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Das Maass der Wirksamkeit magneto-elektrischer Maschinen.

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43 1
II. Diis Maafs iler Wirksurnkeit rnugneto-dektrischer ilhschirien; von YV: W e h e r .
Es wird nicht ohne Interesse segn, von
den Wirkungen der irn vorhergebenden Aufsatze bcschriebencn magneto-elektriscben Maschine einige Maafsbestilnlnungen zu
geben, zu dem Zwecke ciner Vergleichung derselben init
anderen Maschinen und anderen Qiiellen des Galvanisinus zum Grunde gelegt zu werden.
Da es sicli hierbei um Striiinc von bedeuteiider StGike
handelt, so kann die bislier meist nur zu Mcssung mapetischer Wirkungen gebrauche, von G a 11Is angcgebene Messungsmethode in Auwcndung gebracht werdcn,
welche gewiihnlich unter dem Naineu der Abbzkungsuersuche beschrieben wird.
Es ist diese aiif Messung galvanischer Striime angewendete Mcthode sclion im I,. Bande dieser Aniialeii von
inir eriirtert und Seite 29 gesagt wordcn: >)DieMethodc
das Moment ehes Stabmagnets nacb absolutein MaaSse
zu inessen, wiirde sich iinlnittelbar auf die Mcssung clcs
Moments einer geschZossenen galuanischen Kelte a n w c ~ ~ den lasscu, wenn diese game Kette kcinen griifsercn Rauin
als jener Magnet einnzhme, und dabei auf gleicher Eiitfernung eine eben so grofse Ableukung der Nadel hervorbriichtc.
Ich bemerke nun zuniichst, daCs diesc beiden Betlingongen wirklich zugleicli erfiillt werden kiinnen, wenn
man iiber einen starken Stroiu in einem Zangerr Dralrfe
frei verfiigen kann, was bei unserer magneto-elektrischc~i
Maschine der Fall ist.
Es wurde ii~lnlichaus einem etwa Millim. dicken,
370 Berliner Ellen langen ubersponnenen Ihpferdrabte
eine Rolle von ctwa 120 Millim. Diirclimesser gebildet
((
432
und der Strom der Maschine durch dieselbe geleitet. Ihrc
W i r k u n g mar d a m , wie die eines starken Magnets, i n
der Ferne noch so grofs, dafs die dadurch hervorgebrachte
Ablenkung eines Magnetometers, init Hulfe von Spiegel
und Ferurohr, sich genau messen lids. Es liefsen sicli
also dainit Shnliche Ablenlrungsversuclie inachen, wie niit
einem Magnetstabe bei der Messung der Intensitzt des
horizontalen Theiles d e r erdmagnetischen Kraft nach absolutem Maafse nach d e r von Gaul‘s gegebenen Vorschrift ausgefulirt wcrden.
Zu diesem Zwecke wurde nun ein kleiiies (Reise-)
Magnetometer gcbraucht, dessen Nadel 150 hlilliin. lang
irnd mit clein Spiegel vcrsehcn war. Die Mitte der Draht-.
rolle wurde von der Milte jener Nadel 81G ?~Iilliu~.,und
zwsr i n der Riclituug senkrecht, suf den inagnetischen
Meridian, zucrst nacli Osten, sodnnu nach Wesfen, entfcrnt. Die Drahtrolle w u r d e dnbci iu eine solche Lage
gebrncht, d a k ihre verIYngcrte Axe die Nadel tialbirte,
d. i. so, daEs die Lage dcr Ablenkungsrolle ganz der Lagc
des Ablenkungsstabes entsprach.
Hierauf murdc d e r Stand des Magnetoiiieters beobachtet , und diese Bcobaclituug wiedcrholt , iiaclidein der
Stroin in der Rolle umgekehrt worden war, w a s der Verwechslung der Pole des Ablenkungsstabes entspricht. Aus
der Differeuz dieser bciddn beobachteten Magnetonieterstande und derjenigen, welche sich ergab, wenn die Ablenhungsrolle von ihrer iistlichen Lage in die wesih’che
versetzt war, wurde das Miticl erhalten:
=89,15 Skalentheile,
wo der Bogenwerth jedes Skalentlieils in Theileii des
Halbmessers ausgedruck t
-
1
TVViS
war.
I.
