Strom zu liefern, ziemlich rasch gedreht werden. Wir befestigen deshalb
auf der Achse eine aus Hartholz gedrechselte Welle, über die wir einen
Riemen oder eine Schnur zu einem Schwungrade leiten. Wir können dazu
das Schwungrad einer Nähmaschine mit Fußbetrieb verwenden, wenn wir
die Nähmaschine von dem Tischchen abheben. Wir können uns aber auch ein
Schwungrad folgendermaßen selbst herstellen: Wir sägen uns aus einem
breiten Brett, das wir eventuell aus anderen zusammenleimen, eine runde
Scheibe. Auf ihre beiden Seiten kleben wir je einen Ring aus starkem
Pappendeckel, der so groß ist, daß er den Rand der Scheibe um etwa 0,5
_cm_ überragt. Dadurch wird eine Rinne gebildet, in der eine Schnur
laufen kann, ohne abzugleiten. Es ist nun noch eine Kurbel anzubringen
und die Scheibe auf einer Achse an einem Gestelle zu befestigen. Dessen
Konstruktion ausfindig zu machen, überlassen wir der Phantasie des
jungen Bastlers.
[Illustration: Abb. 123. Schnitt durch die magnetelektrische Maschine
mit Hufeisenanker.]
[Sidenote: Wirkungsweise der magnetelektrischen Maschine.]
Die Wirkungsweise der magnetelektrischen Maschine erklärte Rudi im
Anschluß an die Experimente über Magneto- und Elektroinduktion. Dort
haben wir gesehen, daß in einem Leiter elektrische Ströme entstehen,
sobald Kraftlinien sich in ihm bewegen. Dabei konnten wir beobachten,
daß das ~Ein~- oder ~Aus~treten der Kraftlinien für die Stromrichtung
bedingend war. Maxwell hatte eine Regel aufgestellt, die uns gestattet,
die Richtung des Induktionsstromes sicher festzustellen. Betrachten wir
die Abb. 124, die die Kraftlinien eines Magnetstabes _NS_ darstellt;
wir sehen an den eingezeichneten Pfeilen, daß diese Linien, vom Nordpol
nach allen Seiten ausstrahlend, sich nach dem Südpol hin bewegen.
Die Maxwellsche Regel heißt: ~Betrachtet man eine Drahtspule, die
sich in einem magnetischen Felde[5] bewegt, in der Richtung der
Kraftlinien, so bringen eintretende Kraftlinien einen Strom hervor, der
der Uhrzeigerbewegung entgegengesetzt ist, austretende dagegen einen
solchen, der dieselbe Drehungsrichtung hat wie der Uhrzeiger.~
[Illustration: Abb. 124. Drahtringe, die sich in einem magnetischen
Feld bewegen.]
In Abb. 124 sind fünf Drahtringe eingezeichnet. Nehmen wir an, daß sich
I und II von links nach rechts bewegen und III, IV und V von rechts
nach links, so werden die induzierten Ströme in der eingezeichneten
Richtung fließen.
