proportional ist, soudern 

 mit steigender Sattignng langsamer wachst (Magneti- 

 sirungs curve). Ein weiterer Versuch zeigt, dass bei 

 siukender Stromstarke der Verlauf der Curve ein auderer 

 ist und gleichen magnetisirendeu Kraften hohere Magneti- 

 sirungen entsprechen, als vorher. Diese Erscheinung be- 

 zeichnet man als Hysteresis (vgl. elastische Nachwirkun- 

 gen). Der beim Verschwinden der magnetisirendeu Kraft 

 zurilckbleibendc Magnetisuius heisst remanenter Magnetis- 

 nius. Die zum Entmagnetisiren nothwendige Kraft heisst 

 Coercitivkraft. 



II. Vortrag. Kraft zvvisclien eincm stromdurch- 

 flosseneu Leiter und magnetischem Fclde. Experimentelle 

 Bestimmung dieser Kraft mittels eines als Waage aus- 

 gebildcten stromdnrchflossenen Biigels. Liiuge des Biigel- 

 stiickes seukrecht zu den Krat'tlinieu 10 cm, Stromstarke 

 18 Ampere (= 1,8 Einheiten) ausgeiibte Kraft gemessen 

 zu 35 Gramm (= 34 340 Dyn). Ilieraus bercchnet sich die 

 Feldstarke zu 1910. 



Bewegt man den Leiter mit einer Geschwiudigkeit 

 von 2 cm per Secunde senkrecht gegen die Kraftliiiien 

 3 Secunden lang durch das Feld, so leistet man hierbei 

 eine mechanische Arbeit von 0,035 . 0,06 Metcrkilogramm 

 = 206 010 absolute Einheiteu. Dem entsprechen elck- 

 trische Energie-Umsetzungen im Leiter; es wird in ihm 

 eine elektromotorische Kraft erzeugt, deren Arbeits- 

 leistung Equivalent der mechanischen ist. 



Elektromotorische Kraft x Strom x Zeit = Kraft x Weg 

 = Kraft x GeschwiudigkeitxZeit (elektrischc Energic aqui- 

 valent mechanischer Energie), mithiu Elektromotorische 

 Kraft x Strom = Kraft x Geschwindigkeit = Feldstarke x 

 Strom x Drabtlange x Geschwiudigkeit (elektrischer Eft'ect 

 Equivalent mcchanischeni Effect). 



Die absolute Einheit der elektromotorischen Kraft 

 wird erzeugt, wenn ein Leiter von der Liiuge 1 cm sich 

 mit der Geschwiudigkeit 1 cm per Secunde durch ein 

 magnetisches Feld von der Starke 1 senkrecht gegeu die 

 Kraftlinien bewegl oder allgemein, wenu ciu Leiter sich 

 so bewegt, dass er per Secunde eine Kraftliuie sehueidet. 

 Technische Einheit: 1 Volt 10 s absolute Einheiten, 

 wird z. B. erzeugt, wenn ein Draht von 20 cm Lange 

 sich mit einer Geschwiudigkeit^ von 10 m per Secunde 

 seukrecht gegen die Kraftliuieu durch ein Feld von 5000 

 Einheiten bewegt. 



Beim obigen Experiment entstand cine elektromotorische 

 Kraft von 



1910-10-2 

 10 8 



= 0,0038 Volt. 



Nachweiss derselben durch Anschluss des Biigels statt 

 au eine Stromquelle an ein Galvanometer. Betrachtet 

 man geschlossene Leiter, so entsteht eine elektromotorische 

 Kraft durch Bewegung, wenn die Zahl der Kraftlinien, 

 welche durch das Inuere (den Hohlraum) fliesseu, ver- 

 grossert oder verkleinert wird. Vermehrt man die Meuge 



der Kraftlinien, welche eine Spule durchsetzen, so crhiilt 

 man eine elektromotorische Kraft, welche im Sinne der 

 Kraftlinien gesehen, im eutgegengesctzten Sinue des Uhr- 

 zeigers verlauft, vermindert man sie, so erhalt man eine 

 elektromotorische Kraft im Sinne des Urzeigers. Wie aus 

 den friiheren Regeln abgeleitet wird, ist die Grosse der 

 elektromotorischen Kraft gemessen in Volt = Zahl der 

 pr. Secunde ein- oder austretenden Kraftlinien 

 x Windungszahl 10 8 . 



