Die von einem Elemente hervorgebrachte Stromstärke hängt ab von der
elektromotorischen Kraft und vom Widerstande, und zwar: #die Stromstärke
ist direkt proportional der elektromotorischen Kraft und umgekehrt
proportional dem Widerstande.# (^Ohm’sches Gesetz^.)
#Als Einheit der elektromotorischen Kraft oder der durch die
elektromotorische Kraft hervorgebrachten Potenzialdifferenz nimmt man
das Volt# (abgekürzt aus Volta), das ist eine elektromotorische Kraft,
die um ca. 5% geringer ist, als die eines Daniell-Elementes. #Die
Stromeinheit ist 1 Ampère, d. h. derjenige Strom, den die Einheit der
elektromotorischen Kraft, also 1 Volt liefert, wenn der Widerstand auch
eine Einheit also 1 Ohm beträgt, kurz:#
#1 Volt liefert in 1 Ohm 1 Ampère.# Dabei beträgt diejenige
Elektrizitätsmenge, welche bei 1 ~Amp.~ in 1 Sekunde durch den
Stromquerschnitt fließt, gerade 1 ~Coulomb~. Bezeichnet man die
Stromstärke mit ~J~, die elektromotorische Kraft mit ~E~, den Widerstand
mit ~W~, so ist:
E Volt
~J = -~ oder ~Amp. = ----~.
W Ohm
Unter Widerstand ist der gesamte Widerstand zu verstehen, also nicht
bloß der ^äußere^ Widerstand ~a~ von Pol zu Pol, sondern auch der
^innere^ Widerstand ~i~, welchen die Flüssigkeitsschichte zwischen den
beiden Polplatten bietet.
Von den gebräuchlichsten Elementen haben:
Elektromot. Inneren
Kraft. Widerstand.
Meidinger 0,95 Volt 9-10 Ohm.
Daniell 1,06 „ 2-5 „
Leclanché 1,48 „ 2 „
Grove und Bunsen 1,81 „ 0,25 „
Um starke Ströme zu bekommen, muß man beide Widerstände klein machen,
den innern dadurch, daß man die Platten groß macht, nahe an einander
bringt, tief eintaucht und Flüssigkeiten von geringem sp. Widerstand
anwendet, den äußeren dadurch, daß man kurzen und dicken
Schließungsdraht anwendet. Ist der äußere Widerstand von selbst schon
groß, etwa 1000 Ohm, also ein langer dünner Draht, den man nicht
verkürzen kann, so ist der Strom schwach und es macht dann wenig
Unterschied, ob der innere Widerstand klein (0,1) oder verhältnismäßig
groß ist (1 oder 4).
[Abbildung: Fig. 151.]
Wenn man von den Polklemmen Zweigdrähte zu einem Galvanometer leitet,
dessen Widerstand vielmal größer ist, als der äußere Widerstand des
Stromkreises, so fließt durch das Galvanometer ein Zweigstrom von
geringer Stärke; seine Stärke ist bloß abhängig von der an den Polen
vorhandenen Potenzialdifferenz; deshalb kann letztere durch den
Ausschlag der Galvanometernadel erkannt werden. Die Kreisteilung gibt
dabei meist die Potenzialdifferenz direkt in Volts: #Voltmeter#. Gerade
diese Potenzialdifferenz wird in der praktischen Anwendung ausgenützt
und als #Polspannung# oder #Klemmspannung# bezeichnet.
Schaltet man irgendwo in den äußeren Stromkreis ein Galvanometer ein mit
so geringem Widerstand, daß dadurch der Gesamtwiderstand des
Stromkreises nur unmerklich verändert wird, so kann daran die im
Stromkreis vorhandene Stromstärke erkannt werden: #Ampèremeter#.
Aufgaben:
~a~) Berechne die Stromstärke eines Daniell-Elementes, dessen elektrom.
Kraft = 1,05 ~V~, innerer Widerstand = 2 ~O~, und dessen äußerer
Widerstand gebildet wird: 1. durch einen Kupferdraht von 5 _m_ Länge und
1,4 _mm_ Durchmesser, oder 2. durch einen Eisendraht von 800 _m_ Länge
und 0,8 _mm_ Durchmesser.
~b~) Berechne die Stromstärke eines Chromsäure-Elementes, dessen
elektrom. Kraft = 2,2 ~V~, dessen innerer Widerstand 0,25 ~O~ und dessen
äußerer Widerstand gebildet wird 1. durch einen 12 _m_ langen
Kupferdraht von 1 _qmm_ Querschnitt und einen 20 _m_ langen Kupferdraht
von ½ _qmm_ Querschnitt, oder 2. durch einen 1200 _m_ langen Kupferdraht
von 0,1 _qmm_ Querschnitt. Berechne ferner, wie viele Meter eines 1 _mm_
dicken Kupferdrahtes als äußerer Schließungskreis genommen werden
müssen, damit die Stromstärke gerade 1 ~A~ oder gerade 2 ~A~ ist.
~c~) Berechne die Stromstärke eines Meidingerelements, dessen elektrom.
Kraft = 0,8 ~V~, dessen innerer Widerstand 10 ~O~ und dessen äußerer
Widerstand 1. 1 ~O~ oder 2. 10 ~O~, oder 3. 100 ~O~ ist.