Betrachten wir nun die Verhältnisse bei unserer magnetelektrischen
Maschine mit dem Hufeisenanker in der in Abb. 123 dargestellten Lage,
so gehen die Kraftlinien im Bogen vom +-Pol des Stahlmagneten durch den
Anker hindurch zum −-Pol. Dabei treten sie in die linke Drahtrolle von
vorn, in die rechte von hinten ein, da sie in einem Bogen von einem
Pol zum anderen gehen. Wird der Anker so gedreht, daß die linke Spule
gewissermaßen nach oben aus der Bildfläche heraustritt und die rechte
sich abwärts bewegt, so treten aus beiden Spulen Kraftlinien so lange
~aus~, bis der Anker eine Drehung von 90° gemacht hat. Wird er dann
weiter gedreht, so dringen Kraftlinien ~ein~, aber von der anderen, der
hinteren Seite her, bis die Pole des Ankers, nachdem er sich um 180°
gedreht hat, vor denen des Magneten stehen. Wir wollen die Richtung der
während der halben Umdrehung in den beiden Spulen induzierten Ströme
feststellen. Dabei soll „von vorn gesehen“ ~jedesmal~ die Richtung vom
Anker zum Feldmagneten, „von hinten gesehen“ die umgekehrte Richtung
angeben. Zuerst, während sich die linke Spule nach oben bewegt,
treten von hinten kommende Kraftlinien aus ihr heraus, oder, wie man
sich auch ausdrücken kann, die Zahl der von ~hinten~ in die Spule
eindringenden Kraftlinien wird ständig ~geringer~; der Strom wird also
von ~hinten~ gesehen im Sinne der Uhrzeigerbewegung durch die Spule
fließen. Beginnt die Spule nach einer Drehung von 90° sich wieder
abwärts zu bewegen, so wird die Zahl der von ~vorn~ eindringenden
Kraftlinien beständig ~größer~. Betrachten wir nun wie vorhin die
Spule von ~hinten~, so fließt der induzierte Strom immer noch im Sinne
der Uhrzeigerbewegung. Jetzt wollen wir sehen, was unterdessen in
der anderen Drahtrolle -- die ursprünglich rechts stand -- vor sich
gegangen ist. Hier sind zuerst die von ~vorn~ kommenden Kraftlinien aus
der Spule ~aus~getreten, dann -- nach einer Viertelumdrehung -- die von
~hinten~ kommenden ~ein~getreten, also gerade umgekehrt wie bei der
zuerst betrachteten Drahtrolle. Hier fließt demnach der Induktionsstrom
von hinten gesehen ~entgegen~ dem Sinne der Uhrzeigerbewegung. Daraus
folgt, daß der Strom in den Spulen, die sich oberhalb der Bildebene
bewegen, in der einen, in denen, die sich unterhalb der Ebene bewegen,
in der anderen Richtung fließt. Verbinden wir die Drahtenden der
Spulen so wie bei einem gewöhnlichen Elektromagnet, bei welchem der
Draht um den einen Magnetschenkel ~rechts~, um den anderen ~links~
herum aufgewickelt ist, so werden sich die in den beiden Drahtrollen
induzierten Ströme nicht entgegenfließen, sondern addieren; dagegen
werden sie die Drähte während der ersten halben Umdrehung in der einen,
während der zweiten in der anderen Richtung durchfließen, da ja in
beiden Spulen in dem Augenblick, in dem sie die Pole des Feldmagneten
passieren, der Induktionsstrom seine Richtung ändert.
Führen wir die Drahtenden der Ankerspulen zu zwei ganzen, voneinander
isolierten Ringen auf der Achse und leiten mittels zweier Schleiffedern
den Strom in einen Draht, so durchfließt er diesen unter fortwährender
Änderung seiner Richtung. Davon können wir uns überzeugen, wenn wir das
Vertikalgalvanoskop mit den Schleiffedern verbinden und die Maschine
ganz langsam in Gang setzen: nach je einer halben Ankerumdrehung wird
die Nadel des Instrumentes zuerst nach der einen, dann nach der anderen
Seite ausschlagen. Drehen wir aber den Anker sehr rasch, so bekommen
wir überhaupt keinen Ausschlag, weil die einzelnen Impulse, die ständig
ihre Angriffsrichtungen auf die Nadel ändern, so rasch nacheinander
eintreffen, daß die Trägheit der Nadel und des Magneten diesen nicht
erlauben, den Impulsen zu folgen. Wir können dagegen mit einer kleinen
Glühlampe das Vorhandensein eines Stromes nachweisen, denn der
Kohlenfaden wird in der gleichen Weise erhitzt, ob der Strom in der
einen oder anderen Richtung ihn durchfließt.
Um von der magnetelektrischen Maschine Gleichstrom abnehmen zu können,
haben wir auch den zweihälftigen Kollektor auf der Achse montiert. Daß
dieser als Kommutator, als Stromwender wirkt, haben wir schon auf Seite
123 gesehen.
[Sidenote: Die Dynamomaschine.]