Bc-
433
I. B e s t i m m u n g d e s W i d e r s t a n d e s d e s urn d i e I n d u c t i o n s r o l l e n d e r Maschine g e w u n d e n e n Drahts.
Die angegebene Methode der Messung wurde nun
beniitzt, um Z W F S ~ den Widerstand des Drahts, welcher
urn die Inductionsrollen der Maschine gewunden war, zu
bestimineii. Es war dazu nur nijthig, die vorige Messung
zu wiederholen, naclidem noch ein langerer Draht in die
Kette eingeschaltet worden war, und zwar in solcher Lage
und Entfernung, dafs er auf den Stand des Magnetometers keineii Einfliifs hatte. Es wurde dazii ein 1664 Berliner Ellen langer Kupferdraht von derselben Sorte, wie
derjenige, woraus die Ablenkungsrolle bestand, genommen, und es ergab sich damit im Mittel die Differenz der
Magnet om et erst and e
=58,868 Skalentheile.
Wendet man nun hierauf die Ohinschen Gesetzc
an, bezeichBet mit A die ~;alvanoinotorischcKraft, mit
die in Berliner Ellen ausgedriickte Liinge eines Drahtes
von gleicher Art, mie zur Ablcukungsrolle, dessen Widerstand dein Widerstande dcs om die Inductionsrolleu der
Mascliiue gewundenen Drahts gleich ist, und belnerkt man
dabei, dafs die Verbindungsdrahte der Maschine niit der
Ablenkungsrolle 15 Berliner Ellen der angegebenen Drahtsorte aequivalent waren, so ergeben sich aus obigem Versuche folgende zwei Gleichungen:
n
A
R-k 15 +370
A
R +15+370+
=s9,15,
-
58,868,
1664
=2850 folgt, d. h. der W’i-
woraus A = 288380 und R
derstand des um die Inductionsrollen der Maschine gewundenen Dralits war dem Widerstande von 2950 Berliner Ellen Draht von der Sorte; welcher zur Ablenkungsrolle gebraucbt wurde, gleich.
Hierbei ist zu e r w h e n , dafs diese um sechs Inductionsrollen gewundenen Drahte auch so coinbinirt werPoggendorff’s Aond. Bd. LXI.
28
434
den kgnnen, daEs sie einen sechsmal kiirzeren Draht von
sechsfachem Querschnitt bildcu, ihr Widerstand also sechsunddreifsigmal kleiuer ist. W i r d dieser Widerstand mit
R' bezeichnet, so ist R'=79+ Berliner Ellen.
11. A b h s n g i g k e i t d e r S t r o m s t s r k c v o n d e r S c b n e l l i g k e i t d e s
W e chsels.
Unter Wechsel wird der Uebergang der Iuductionsrollen von einem Pole zum entgegengesetzten bei der
Drehung der Maschine verstandcn. Bei jeder Umdrehung
der S t f i h r e r s c h e n Maschine findet also ein sechsinaliger
Wechsel statt.
Bei den bisherigen Versuchen war die Maschine immer gleichfiirmig so gedreht worden, dafs 27,9 Wechsel
in 1 Seciinde stattfanden. Es wurden nun dieselben Versuche wiederholt, zurst bei 33,48 Wechseln in 1Secuudc,
sodunn bei 44,64 Wechselu in 1 Secunde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tafel zusammengestellt.
I
Zahl dcr
Wcclnsel.
I
Mittlere nifferenz der
beobachtcten
Magnetometeistiinde.
95,263
4464
101,646
Es ware interessnnt gewesen, diese Versuchc noch
weiter fortzusetzen und die Zalil der Wechsel in 1 Secunde noch bedcutend zu vermehren, um zu sehen, ob
die Stromstzrke bei ilnmer zunehmender Geschwindigkeit
ein Maximum erreiche, und sodann wieder abuehme, was
aus dem vorliegenden Versuche nicht erkenutlich ist: es
liefs sich aber diefs nicht mit der Regelmafsigkeit und so
lange Zeit, als es zur Ausfiihrung der Messungen nothwendig war, bewerkstelligen.