Drehuug einer Spule in einem gleichmiissigeu magne- 

 tischcn Feld (Feldrichtung und Feldstarke constant resp. 

 Kraftliuieu uberall gleiche Richtung und Dichte) mit con- 

 stauter Geschwindigkeit um eiue Achse parallel der 

 Spulenebene, senkrecht gegen die Kraftlinien. Bezeicb.net 

 a den Winkel der Spule gegeu die Lage, wo die moisten 

 Kraftlinien hindurchgehen, N diese Menge, so ist der in 

 der gekenuzeichncten Lage hindurchgchendc Kraftlinicn- 

 eiufluss 



n = N cos . 



Durch die Bewegung entsteht eine Aenderung von N 

 und darum eiue elektromotorische Kraft, deren Grosse 



n dN ,, . 



= To-s-dT Volt > 



wenn n die Windungszahl der Spule bedcutet. Bczcichuct 

 T die Dauer einer Umdrehuug, t die Zcit seit Ausgang 

 von der Nulllage, so gilt 



2nt n _ T 2n . *,** ., . 



a = -=-; c = ^- s N S' n rp Volt. 



Diese elektromotorische Kraft wechselt stetig ihre 

 Grosse und periodische Richtung. Wirkt sie auf einen 

 geschlossencn Kreis, so erzeugt sie eiuen Wcchselstrom. 

 Theorie betrachtet Wechselstrome, deren Momentanwerth 

 nach der Sinust'iinction vaiiirt. Phasen des Stromes resp. 

 der Spannung (vgl. Mondphasen). Wechselzahl = halbcr 

 Periodenzahl. Fiir die Starkstrombetriebe 30200 Wcchscl 

 per Secunde; in Deutschland iiblich: 100 Wechsel. 

 Wechselzahl im Telephon je naeh Tonho'he. Der Mittel- 

 werth der Stromstarke eines \Vechselstromes ist gleich 

 Null. Wirkungen, die proportional der Stromstarke sind, 

 fallen i. A. bei Wechselstrom aus, Messiustrumente, auf 

 solchcm beruhend (Galvanometer, Voltameter) reagiren 

 iiicht. (Doch ist Wasserzersetzung moglich, wenn die 

 Zersetzungsproducte rasch entweicheu). 



Wirkungen, die proportional dem Quadrat der Strom- 

 starke sind, treteu bei Wechselstrom in gleicher Weise 

 wie bei Gleichstrom auf. Effectivwerth des Wecbsel- 

 stromes definirt durch 



i2 = _i [isdt. 



Elementare Ableitung des Mittelwerthes von sin 2 a 

 durch Ziiorduuug von sin 2 a und sin 3 K ) = cos' J 



zu ] /2 i = V2-7=0,707 J. 



Effectivwerth dadurch definirt, dass er die Starke 

 des Gleichstromes bezeichnet, welehe die gleiche Wiirnic- 

 wirkung hervorbringt, als der betreffeude Wechselstrom. 

 Hitzedrahtinstriinieiite, Elektrodynamometer messen direct 

 den Effectivwerth, da sie auf Stromstarkequadrat ent- 

 sprechen. Weicheiseninstrumeute miissen fur Wcchselstrom 

 besondere Aichung erhalten. 



III. Vortrag. Treffen in eiueni Punkt zwei Wechsel- 

 strome gleicher Periode zusammeu, so addiren sich die 

 Momentanwerthe. Experiment: 7 Ampere und 9 Ampere 

 Effectivwerth ergeben 16 Ampere Effectivwerth. Stimmeu 