Sich selbst eine Dynamomaschine, die wirklich als Generator zu
gebrauchen ist, anfertigen zu wollen, ist ein Unternehmen, das meistens
daran scheitert, daß eben eine solche Maschine in allen ihren Teilen
ganz genau berechnet sein will. Wer sich nach den Berechnungsangaben
auf Seite 134 u. f. einen größeren Motor gebaut hat, kann unter
Umständen das Glück haben -- es wäre ein Zufall --, daß derselbe auch
als Generator zu verwenden ist. Unter den beschriebenen Motoren kann
in dieser Beziehung am meisten von den vierpoligen mit Hufeisenanker
oder von solchen mit Doppel-_T_-Anker erwartet werden. Wie wir die
Maschinen auf ihre Fähigkeiten dieser Art hin zu prüfen haben, wird am
Ende des Abschnittes erwähnt. Jetzt wollen wir zuerst hören, was Rudi
in seinem Vortrag über das Prinzip der Dynamomaschine ausführte.
[Illustration: Abb. 125. Schema einer Hauptstrommaschine.]
Wir haben gesehen, daß, wenn sich ein Drahtkreis in einem magnetischen
Felde bewegt, in diesem -- dem Drahtkreis -- ein elektrischer Strom
erzeugt wird. Der Strom ist umso stärker, je stärker das magnetische
Feld ist. Nun ist es eine bekannte Tatsache, daß wir ein Stück weiches
Eisen mit Hilfe eines elektrischen Stromes zu einem viel stärkeren
Magnet machen können als ein gleich großes Stück Stahl. Es lag deshalb
der Gedanke nahe, für magnetelektrische Maschinen statt Stahlmagnete
Elektromagnete zu verwenden und den Strom für diese entweder einer
Batterie, oder einer kleineren magnetelektrischen Maschine zu
entnehmen. Werner v. Siemens kam zuerst (i. J. 1867) auf den Gedanken,
den Ankerstrom selbst zur Erregung der Feldmagnete zu verwenden. Auch
das weichste Eisen, wenn es einmal magnetisch gemacht war, behält eine
Spur von Magnetismus, die genügt, einen wenn auch sehr kleinen Strom im
Anker zu erzeugen. Dieser kleine Strom wird um den Feldmagnet geleitet
und macht ihn ein wenig stärker, wodurch auch der induzierte Strom
wieder stärker wird und den Feldmagnet noch stärker macht u. s. f., bis
die Grenze der Magnetisierungsfähigkeit des Eisens erreicht ist. Zur
besseren Veranschaulichung dieses Vorganges stellte Rudi eine Tafel mit
der in Abb. 125 dargestellten Figur auf.
Diese Tafel zeigt die sogenannte ~Hauptstrom-~ oder ~Serienschaltung~,
weil der Hauptstrom, das ist der ganze im Anker erzeugt werdende Strom,
durch die Windungen des Feldmagneten fließt. Anders verhält sich das
bei der in Abb. 126 dargestellten Schaltungsweise, der sogenannten
~Nebenschlußschaltung~. Hier liegen die Feldmagnete im Nebenschluß zu
dem im Anker erzeugten und durch das Leitungsnetz (_X_) fließenden
Strom. Diese Schaltungsweise ist die gebräuchlichere, da durch einen
bei _R_ (Abb. 126) eingeschalteten Rheostaten (siehe Anhang) die
Spannung bequem reguliert werden kann. Mache ich den Widerstand in _R_
größer, so sinkt die Spannung, mache ich ihn kleiner, so steigt sie.
[Illustration: Abb. 126. Schema einer Nebenschlußmaschine.]
[Illustration: Abb. 127. Schema einer Maschine mit Fremderregung.]
Es können auch beide Schaltungsweisen kombiniert werden (Verbund-
oder Compoundmaschine), doch ist hier nicht der Platz, auf all diese
Einzelheiten einzugehen; wir wollen uns lieber nur mit solchen
Experimenten beschäftigen, die den Verhältnissen unseres einfachen
Laboratoriums angepaßt sind.