W e n n das Eisen in den Inductionsrolleu vollkom-
435
men weich wYre, so dafs zur Herstellung des magnetischen Gleichgewichts keine merkliche Zeit erfordert wurde,
so wurde die Stromstarke mit der Zahl der Wechsel proportional seyn, d. i.
g=an,
wenn g die Stromsterke, n die Zahl der Wechsel in 1 Secunde und a eine Constante bezeichnet. Die Coercitivkraft des Eisens, welche desto grofseren Einfluk gewinnf
je griifser die Zahl der Wechsel ist, macht, dafs dieses
uiclit der Fall ist.
Vorausgesetzt nun, dafs mit Beschleuuigung der Wechsel die Stromstarke ein Maximum erreicht und von da an
wieder abnimmt, lafst sich die Abhangigkeit der Stromstarke von der Zahl der Wechsel durch folgende Gleichung darstellen:
an
g=l +bn+cnn,
wo a, b und c drei aus den Versuchen zu bestimmende
Coustanlc sind, deren Werthe sich aus obigen Versuchen
crgeben:
a=5,74435
b =0,019393
c =0,0003297.
Fur '18,2 Wechsel in 1 Secunde wiirde sich hieraus die
Strornstarke, nach Skalentheilen gemessen, =71,5 ergeben. Das Strommaximum findet hiernach fur n =55 statt,
uud ist =103,1.
Ill. M a a f s d e r W i r k s a m k e i t d e r M a s c h i n e .
Die Magneto-elektrische Maschine bringt einen Strom
hervor, dessen Starke fur gewisse Schnelligkeiten der
Wechsel in gegebenen Leitungsdrathen durch obige Versuclie naher bestimmt worden ist. Die Wirkungen, welche dadurch hervorgebracht werden konnen, hgngen aber
nicht allein von der Stromstarke, sondern auch von der
Drahtlange ab, welche zur Ablenkungsrolle oder zu dem
28 *
436
Multiplicator verwendet werdeii knnn, durch wclchen der
Strom z. B. auf eine Magnetnadel, oder auf ein Stuck
weiches Eisen wirkt. Die Wirksamkeit der Maschine
ist daher mit demselben Rechte nach dieser Drahtliinge,
wie nach jener Strornslarke abzuschatzen, und kann folglich durch das Product beider gelnesseii werdcn. Nack
Verschiedenheit der Umstande erhalt dieses Product verschiedene Werthe, unter deiien eines ein Maxirnum ist.
Dieses letztere sol1 vorzugsweise zum MaaJs der Wirksamkeit der Maschine g en o ui in en werd en.
Jenes Product ist ein Maximum, wenii crstens der
ganze Leitungsdraht aulserhalb der Mnschine Zuni wirkenden Multiplicator oder zur Ablenkungsrolle verwendet
wird ; zweitens der Widerstand in deiii iiufseren Leitungsdrahte dem Widerstande dcs Drahtcs in der Maschine
gleich ist. Bei S t i i h r e r ' s Maschine findet diefs statt,
wenn der aulsere Draht (von dcr Sorte der Ablcnkungsrolle) 2850 Berliner Ellen lang ist, wo dann die Stroinstsrke nach dem 0h m schen Gesetze
A
--2 '2850
seyn wurde. Da A aus obigen Versuchen gefunden worden ist:
A= 288380,
so ergiebt sich jene Stromstlrke hieraus:
W i r d diese mit der Drahtlange =2850 multiplicirt, so
erhslt man das Maah der Wirksamkeit
,-=A=
I
144190.
Diese Bestimmung gilt fur 27,9 Wechsel in 1 Sccundc.
F u r 18,2 Wechsel in 1Secunde, wo
A
=71,5
2850+ 15+370
gewesen seyn wiirde, also
A= 231300,
437
ergiebt sich die Stromstlrke in einem 2850 ElIen langen
&)ern Leitungsdrahte
-A
2 2850-
40,58,
und durch Multiplication mit der Drahtlange =2850
Maafs der Wirksamkeit der Maschine
das
+A=115650.
1V. Vergleichung der W i r k s a m k e i t der M a s c h i n e b e i vers c h i e d c n e r C o m b i n a t i o n der D r i h t e .
, Es ist schon erwtihnt worden, dafs die Drabte der
Inductionsrollen in der Maschine auch so verbunden werden ksnnen, dafs sie einen secbsmal kiineren Draht von
sechsfachem Querscbnitte darstellen, dessen Widerstand
sechsunddreifsigmal kleiuer =79: Berliner Ellen ist.
