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Ueber den Inductionsstrom der elektromagnetischen Maschine.

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226
sey abhangig von den in verschiedenen physikalischen Zustanden veranderlichen Abstand ihrer Molecule, lag es nahe
sie zu priifen durch Versuche mit nach verschiedenen Richtungen nus Krystallen der unregelmafsigen Systemen geschnittenen Platten. Ich wiirde mich einer derartigen Arbeit deinnlchst zugewandt habcn, ware mir nicht zuCillig
bekannt gcworden, d a t ein urn die Lehrc von der strahlenden Warme vielfach verdienter Physiker bereits mit eincr solchen beschaftigt sey und die gefundenen Resultate
baldigst veriiffentlichen werde. Dieser Verijffentlichung,
die, wie ich hiire, einer friiheren Mittheilung iibcr denselben Gegenstand ( P o g g e n d o r f f ’ s Ann. Bd. 74, S. 185)
widersprechen, und also auch von dieser Seite cine Best&
tigung ineiner Ansichten beibringen w i d , sehe ich mit gcspanntem Interesse entgegen.
Ich meinestheils beabsichtige nun zunachst die Beant wortung der Frage zu versuchen, ob dieselbe Glasplatte
in verschiedencr Temperatur gleiche oder verschiedeiic Antheilc dcr unter delnsclben Winkel auffdlcndcn Wgrmeeinheit zuriickwerfe.
Heidelberg, den 23. November 1851.
--
VII.
Ueber den Inctuctionsstrom der elektrornagnetkchen Maschine; uon J. H. K o o s e n .
-
w e n n man in den Schliefsungsdraht einer in Bewegung gesetzten elektromagnetischen Maschine eine Tangentenbussole einschaltet, so bietet die Beobachtung der
Stromstarke, je nachdem man die galvanische Batterie verstarkt oder je nachdcin man durcli h8here Belastung der
Mascliine die Geschwindigkeit derselben variiren l & t ,t einige merkwurdige Phiinoinene dar, welchc bisjetzt noch
iiicht hinreichend crklart worden sind, deren Theorie aber
227
iin Folgenden ausfiihrlich zu entwickeln versucht merdcii
Die erwahnten Phlnomenc sind im Wesentlichen
folgende: Die Stromstarke zeigt sich durch die Bewegung
weseiitlich verinindert und zwar um so inehr, je gr6fser
die Geschwiridigkeit der Maschine bei gleich bleibcnder
Starke der Batterie ist; bei abnehinender Gescliwindigkeit
lilhert sich der diirch die Tangentenbussole gehendc Stroin
c:inem bestimmten W c r t h e , deinjenigen n8mlich , wcleher
statffindet, wenn die Maschine in Ruhe ist; wobei natiirlicli
vorausgesetzt wird, dafs in demselben Zeitpunktc der Strom
iinmer durch cinen Schliefsuiigsdraht von gcnau deinselben
Leituiigswiderst;inde gche und der Uebergang dessclbeii
von Einer Schliefsung in cine andere inorncntan und ohne
TJntcrbrcchung stnttfinde. Gelit die Maschine ohne Belastung, d. h. hat sic in ilirer Bewcgung nur den Widerstand der Luft und der Keibung zu uberwinden, und man
verstarkt die Batterie, so nimint die Geschwindigkeit der
Maschine nahezu in deinselben Vcrlidltnisse zu, wie die
Strornstarke, d. 11. wie diejenige Stroiiistarke, welche stattfinden wiirde, wenn die Maschiiie sich nicht bewegte, und
welche wir der Kiirze halber init i bezeichnen wollen;
hingegen diejenige Stromstarke , welche wahrend der Bewegung durch die Tangentenbussolc geht uiid die ich fortaii
I nennen will, zeigt nur cine aufserst geringe Zunahine,
so etwa, d a h wenii i urn das nfache wachst, I nur um das
soil,
4
Vn
5
oder V n fache vermehrt wird.
1st hingegen die Mascbine constant belastet, so dafs
der Widerstand der Luft und der Reibung unbedeutcnd
ist gegen deli der zu hebenden Last, so nimmt I im obi3
gen Falle nahezu um das Vnfaclie zu, wetin sich i in n i
vcrwandelt.