So wollen wir z. B. sehen, wie wir einen Elektromotor zur
magnetelektrischen Maschine machen können: Wir verbinden die Drahtenden
der Feldmagnetwickelung mit einer Batterie und können dann, wenn
der Anker gedreht wird, von den Schleiffedern Strom abnehmen. Diese
Schaltungsweise zeigt Abb. 127.
[Illustration: Abb. 128. Einschaltung eines Hilfsstromes in den
Stromkreis der Dynamo.]
Wollen wir mit einem unserer Motoren unser Glück probieren, ob er auch
als Generator zu verwenden ist, so müssen wir folgendermaßen verfahren:
Wir schalten Anker und Feldmagnet hintereinander (Serienschaltung), in
den Stromkreis des Feldmagneten eine Stromquelle und in den äußeren
Stromkreis ein Amperemeter _X_ ein, wie aus Abb. 128 ersichtlich
ist. (Die Elemente können natürlich auch an einer anderen Stelle des
Stromkreises eingeschaltet werden.) Dieser Hilfsstrom braucht nicht
stärker zu sein, als daß er den Motor gerade noch in langsame Rotation
versetzt. Drehen wir nun den Anker gewaltsam in entgegengesetzter
Richtung, als er durch den Batteriestrom gedreht wurde, so wird er
einen Strom erzeugen, der gleichgerichtet mit dem der Elemente ist.
Während die Maschine im Gang ist, verbinden wir zuerst die beiden
Punkte _a_ und _b_ (Abb. 128) durch einen kurzen Kupferdraht und
schalten dann die Batterie aus. An dem angeschlossenen Amperemeter
können wir jetzt sehen, ob das Glück uns hold war und unseren Motor
auch als Generator arbeiten läßt.
Nachdem Rudi die wichtigsten theoretischen Dinge über Motoren und
Generatoren besprochen hatte, ging er dazu über, seinen aufmerksamen
Zuhörern die praktische Anwendung dieser Maschinen im Großbetriebe zu
erklären.
[Sidenote: Die elektrische Lokomotive.]
Zuerst führte er eine kleine elektrische Lokomotive vor. Er hatte sie
sich aus einer Spielzeugeisenbahn, an deren Maschine die Betriebsfeder
gebrochen war, hergestellt, indem er einen kleinen Elektromotor so
auf der Lokomotive, von der er Kessel und Uhrwerk entfernt hatte,
befestigte, daß die Welle des Motors unmittelbar auf dem oberen Rande
des Lokomotivenrades auflag. Um die Reibung zwischen diesen beiden
Rädern zu vergrößern, legte er in die Furche der Motorwelle einen
kleinen Gummiring.
Das Geleise der Bahn, das ein großes Oval bildete, befestigte er auf
einem entsprechend großen Pappendeckel, den er, um ihm mehr Halt zu
geben, auf der Unterseite mit Holzleistchen benagelte. In Abständen
von etwa 10 _cm_ stellte er Tragmasten aus Weidenholzstäbchen auf und
verband je zwei, die einander gegenüber standen, während das Geleise
zwischen ihnen hindurchlief, mit einer Schnur. An dieser wurde die
aus 1 _mm_ starkem Kupferdraht bestehende „Oberleitung“ befestigt.
Damit die Unterseite, an welcher der stromabnehmende Schleifbügel
entlanggleiten sollte, auch an den Befestigungsstellen völlig glatt
sei, lötete er auf der Oberseite Drahthäkchen an, die in Schlingen
der Aufhängeschnüre eingehängt wurden. Der Schleifbügel war in der
Form gebogen, wie wir sie an unseren Straßenbahnen sehen, isoliert von
dem übrigen Gestell auf der Lokomotive befestigt und mit der einen
Polklemme des Motors verbunden. Die andere Klemme wurde mit dem Gestell
der Maschine und außerdem mit einer auf der Radachse aufliegenden
Schleiffeder in leitende Verbindung gebracht. Die einzelnen Schienen
des Geleises waren untereinander verlötet. Der Strom eines kleinen
Akkumulators, der durch die Oberleitung in den Motor eintreten und
durch die Räder und Schienen wieder zurückfließen konnte, ließ unsere
elektrische Lokomotive ohne Schwierigkeiten eine stattliche Anzahl
kleiner Wagen mit ziemlich großer Geschwindigkeit hinter sich herziehen.