Bei dieser zweiten Combination der Drahte wutden
nun ahnliche Versuche wie bei der ersten ausgefuhrt, und
es ergaben sich daraus fur 27,9 Wechsel in 1 Secunde
folgende Gleichungen:
A
=78,479,
79$+15 t 3 7 0
A
=26,625,
79++ 15 -I-370t83.L
woraus der Werth von ,4 i m Mittel gefunden wird:
A= 35500,
folglich das Maafs der Wirksamkeit der Maschine bei
dieser zweiten Combination der Drahte
= A= 177 50.
Wollte man nun auf diese Angaben eine Vergleichung der Wirksamkeit der Maschine bei diesen verschiedenen Combinationen der Inductionsrollen begriinden, so
miifste man zuvor die LeitungsdrZbte, durch welche die
Maschine wirkt, auf aequivalente Drahte von gleicher Masse
reduciren.
Nun ist ein 79: Ellen langer Draht mit einem Drahte
von sechsfacher Lange und sechsfachem Querschnitt aequi-
+
438
valent, und dieser wiirde gleiche Masse haben, wie der
2850 Ellen lange Draht, welcher im ersteren Falle als
Schliefsungsdraht angenolnmen worden ist. Durch Substitution dieses aequivalenten Drahts erhalt man aber einen
sechsmal griifseren Werth als Maafs der Wirksamkeit der
Maschine, namlich
106500,
welcher nun vergleichbar ist mit dern fur die erste cornbination der Drahte erhaltenen Restiltate
14'1190.
Man sieht daraus, d a t die Wirksamkeit dcr Maschilie
bei 27,9 Wechseln in 1 Secunde nach der ersten Combination der Drihtc betrachllich griller, als nach der
zweiten ist.
In der That wsre cine Gleichheit der Wirksarnkeit
in beiden Fallen nur d a m zu erwarten, wenn die Induction in allen seclis Inductionsrollen gleichzeitig als
ganz gleich vornusgesetzt werden durfte; wenn diefs nicht
der Fall ist, so mufs die Wirksamkeit bei der zweiten
Combinationsweise nothwendig geschwacht werden.
V.
V e r g l e i c l i u n g d e r W i r k s a m k e i t d e r S t D h r e r s c h e n Mas c h i n c m i t e i n c r M i s c l r i n c von Oertling.
Das physikalische Institut in Leipzig besitzt cine vortrefflich coristruirte magneto - elektrische Maschine von
O e r t l i n g in Berlin. Es schien nun inleressant, diehVirksamkeit auch dieser Maschine auf dieselbe Weise, wie die
der S t i i h r e r s c h e n , zu bestimmen. In dieser Absicht sind
mit der 0 e r t l i n g schen Maschine ahnliche Vcrsuche, \vie
die oben bescbriebcnen, gemacht wordeu, aus dcncn sicli
den 0 hm schen Gesetzen gemifs folgendc Gleichungen
ergeben haben:
A
+15+37O
A
R+15+370+834=
=24,425,
979821
439
woraus
A =14079
R =191,4
folglich die Stromstarke in einem 191,4 Berliner Ellen
langen Schliefsungsdrahte von der mehnnals bezeichneten Sorte
14079
=236,8.
191,4
Wiirde man nun bei dieser Maschine einen 191,4 Berliner Ellen langen Kupferdraht von der fruher bezeichneten Sorte zum Schliefsungsdraht gebrauchen, so wurde
derselbe cine 14,89mal geringere Masse, als der 2850 Berliner Ellen lange Schliefsungsdrabt der S t 6 hrerschen
Maschine besitzen. Um beide Schliefsungsdrahte auf gleiche Massen zu reduciren, kiinneu wir statt des ersteren
einen aequivalenten Draht von 3,859facher L h g e und
3,859 fachem Querschnitt einfiihren, der init dcm von 2550
Ellen Llinge gleiche Masse hat. Das M a d s fur die Wirksamkeit der O e r t l i n g s c h e n Maschine ergicbt sich dann
-3,859 4 A=27165.
Dieses Resultat, welclies fur 18,2 Wcchseln in 1 Secunde
gilt, ist also vergleichbar mit dexn oben bei gleichem Wechscl fur die S t i i h r ersche Maschine erhaltenen Resultatc
=115650.