Dcr Unterschied in diesen beiden Fallen ist offenbar
dariii zu suchen, dafs iin zweiten Falle, wo cine wirkliche
Last gehohen wird, dcr Widcrstarid proportional der Geschwindigkcit uiid iin einfachen Verhiiltnifs wie diese wachst,
iiii ersten Falle hingegen, wo iiur die Widerstande der
228
Reibuiig und der Luft zu uberwindeii sind, diese in eineni
weit kleineren, obwohl aus iiicht genau bekaniitcin Verhlltnisse wie die Geschwindigkeit, zunchinen. Die geringe
Zunahine des Strolnes I bei veranderlichem Batteriestrome
ist bci eiiier genau gearbeiteten und leicht beweglichen
Maschiiic so auffallend, dafs icli diese Erscheinung lnit
Vortheil benutzt habe, wo es sich daruin haiidclt, fur wissenscliaftliche Zwecke einen Strom von fast absolut gleichbleibender Stirke fur langere Zeit herzustellen ; der Stroui
ist von eiiier Gleichinafsigkeit, wie inan ihn durch keinc
der bekanntcn constanten Batterien uninittelbar, iiocli durch
Zuhiilfenahme von Agolnetervorrichtungen, erreiclien kann,
uiid wird in diesein Zustande selbst durch ganz inconstante
galvaniachc Coinbinationell erhalten.
Die Bewegung der Maschine wirkt auf den Battcricstrom wie eiii selbst wirliender Regulator und erh3lt da(lurch den wirklich stattfindenden Stroin iinlner nahezu iii
clcrselben Stiirbe.
Dic ebeii besyroclieiieii Fuiidaiiiciitalerselieiiiungeli sind
im Allgerncinen sclion seit liingercr Zcit bekannt ulid werden dein Einflusse des Extrastroines zugcschrieben, welclier
wtihrend der Bewegung iler Mascliiue durch das abwcchselnde p1i)tzlichc Eiitstelieii und Verscliwinden des Magnetisinus in den Spiraleii uiid Eisenstiiben erzeugt wird und
dessen Richtuiig dejenigen des ursprunglichen Batteriestromes entgegengesetzt ist; es fehlte jedoch noch an ciiier
iiiihereii Kenutnifs der Gesetze und Theorie dieses Stroines,
namentlich, was seine Abhangigkeit von der Geschwiiidigkeit und voii der Belastung der Maschine betrifft. Die
von 3 o u 1 e mid S c o r e sb y bekannt gemachten Versuche
iiber den inecbanischen und ijkonornischen. Effect elektroinagnetischer Motore bei verschiedenen Gradcn der Geschwindigkeit lassen auch nicht die geringste Gesetzmiifsigkeit in diesen Erscheinungen verinuthen, einfacli aus dern
Grunde, weil die genaniiteii Bcobachter nur das Verhiiltd s des inechanischen Effectes zu den beideu Stromstirken, nicht aber gleiclizeitig die Ulndrehungsgeschwiiidigkcit
229
der Maschine, welche von dcin grijfstcii EinfloCs auf jeiies
Verhaltnifs ist, in Betracht gezogen; sic habeti diese Geschwindigkeit nicht einmal angegeben. Indem sie ihren
Untersuchungen eine theoretische Forinel fur die Abhzngigkeit des znechanischen Effectes v m den beiden Stromstarken zu Grunde legten, in welcher der Eintlufs der Umdrehungsgeschwindigkeit gar nicht eiotrat, durfte es nicht
auffallen, wenn ihre Versuchc in keinem Punkte init jener
Formel ubereinstiininten ; auf die theoretische Auffnssuhgsweise der in Rcde stehenden Erschcinringcn von Seitcii
der beideii genaniiten Physiker werde icli sptiterhin zvriickkommen.
