159. Elektrische Kraftübertragung.

Die elektrische Kraftübertragung beruht auf folgenden Vorgängen. Leitet

man einen elektrischen Strom in eine Dynamomaschine, ^so wird dadurch

der Anker^ (Siemensspule oder Grammescher Ring) ^in Umdrehung versetzt^;

denn durch den Strom wird zunächst der Elektromagnet magnetisch; aber

auch der Eisenkern des Grammeschen Ringes wird magnetisch und zwar, wenn

etwa die Schleiffedern oben und unten sich befinden (Fig. 209 ~B~), kann

man sich den Kern in 2 Hälften, rechts und links, zerlegt denken, und an

der Art der Bewickelung derselben erkennt man, daß beide oben Südpol und

unten Nordpol haben. Beide Pole werden von den Elektromagnetpolen

abgestoßen resp. angezogen, deshalb kommt der Ring in Drehung und kann

eine Arbeitsmaschine treiben. Es wird also die Energie des elektrischen

Stromes zu mechanischer Arbeit verwendet. Man nennt diejenige Maschine,

durch deren Umdrehen man den Strom erzeugt, ^welche also die aufgewandte

Arbeit in Elektrizität verwandelt, eine^ #dynamoelektrische# ^Maschine^

(Fig. 209 ~A~), und nennt die Maschine, welche durch den elektrischen

Strom in Umdrehung versetzt wird, ^mittels welcher also der elektrische

Strom wieder in Arbeit verwandelt wird, eine^ #elektrodynamische#

^Maschine^ oder einen #elektrischen Motor# (Fig. 209 ~B~). In der

Konstruktion ist kein Unterschied zwischen beiden, #jede

dynamoelektrische oder magnetelektrische Gleichstrommaschine kann auch

als elektrodynamische verwendet werden#.

Sind zwei Maschinen wie in Fig. 209 verbunden, so daß beide vom Strome

der Maschine ~A~ in derselben Richtung durchflossen werden, so dreht

sich ~B~ in entgegengesetzter Richtung, wie ~A~ gedreht wird.

[Abbildung: Fig. 209.]

Es wird wirklich ein Teil der elektrischen Energie dazu verbraucht, um

die mechanische Kraft zu liefern. Denn wenn die elektrodynamische

Maschine gesperrt, d. h. am Umdrehen gehindert ist, so werden wohl die

Eisenkerne magnetisch, der Strom verläuft wie in freier Leitung, das

Gefälle verteilt sich nach den Ohmschen Gesetzen auf die Drähte der

Bewickelungen und der Leitung, und die ganze Energie des Stromes wird

bloß zu Wärmeerzeugung in diesen Drähten verbraucht. Läßt man aber die

elektrodynamische Maschine gehen, ^so wird ein Teil des Gefälles

verbraucht, um die umdrehende Kraft zu liefern^. Über die Größe der

erzeugten Arbeit gilt derselbe Satz wie früher. ^Eine dynamoelektrische

Maschine liefert für jede Pferdekraft einen Strom von^ 735 ~A V~ (etwas

weniger); ^jede elektrodynamische Maschine liefert für je^ 735 ~A V~

^eine Pferdekraft^ (etwas weniger). Z. B. ein elektrischer Motor wird

von einem Strom von 40 ~A~ gespeist, welcher an seinen Polklemmen noch

110 ~V~ Spannungsdifferenz zeigt; er verbraucht demnach 40 · 110 ~A V~

= 4400 ~A V~ und sollte dafür fast 6 Pferdekräfte liefern. Er liefert

bei guter Konstruktion deren 5.

Wenn die Maschine ~A~ von einer Dampfmaschine oder einer Wasserkraft

getrieben und die dadurch erzeugte Elektrizität nach ~B~ zu der

elektrodynamischen Maschine geleitet wird, so sagt man, #die Kraft ist

elektrisch von ~A~ nach ~B~ übertragen worden#. Es geht naturgemäß von

der in ~A~ aufgewendeten Arbeit ein Teil verloren; denn zum Fließen von

~A~ nach ~B~ (und wieder zurück) braucht die Elektrizität ein Gefälle,

dessen Betrag der durch ~A~ erzeugten Potenzialdifferenz entnommen, in

den Leitungsdrähten in Wärme verwandelt wird und so verloren geht; der

übrig bleibende Betrag der Potenzialdifferenz wird in ~B~ in Arbeit

verwandelt. Bei großen Entfernungen sinkt also der Nutzeffekt.

#Elektrische Eisenbahnen#: An einem Waggon befindet sich die

elektrodynamische Maschine, welche ihre Bewegung dem Rade des Wagens

überträgt und diesen dadurch fortbewegt. Der Strom wird erzeugt durch

eine dynamoelektrische Maschine, die sich auf der Station befindet; er

wird dann in einen Draht geleitet, der wie ein Telegraphendraht neben

der Bahn herläuft, von diesem abgenommen durch eine kleine Schleiffeder

und kommt so in die Maschine. Die Rückleitung geschieht durch die

Schienen. Solche elektrische Eisenbahnen werden mit Vorteil zu

Straßenbahnen, für Tunnels, unterirdische Eisenbahnen und Bergwerke,

wohl auch für Vollbahnen verwendet.

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 164 / 340 题