Hierbei ist aber zu beachten, dafs die S t i i h r e r s c h e Maschine als ein Complex dreier O e r t lingsclien Maschineu
zu betracliten ist, meil sie sechs Inductionsrollen mit drei
Hufeisenmagneten umfafst, so dafs ein Wechsel von sechs
Inductionsrollen immer zugleich stattfindet , wlhreud die
0 e r t 1i n g sche Maschine iiur zwei Inductionsrollen init
einein Hufeisenmagnet enthalt, so dafs zugleich immer nur
ein Wechsel von zwei Inductionsrollen zugleich eiutritt.
Hieruach erhelt man also das Verhiiltnifs der Wirksamkeit
eincr gleichen Zahl von Elementen in beiden Maschinen
27164:--1:1,42.
1156503
-
-
440
Also aucli dann, wenn man die Maschine in ihren einzelnen Eleinenten betrachtet , bleibt der S t ii h r e rschen
Maschine ein erheblicher Vorzug. Der Grund hiervon
lag in dem Mange1 des Commutators bei der O e r t l i n g schen Maschine. Es war hier niiinlich zu obigen Versuchen statt der Coininutation blos die Einrichtung getroffen, d a k die Kette einen Wechsel uin den andern ganz
geliist wurde, woraus folgt, dak nur der halbe Strom erhalten wird, wie bei Anwendung eiiics Commutators. Das
Verhiiltnils gleicher Zahl von Elementen i n 0 e r t 1 i n gs
und S t i i h r e r s Maschine wurdc sich also, wenn beide
gleiche Cominutatoreii hiittcn, wie 1:0,71 ergeben haben.
Ein solches Resultnt war aber zii erwarten, weil dcr Magnet der 0 e r t 1i n g schcn Maschine bcdeutend griifser ist,
als der Maguet in der S t i j b r e r s c h e n Maschine.
VI. D i e W i r k s a m k e i t m a g n c l o - e l e k t r i s c l l e r Masclrinen n a c h
absolutern Maafse,
Aus dein Vorhergehenden lafst sich entnehmcn, dals
zur Vergleichung der Wirksamkeit verschiedener Maschilien nbthig ist:
1 ) Gleiche Geschwindigkeit des TYechsels zum Grunde
zii legen;
2 ) die Wirksainkeit nach dein Producle dcr &omsiarke in die Lange des disporriblen Schlic/sungsdrnht es zu b eiir I h ei I en ;
3) den disponiblen Schliefsiingsdraht bei jeder Maschine
dabei so abzumessen, d a k die Halfte des Gesammtwiderstnndes in der Kette auf. ihn koniint;
4) endlich nach den Gesetzen aequivalenter Leitungsdrahte die disponiblen Schliefsungsdrshte der verschiedeuen Maschinen auf gleiche Massen yon gleichem Merall zu reduciren.
Die Vergleichung der Wirksainkeit solcher Maschineii lakt sich endlich noch auf die niit andern Stromquellen ausdebuen, wobei es jedoch von Belang seyn
441
d r d e , wenn man entweder das Maximum der Stromstarke , welches durch Beschleunigung des Wecbsels erreichbar ware, wenn ein solcbes existirte, oder wenn kein
solclies stattfinde, die GrYnze zuin Grunde legen ktinnte,
welclier die Stroinstarkc mit zunehmender Schnelligkeit
des Wechsels sich niiherte.
Allen diesen Bestimmungeu iiber die Wirksamkeit
maC;neto-elektrischer Maschinen kann endlich aber ein noch
hOlicrer VTertli,als diesc Vergleichungeu baben , ertheilt
werden, wenn man sie auf absolutes Mads reducirt, wodurch sie unabhSngig von den Instrumenten merden, welche man benutzt hat, und von Ort und Zeit, wo die Versriche gernacbt wurden. Methode und Hiilfsniittel sind
d a m vorhanden.
Denn es koinmt dabei hauptsiichlich nur auf die Bestiminung dcr Siromstiirke nach absolutem Maafse au,
die ich schon im LV. Bandc dieser Annalen erlautert
habe, und die sich auch aus den hier beschriebenen Versucben leiclit ableitcn lafst.
W i r setZen, zum Zweck dieser absoluten Bestimmung
1 Wechsel in 1 Secunde voraus.
Die StromstSrke ist dafiir in Skalentheileu. bestimmt
worden
=5,74435 Skalentheile ),
welcbe die d o p p c h durch die Ablenkiingsrolle hervorgcbrachte Ableiikuug der Magnetnadel vom uiagnetischen
Meridian angebcn.