[Illustration: Abb. 129. Einfache Bogenlampe.]
[Sidenote: Die Bogenlampe.]
Auch eine kleine Bogenlampe fertigte sich Rudi. Abb. 129 zeigt ihre
Einrichtung: Auf dem Grundbrett _a_ ist die Säule _b_ errichtet, in
welcher der Hebel _c_ mit dem Griff _d_ befestigt ist. Der Hebel ist
aus Holz und darf sich nicht zu leicht um seine Achse drehen, damit
er in jeder Lage, in die wir ihn bringen, stehen bleibt. Er hat bei
_e_ ein Loch, in welchem die Kohle _K₁_ festgesteckt werden kann;
für denselben Zweck ist in _a_, bei _f_ ein Loch. Für _K₁_ und _K₂_
verwenden wir möglichst dünne Bogenlampenkohlen, die wir, wenn wir nur
einen schwachen Strom zur Verfügung haben, mit dem Messer sehr fein
zuspitzen. Um die Kohlen wickeln wir blanke Kupferdrähte, die zu den
Klemmen _g_ und _h_ führen. Um den Lichtbogen zu erzeugen, verbinden
wir die beiden Klemmen mit unserer stärksten Stromquelle, bringen die
beiden Kohlespitzen zuerst miteinander in Berührung und rücken sie dann
ein paar Millimeter auseinander, in welchem Augenblicke der Lichtbogen
entsteht. Dies wird bei unserem einfachen Apparat aber nur kurze Zeit
dauern, da die Kohlespitzen abbrennen; wir müssen deshalb von Zeit
zu Zeit _K₁_, durch Verstellen des Hebels tiefer rücken. Bei großen
Bogenlampen werden die Kohlenstifte durch ein selbsttätig wirkendes
Uhrwerk auf dem richtigen Abstand erhalten.
[Sidenote: Der Kurzschluss.]
Um das Wesen des berüchtigten ~Kurzschlusses~ zu erklären, hatte
Rudi für den Vortrag eine kleine Spielerei hergerichtet. Er klebte
sich aus Packpapier ein kleines Häuschen und malte Fenster, Türen
u. s. w. auf. An beiden Giebeln ließ er zwei weiße Isolierknöpfe sehen.
Rechts und links vom Hause, den Giebeln gegenüber stellte er je eine
Telegraphenstange auf. Von den Isolierknöpfen am linken Giebel des
Hauses führten zwei starke Kupferdrähte über die Telegraphenstange nach
der Akkumulatorenbatterie. Diese Leitungen setzte er mit zwei dünnen
Eisendrähten durch das Haus hindurch über die Isolierknöpfe am rechten
Giebel bis zu der zweiten Telegraphenstange fort, an welcher eine
Leiter lehnte, auf der ein aus Papier geschnittener Arbeiter stand.
Der Arbeiter schien an einer Glühlampe zu arbeiten, die an die beiden
Eisendrähte angeschlossen war und glühte. In dem Papierhaus legte Rudi
auf die Leitung leicht zusammengeballtes mit ~wenig~ Tropfen Petroleum
beträufeltes Seidenpapier.
Er erklärte, daß hier von einer starken Stromquelle in einer durch das
Haus führenden Leitung der Glühlampe Elektrizität zugeführt werde.
Die Glühlampe biete dem Strom einen sehr großen Widerstand, so daß er
eine gewisse Stärke nicht überschreiten könne. Wenn nun aber der an
der Leitung arbeitende Mann aus Unachtsamkeit ein Werkzeug, z. B. eine
Zange fallen ließe, und sie würde so auf die beiden Leitungsdrähte zu
liegen kommen, „wie dieses Stückchen Draht hier“ -- dabei legte er ein
Stückchen Kupferdraht auf die beiden Eisendrähte --, so würde auch im
großen das gleiche Ereignis eintreten wie hier im kleinen. Kaum hatte
er das Kupferdrahtstückchen auf die Leitung gelegt, als diese anfing
glühend zu werden und durchschmolz; einen Augenblick später stand das
Haus in Flammen. Dadurch, daß der Strom, statt den schwierigen Weg
durch die Glühlampe nehmen zu müssen, durch das Drahtstückchen ~kurz
geschlossen~ -- daher das Wort „~Kurzschluß~“ -- war, wurde er so
stark, daß die Leitungsdrähte zu glühen anfingen und das auf ihnen
liegende Papier im Hause entzündeten. In Wirklichkeit liegt zwar kein
Seidenpapier auf den Leitungsdrähten, diese sind aber meist mit leicht
entzündlichen, sehr stark brennenden Materialien wie Pech, Wachs,
Guttapercha u. s. w. isoliert.
