276 Jaeger: Die Physikalisch-Technische Reichsanstalt. 
Gleichstromspannungen von 10000 Volt herge- 
stellt werden; infolge der von der Reichsanstalt 
eingeführten ‚künstlichen Belastung“ (getrennte 
Meßkreise für Strom und Spannung) ist es möglich, 
mit kleinem Energieaufwand Apparate zur Mes- 
sung von Leistungen bis zu mehreren tausend 
Kilowatt zu prüfen. Der Wert dieser Prüftätig- 
keit der Reichsanstalt ist hoch anzuschlagen, da 
sie erst den geprüften Apparaten die zu den 
Messungen notwendige Einheitlichkeit gibt und 
den einzelnen der Mühe überhebt, sich um die 
Grundlagen seiner Messung, die doch von funda- 
mentaler Bedeutung sind, zu kümmern. 
Ein großes Arbeitsfeld der Reichsanstalt auf 
elektrischem Gebiet, das bis jetzt noch nicht be- 
rührt wurde, bildet die Tätigkeit auf dem Gebiet 
des Wechselstroms. Der Wechselstrom hat all- 
mählich eine immer mehr zunehmende Bedeutung 
gewonnen und erst neuerdings noch durch die Ent- 
stehung der drahtlosen Telegraphie und Telephonie 
neue Aufgaben gezeitigt. Bei dem Wechselstrom 
sind noch eine Anzahl Faktoren in Rücksicht zu 
ziehen, welche bei dem Gleichstrom nicht in Be- 
tracht kommen; andere Meßmethoden greifen Platz 
und andere Apparate und Hilfsmittel sind zu be- 
nutzen. Ferner bedarf man noch anderer Ein- 
heiten, außer den beim Gleichstrom erwähnten, 
nämlich derjenigen für Induktivität (Henry) und 
für Kapazität (Farad). Auch theoretisch bietet 
der Wechselstrom mancherlei. Schwierigkeiten, und 
viele Fragen harren noch der Lösung. Zunächst 
handelte es sich darum, die Bedürfnisse der Tech- 
nik zu befriedigen, die sehr mannigfacher Art 
sind. : 
Das Gebiet der Elektrizität im allgemeinen und 
dasjenige des Wechselstroms im besonderen ist em 
glänzendes Beispiel dafür, in welcher Weise sich 
Wissenschaft und Technik, Theorie und Praxis 
gegenseitig befruchten und fördern können in dem 
Sinne, wie es W. von Siemens stets angestrebt und 
in seinen Lebenserinnerungen so schön zum Aus- 
druck gebracht hat. 
Eine wesentliche Bedeutung besitzt: bei Wechsel- 
strömen die Form der Strom- bzw. Spannungskurve. 
Während für rein sinusförmige Ströme die theo-- 
retischen Betrachtungen im allgemeinen ziemlich 
einfach sind und die Vorgänge sich graphisch 
(durch Diagramme) oder analytisch verhältnismäßig 
leicht übersehen lassen, bereiten die in der Praxis 
meist vorkommenden, von der Sinusform vielfach 
erheblich abweichenden Stromkurven mancherlei 
Schwierigkeiten. Oftmals besitzen die Strom- und 
Spannungskurven eine sehr komplizierte Form und 
haben eine große Anzahl harmonischer Ober- 
schwingungen. Die Angaben vieler Apparate 
hängen z. T. in erheblichem Maße von der Form der 
Strom- oder Spannungskurve ab, und man ist 
bestrebt, diese Abweichung auf ein Minimum zu 
reduzieren. 
Zur Ermittlung der Kurvenform dienen beson- 
dere Vorrichtungen (Analysatoren, Oszillographen, 
bei sehr schnellen Schwingungen mittels des in der 
Reichsanstalt konstruierten Glimmlichtoszillogra- 
phen und der Braunschen Röhre in besonderer Aus- 
| Die Natur- 
wissenschaften 
führung und Schaltung); in vielen Fällen genügt 
die Kenntnis des Charakters der Kurve, die durch 
den sogenannten „Formfaktor“ gegeben ist. 
Außer der Form der Kurve kommt noch die 
Periodenzahl des Stroms (oder Frequenz), d. h. die 
Anzahl seiner vollen Perioden in der Sekunde, in 
Betracht. Auch von dieser Größe hängt die Angabe 
vieler Wechselstrominstrumente mehr oder weniger 
ab. In der Starkstromtechnik ist die Frequenz 50 
am verbreitetsten, geht aber für bestimmte Zwecke 
(z. B. Einphasenmotoren) noch weiter herunter 
(bis zu 15); in der Telephonie gelangt man zu 
Frequenzen bis 5000, in der drahtlosen Telegraphie 
bis zu einigen hunderttausend. Bei diesen sehr 
schnellen Schwingungen spielt die Bestimmung der 
Frequenz (bzw. Wellenlänge) eine bedeutende 
Rolle; die Eichung der zu diesem Zweck für die 
drahtlose Telegraphie konstruierten Wellenmesser 
bildet eine wichtige Aufgabe der Reichsanstalt. 
Eine weitere wesentliche Rolle spielt beim 
Wechselstrom die induzierende Wirkung des 
schwingenden Stromes auf die von ihm durch- 
flossenen ‚Teile selbst und auf benachbarte Leiter. 
Die Wirkungsweise der Transformatoren beruht auf 
dieser Eigenschaft, ebenso die Koppelung der ver- 
schiedenen Systeme in der drahtlosen Telegraphie 
usw. Man nennt diese Eigenschaft die Induktivität 
und kann sie in besonderen Einheiten (Henry) 
zahlenmäßig angeben. Ebenso werden die Erschei- 
nungen durch die Ladungsfähigkeit der Teile, die 
Kapazität (Einheit Farad) bedingt, deren Eigen- 
schaft z. B. aus den Leydener Flaschen bekannt 
ist. So besitzen z. B. die überseeischen Kabel eine 
große, oft sehr unerwünschte Kapazität, die be- 
kanntlich ein großes Hindernis für den telepho- 
nischen Verkehr bildet. 
Induktivität und Kapazität bewirken im all- 
gemeinen eine sogenannte „Phasenverschiebung“ 
zwischen Strom und Spannung, durch die auch die 
Leistung des Stromes beeinflußt wird. Bei nicht 
sinusförmigen Strömen findet dabei gleichzeitig 
eine Veränderung der Kurvenform statt; diese 
„ Verzerrung“ ist besonders groß, wenn die Ströme 
auf Eisen einwirken. 
Meist handelt es sich bei den Wechselstrom- 
messungen um die Ermittlung der sogenannten 
„effektiven“ Spannung und Stromstärke, durch 
welche z. B. die in einem Leiter entwickelte Strom- 
wärme bedingt wird. Die elektrische Leistung 
(Mittelwert), welche mit dem Wattmeter direkt ge- 
messen werden kann, ist nicht mehr, wie bei Gleich- 
strom, gleich Stromstärke mal Spannung (beide 
effektiv gemessen), sondern diese Größe ist noch 
mit dem sogenannten „Leistungsfaktor“ zu multi- 
plizieren, welcher bei sinusförmigem Strom gleich 
dem Cosinus des Phasenwinkels ist. 
Die zur Strom- und Spannungsmessung bei 
Gleichstrom benutzten Instrumente (Nadel-, Dreh- 
spulgalvanometer usw.) sind bei Wechselstrom 
nicht mehr direkt anwendbar; man muß aber, so- 
weit es sich nicht um relative Vergleichsmethoden 
handelt, die Messungen mit solehen Apparaten 
vornehmen, welche mit Gleichstrom geeicht wer- 