Die eiifuclie Ablcnkung ist also halb so g d s , und
1:ilst sich durch Multiplication n i t dein absoluten (in Theilen des flalbinessers ausgedruckten) Bogenwerth eines Skalentheils ==Av nacli absolutem Maafse bestiinmen
Die auf die Magnetnadel wirkende Kraft, welche diese
1 ) IIierbei wird von dem Einflusse der Coercitivlrraft dcs Eisem abstrahirt.
442
Ablcukung der Maguetiiadel hcrvorbrnchte , verkilt sicli
nun zur Kraft, mit welclier die Erde auf die hadel wirkt,
wie dieser nruch zur Einheit, oder jcuc Kraft kauu ausgedriickt werdeu durch
0,0014433. T,
wo T den Erdinagnetismus bezeichnet.
Der Erdmagiietismus , nach absolutein Maafse bestimmt, war nun fur Leipzig durcb besondere Versuclie
gefunden worden:
T= 1,92.
J e n e I h f t wird also nach absolutein Maafs gefundcn:
=0,0014433 1,92=0,0026268.
Diesc Kraft war nun von der Ablenkungsrolle aus dcr
Entfernung von 81G Milliin. auf die Magnetnndcl ausgeiibt
worden. W i r kiinnen leiclit den Magnetisinus M cincs
Ablenkungsstabcs nacb absolutcrn Maafs bestimmen; der,
an die Stellc uiid in die der Ablenkungsrolle cutsprcchcude Lage gebracht, die namliche Kraft auf die Magnetnadel ausgeiibt haben wiirde, namlich nacli der bekaniiten Gleichung ( wenn wir das Glied vernachl%ssigcn,
in desscn Nenner die fiiufte Potenz der Entferiiung stebt):
wo in unserm FalIc
T.tang u= 0,0026268
R=816
zu setzen ist, folglich
M=713G30.
Die Stromstiirke nacli absolutcm
Maafse nach der
in diescn Annalen Bd. LV, S . 31 gegebenen Bestimmuug
wird nun aus diesein Werthe von kf gefunden, weuii
man ihn mit dejenigen Fliiche S dividirt, welclie voii
dem Drahte der Ablenkungsrolle umwuiiden wird.
Aus der Zahl der Uuiwindungen und deren Durchmesser ist diesc Flache in Quadratinilliinctern , melclic
443
nach den von G a u f s gewablten Grundmaafsen als Flzchenmaah zu betrachten sind , berechuet worden:
S= 8313440,
woraus sich also die Stromstarke nach absolutem Maafse
:
ergiebt
-
713630
8
m
=
0,08584.
Ueber diesen Strom disponirt man nach den oben gegebenen Bestimmungen in einem Drahte von 2850 Berliner
Ellen =1588600 Millim. Lange, dessen Masse
5825800 Rlilligr.
betrug. Zur absoluten Bcstimmung ist nun statt dessen
ein aequiralenter Draht von der Masseneinheit, d. i. ein
Milligramin, zu setzen. Ein solcber Dralit m d s 1/’5825800
=24 13,7mal kiirzer seyn und 1413,7mal klcineren Querschnitt haben, d. i. er wird
’
788.600=74 1 Milliin.
2413,7
lang seyn.
Hieraus wird nun endlicli die Wirksainkeit dcr Maschine auf absolute Maafse (auf 1 Wechscl in 1 Secuiide
und auf 1 Milligr. Masse des disponiblcn Schliefsuugsdrahtes) reducirt erhalten, wenn man diese Liinge von
741 Millim. mit der Stromstjirke O,OS58l rnultiplicirt
-63,6.
Fur n Wechsel in 1 Secunde und fur m Milligr. Masse
des disponiblen Sclilie~sun~sdralites
erliiilt man iin Allgcmeincn hieraus die Wirksainkeit nach absolutein Maafse
wobei immer vornusgesetzt wird, dafs der Widerstand
des disponiblen Sclilicfsungsdrathes die HYI ftc des Gesammtwiderstandes in der Kette betrage;. fur. ein gegebenes 7n wird dieser Wertli ein Maxiiiiuin fiir n=55.
Obiger Ausdruck erhalt dann. den W e r t h
55-Vm
=114l,7*l/rn.