[Sidenote: Die Sicherungen.]
Mit obigem Versuch kann man gleichzeitig auch noch einen zweiten
verbinden, der zeigt, in welcher Weise die Sicherungen wirken. Zu
diesem Zweck unterbrechen wir den einen der Zuleitungsdrähte zu dem
Häuschen und überbrücken die Unterbrechung mit einem dünnen Streifchen
von Stanniolpapier, das so viel Strom durchläßt, daß das Lämpchen
noch hell leuchtet, aber doch so dünn ist, daß es ~sofort~ schmilzt,
wenn die Leitung kurz geschlossen wird. Wir machen den Versuch dann
zuerst mit der Sicherung, die so rasch durchschmilzt, daß der Strom
unterbrochen wird, bevor der dünne Eisendraht im Häuschen zum Glühen
kommen kann. Darauf verbinden wir die unterbrochene Stelle direkt und
stellen den Kurzschluß noch einmal her, wobei nun wie vorhin das Haus
in Flammen aufgehen wird.
[Illustration: Abb. 130. Drahtschnecke für den Zigarrenanzünder.]
[Sidenote: Der elektrische Zigarrenanzünder.]
Rudi erwähnte nun noch die Verwendung der Elektrizität zu Heizzwecken,
doch konnte er dazu keine Apparate oder Experimente vorführen, obgleich
ein hierher gehöriger Apparat, zu dessen Betrieb nur ein paar kleine
Akkumulatorenzellen nötig sind, nicht schwer herzustellen ist. Es ist
der elektrische Zigarrenanzünder. Wir stellen durch einige Versuche
fest, wie stark ein etwa 7 bis 10 _cm_ langer Eisendraht sein muß,
damit er von dem ungeschwächten Strome unserer Akkumulatorenbatterie
bis zur Weißglut erhitzt wird, ohne aber durchzuschmelzen. Der Draht
wird zu einer Schnecke zusammengebogen, wie Abb. 130 zeigt. Dann
besorgen wir uns -- bei einem Mechaniker wird das zu haben sein --
ein kleines Stückchen Asbestpappe, von der wir ein rundes Scheibchen
abschneiden, das so groß ist, daß es unsere Drahtschnecke reichlich
überdeckt. Ein zweites Scheibchen von derselben Größe muß durch Spalten
~möglichst dünn~ gemacht werden. Nunmehr richten wir uns einen runden
Holzstab her von etwa 10 _cm_ Länge und mit einem Durchmesser, der
dem der Asbestscheibchen gleich ist. Ferner brauchen wir noch einen
mit mehreren Löchern versehenen Ring aus Messingblech, dessen äußerer
Durchmesser ebenfalls gleich dem der Scheibchen und dessen innerer
etwas größer als der der Drahtschnecke ist. Auf die eben abgefeilte
Stirnseite des Holzstabes wird zuerst die dicke Asbestscheibe gelegt,
dann die Drahtschnecke so, daß ihre Enden _a_ und _b_ (Abb. 130)
rechts und links heraussehen, darauf kommt die dünne Asbestscheibe,
und schließlich wird das Ganze durch Aufnageln des Messingringes
zusammengehalten. Die freien Drahtenden löten wir an zwei dicken
isolierten Kupferdrähten an; diese führen wir in Rinnen, die in den
Holzstab geschnitten werden, nach dessen unterem Ende, wo sie an zwei
Klemmschrauben enden. Den einen dieser Drähte können wir auch durch
eine Kontaktfeder ersetzen, deren Befestigung aus der den ganzen
Apparat darstellenden Abb. 131 hervorgeht. Wird ein hinreichend starker
Strom durch die Drahtschnecke geleitet, so fängt diese an zu glühen,
und dadurch wird auch die dünne Asbestscheibe glühend, an welcher
dann die Zigarre angezündet werden kann. -- Für die Drahtschnecke
~Platin~draht statt Eisendraht zu verwenden, ist, von dem hohen Preis
des Platins abgesehen, natürlich weit vorteilhafter.