63’6 2 0,019393 55
+
444
Urn diese griibte Wirksamkeit, clercn unsere magnetoelcktrische Maschine fdiig ist , rnit der Wirksamkeit auderer Qucllcn des Galvanisinus zu vergleiclien , wollen
wir beispielsweise die Kolrfe~itinkkcttcvon B u n s e n wiihlen, iiber welche Hr. Dr. C a s s e l in n n n in Marburg, unter B u n s en’s Leitung, eine selir intcressantc Scbrift herausgegeben hat:
Ucber die galvanische Kohlenzinkkette und eiiiige init
derselben angestellte Beobachtungen. Marburg, 1843. *c
Aus den in der zu S. 37 dieser Schrift gehiirigen Tafcl
mitgctheillcn Ecobaclitungen crgiebt sich (wenn man den
erstcn selir abwcichenden Versucli aussclicidet ) fur die
Stromstiirke inch absolutern fifaafsc, der Ausdruek
600000
3387 r’
folglich fur r=33S7
=68,575.
Diese Stroinst:irke wirkt dahci in cincm 3397 Millim. langen Dralite uon 1 QuaJmtmilLrn. Qucrschtult, desseii
Masse
=3387 8,878 Milligr.
betrug, d. 11.
m =30068.
Hicrnach ist das M a d s dcr Wirksamkeit cines solchen
Beclicrs
-88,575
- 3387 - V m=1730 .Vm.
V30068
Hieraus ergiebt sich also, dafs die S t ii h r c rschc Maschine
bei 55 Wechseln in 1 Secunde eine~nR u u s e n s c h e n Becher an Wirksainlteit nur etwa urn ein Drittel nachstelit:
eiii Resultat, was die Erwartungcn, die man von solchen
magneto -elektrischen Maschinen gehegt hat, fast zu ubertre f fen scliein t.
Diese Maschinen werden ohne Zweifel mit der Zeit
eine nocli griilsere praktische Wichtigkeit errangcn. Denn
w e m auch vor der Hand noch ihre Wirksamkeit von vie-
+
445
len andern galvanischen Apparaten iibertroffen wird, und
auch nicht zu erwarten steht, dafs durch bessere Conslruction SO vie1 erreicht werde, wie init hydrogalvanischen Ketten, so habeu sie doch darin einen grofsen praktischen Vorzug vor Ictztercn, dafs sie unver~nderlicliuud
unabhlngit; von allen cheinisclicn Processen sind. Sic gcw5hren fur alle Zweckc, zu welcheu ihrc Kraft gcniigt,
die griifste Bccpeinlichkeit iin Gebrauclic, wcil sic oliuc
Vorbcrcitung jedeneit fertig und auwendbar sind, sobald
iiur ein Rad oder eine Kurbel gedreht wird. Der praktische Gebrauch der Maschine wird init ihreii Leistungen
sich schnell erweitcru. Es ist daher wichtig, dafs jcde
Verbesserung gepriift und das Wachsthuin dcr LeiStungeu Scliritt fur Schritt verfolgt werde.
Dnzo fiihren solclie Destiminungcu iibcr ihre Wirksamkeit, wie hicr eine solclie beispielswcise gcgeben wordeu ist.
ES wiirc zu wiinscbci~, dnCs solche Bestiiiiinungen
liautiger gemacht wiirdcn ; cliirch dicsclbcn kann dcr Welteifer unter den Kiinstlcrn bclcbt und in der Folgc die
beste Einsicht uber die allmaligc V e r v o l l k o i n u ~ i ~dcr
~i~~~~
Maschine gewonnen werden.
Aus dem gegebeucn Beispielc geht- iibrigens Iicrvor,
dafs solche Bcstiin~riungcnweder grofse Hulfsmittel, uoch
vieIe Arbeit fordern; alle dazu uiitliigeii Versuchc lasscn
sich niit vorbcreitetcin Apparate in einer Stunde bequcill
ausfiihren.
Auch zur Verstiindigung zmischen Bestellcrii und Vcrfertigern, solcher Maschinen sind solche Bestiminungen ein
wesentliches Bcdiirfnifs, uiid kiinnen kcincsrvcgcs durch
die bei aller 1Veitl;iufigkeit doch stets unvollstaiidigen
Beschreibungen der mit solcheii Maschinen hervorgebrachten Wirkungen ersetzt wcrdeu. W i e die Ccsteller uud
Vcrfertiger von Dampfinaschinen fiber die Zald der Pferdekrafte, womit sie atbeiten solleo, ubercinkoinmen : auf
ahnliche Weise sollte bei Bestellung magneto - elektrischcr
'
446
Maschilien verfahren werdeii, indem nach den gcgebenen
Vorschriften die Leistuiigeii der Maschinen vorausbestimmt
uiid nachlier erprobt wiirden.
Schliefslich will icli nocli einc Bemerkung ubcr dic
gr6 fst e mugnetische W i k s a mkeit d er M a schine b ei fii geii .
Der Schliehngsdraht der Rlaschine besitzt bekanntlich
magnetische Krufle, die nicht blos von der Sfromstiirke
und Drahilange, sondern auch voi; der Form des Drubies abhringen. Nach Vcrschiedenheit dcr Forin, welche
dcm Dralitc gegebcn w i d , koinmt ihrn eiii verschicdenes
mngnetiscfles Mornenf (der Definition geiii;ifs, welche davon in der Lchre voiii Magnetisinus gegeben wird) zu.
Fur cine hestiinmte Form des Drahtes wird dieses Moment eiii Maximuin, und dicse Form ist dic Kreisform.
Setzen wir diese Kreisform vornus, so crgicbt sicli
das incrkwiirdigc Kesultat, d a k , \Venn wir zum Schliek u ngsd rali t e successi vc versch i edcne oequioale~iteDriihte
oon dernselbeiz Metalle (Kupfer) nehmcn, d. h. Drdite,
dcrcn LBiigeii und Querschiiitte in dein nsmlichcn Verlidtriissc stchen, dic also ilirer Masse nach vcrscliicdcn
sind, ihre magnetische Mornente ihren Massen direct proportional sind. Man kann dicscs Verhaltnifs benutzen
zur Vcrgleichung diescr Scliliersuiigsdriihte mit Stahlmagneteii.
Dasselbe Gcsetz fiodet nsmlich auch auf Stab1 Anwciidiiiig, bei glcichcr Beschaffenlieit des Staliles, Shnlicher Form uiid beim Maximuin der Magnctisirung; und
cs hat sich bei giiostigcr Form das magitetische Moment
Jir die Masseneinheit, d. i. fur 1 Milligrm. Stahl ungcfiihr
=400 Einheiten
uach absolutem Maafse ergeben.
Fur die Masseneinheit, d. i. fur 1 Milligrm. Kupfer,
unserer aequivalentcn Schliefsongsdrahte ergicbt sich nun
nach obigcii Versuchen iiocli ein vie1 grofsercs magnetisches Moincnt (vorausgesetzt, dafs 55 Wechsel in 1 Secunde stattfinden, und dafs dcr Widerstand unserpr aequi-
447
valentcn Schlietsungsdrahte dem Widerstande der Inductorrollen gleich ist ), nYinlich
=67326 Einlieiten
nach absoluteni Maafse. Man iindet diescs leicht, wenn
man beachtet, dafs dieses magnetische Moinent eines Kreisstroines erlialten mird, wenn man die Kreisfliiiche s init
der Stromsiiirke g mul1iplicirt. Nun linben wir oben die
Lange eines solchen ncquivalenten Leitungsdralites von
1 Milligrin. Masse
=741 Millim.
gefiinden; folglich ergiebt sich die FlVche s cines Kreises, dessen Umfang 741 Millim. betragt,
7412
s=-.
4n
Ferner war fur diesen Draht das M a d s dcr Wirksainkeit der Maschine
=711 g = 1141,7.
hus diesen beiden Bestimmungen crhslt inan also :
gs= 114 1,7
==
47c
67326.
1st nun die Masse cines aequivnlenten Dralitcs = m Milligramm, so ist seine Lsngc, und folglich auch sein Querschnitt, Vmrnal grtjfser, wahrend g onverandert bleibt.
W i r d aber die Lange des Drahtes oder der Uinfang des
Kreises V m m a l grllfser, so wird die Kreisflache mmal
griiber , folglich das magnetische Moment
=gs =67326 m ,
d. h, die magnetischen Momenie verhalten sich den Massen der Drltihte proporiional, wie oben angegeben warden ist.
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