[Illustration: Abb. 131. Der Zigarrenanzünder.]
[Sidenote: Schluss.]
Zum Schluß seines Vortrages erklärte Rudi noch kurz das wichtigste vom
Akkumulator und vom Telephon. Bei der Erklärung des Akkumulators führte
er ein einfaches Experiment aus: Er stellte in ein mit verdünnter
Schwefelsäure (1 : 10) angefülltes Standglas zwei Bleiblechstreifen,
die er kurz vorher mit einem Messer blank geschabt hatte. Durch diese
Zelle leitete er den Strom von zwei Akkumulatoren, worauf die eine
der Platten sich bräunte, die andere ihren Glanz verlor und grau
wurde. Bevor er die Bleiplatten an den Akkumulator anschloß, brachte
er sie mit dem Vertikalgalvanoskop in Verbindung, welches keinen
Strom anzeigte; nachdem dann die eine Platte stark gebräunt war, tat
er dasselbe nochmals, wobei nun die Nadel des Instrumentes so weit
ausschlug, als es ihr möglich war.
Endlich sprach Rudi noch über das Telephon. Dieser Apparat wird im
nächsten Vortrag ausführlich behandelt werden.
[Illustration:]
Vierter Vortrag.
Induktions- und Wechselströme.
Schon im dritten Vortrag haben wir die grundlegenden Begriffe über
Induktionsströme und ihr Entstehen kennen gelernt. In diesem Vortrage
nun behandelte Rudi die schwierigeren Induktionserscheinungen, nämlich
die Selbstinduktion und die Wirbelströme.
Wir haben gesehen, daß, wenn wir in einer hohlen Drahtspule eine
zweite von einem Strome durchflossene bewegen, in der äußeren Ströme
induziert werden, deren Richtung wir mit Hilfe der Maxwellschen Regel
(Seite 146) bestimmen können, wobei es natürlich einerlei ist, ob
die induzierte Spule die äußere und die induzierende die innere
ist, oder umgekehrt. Wir wollen nun auch noch sehen, wie sich die
elektromotorische Kraft des induzierten (sekundären) Stromes zu der
Intensität des induzierenden (primären) Stromes und der außerdem noch
mitwirkenden Größen verhält.
[Illustration: Abb. 132. Rudi mit den Vorversuchen für seinen Vortrag:
„Wechselströme höherer Frequenz“ beschäftigt.]
[Sidenote: Regeln zur Bestimmung der elektromotorischen Kraft des
Induktionsstromes.]
1. ~Je stärker der induzierende Strom (oder Magnet) ist, umso größer
ist unter sonst gleichen Verhältnissen die elektromotorische Kraft des
induzierten Stromes.~
2. ~Je größer die Anzahl der Windungen des sekundären Stromkreises ist,
umso größer ist die elektromotorische Kraft in diesem.~
3. ~Je rascher die Entfernung des primären Stromes (oder Magneten)
von der sekundären Spule geändert wird, oder je plötzlicher der
primäre Strom geschlossen oder geöffnet wird, umso größer ist die
elektromotorische Kraft des Induktionsstromes.~
Aus diesen drei Regeln können wir folgendes allgemeine Gesetz ableiten.
~Je größer die Zahl der Kraftlinien ist, die während der Zeiteinheit
in die mit Drahtwindungen erfüllte Flächeneinheit ein- oder austreten,
umso größer ist die elektromotorische Kraft des Induktionsstromes.~
[Sidenote: Selbstinduktion.]