Ehe ich zur Reschreibung der von mir angestellten
Versuche iibergehe, wird es nuthig seyn, durch eit~ige
theoretische Bemerkungcn eine klare Einsicht in das schcinbar coinplicirte Verhdtnifs , in welchem die StronistSrken
i und I zii einauder nnd zur Drehungrsg-eschwit~dig;keit
des
Motors stehen, zu gewinnen. Der inducirte oder Extrastrom, dessen Stirkc wir mit i' bezeichnen wollen, so dafs
i=i'+I
ist offenbar, wie aus friiheren Versuchen bekannt , cinfach
proportional dem Magnetisinus, durch desscn Entstehcn er
erregt wird; dieser Magnetismus aber ist wiederum einfach
proportional der Stsrke des primiiren Stromes. Die Ungemifsheit besteht auf den erstcn Blick nur darin, ob wir
aIs prinaaren Strom denjenigen Strom ansehen sollen, welcher unabbngig von dem inducirten secandsren Strome i',
im Drahte strdmt, oder denselbeu vertnindert durch dieseii
Extrastrom, also die Strottrst%rkc I. Offertbar kann nur
das letztere der Fall seyn, denii wahrend der Beweyung
und sobald diese einen gleichf6rmigen Zustand erreicht
hat, kann ja der Batteriestrom i gar nicht zuin Maximum
seiner Stsrke gelangen, sondern wird in jedem hugeliblick
durch den gleichzeitigen Extrnstrom auf die liltensitst i - i ' = I
herabgedriickt. Der wahrend der Bewegtrog existirende Magnetismus kann daher auch nur als der Stromstarke I, nicht
dem Stroine i proportional betrachtet werden. Etwas An-
230
dcrcs freilich ware cs, wenn inan die Maschiuc a h VOIII
Zustande der Rube ausgehend betrachtet; d a m wiirc abcr
die ganze von uils aufgestellte Betrachtungsweise, dcrzufolge wir den Extrastroln nls einc gleichmlifsig und init
gleicher Stirlie, ahnlich dein Batteriestrome, wirkeiide Kraft
anseben, wlilirend er docli in der That stofsweise und init
sehr vcrhderlicher InteusitGt wirkt , ganz un’tukissig; sic
kann nur Gultigkeit haben, m w i n die Maschilie eine vollkoininene gleichfiirmige Geschwiiidigkeit erlangt hat.
Bezeichiien wir iiun init rn den Magiictisinm, wclchcn
die Einheit des in eiiicin bestiininteu Zeitpunktc deli Scblich n g s d d ~ teiner Mascliinc d ~ r ~ h f l i e f ~ e ~Stroincs
l d c ~ hervorbringt; durch u dic Intensitat des Extrastroms, wclclicii
der Magnetisinus = 1 durch sein abwechselndes Entstelieii
bei der Umdrehungsgeschwindigkeit= 1 in demselben Schlicfsungsdrahte hervorbringt ; durch v endlich die wirklich in
eincin bestilnmten Zeitpunlite statthabende Gescliwilidigkcit,
so ist
i’ -muItJ
der Ausdriick fur die Iiitciisitlt des Eitrastromcs , sobalcl
dic Maschiiic in den Zustand gleiclifirrinigcr Bcwcgung gclaiigt ist und dcr Stroin I durch dcn ScIilicCsuiigrsdl.alit
tliefst.
D a m ist aach
i=mulv+l.
. (1)
.
i- I
und m a v = I ,
Die Grbfse L
z
inuk also, wenn i, die Starkc dcs BatI
teriestroines, dicsclbe blcibt, bci veranderlicher Umdrehungsgeschwindigkeit der lctztereu proportional wachsen und abiielimen, da m a , welches iiichts andercs ist als die Starkc
des Extrastrolues, welcher bei der Eiiiheit der Uindrehungsgeschwindigkeit durch die Eiiiheit cles primaren Stroincs
in demselbeu Schliefsungsdrahte hervorgebracht wird, fur
eine und dieselbe Schliefsungsspirale constant seyn mufs.
Die folgenden Versuche habe ich an vier verschiedencn
23 I
Maschilieu angestellt , uin die Giiltigkeit der vorstehenden
Formel zti priifen. Jedc Horizontalspalte elithiilt eine Keihe
schnell aiif einander folgend geinachter Versuche, in welchcui die Intensitiit i des Batteriestroines, so weit es moglich war, constant erhalten wurde, in welchem aber der
Maschine verschiedcnc Geschwindigkeiteu von 1, 2 oder 3
Uindrehungen in der Sekuude gegeben wurden. Die Verticalspalteu eiitlialtcii alsdann die den betreffeuden Geschwindigkeiten eiitprechenden Werthe fiir I in Tangenten
der Ableiikungswinkel, und daraus berechnet die Werthc
von i-.- I
Z
Die U~ndrel~ungsgeschwii~digkeit
dcr Mascliine
wurde in diescn Vcrsucben theils dtircli Veriinderung der
Belastung , thcils dtircli Veruichrung der Reibung , theils
durch Verstellung des Coiniiiutators regulirt und ilire Griifsc
uach deli Schllgen eincs Sekundenperidels bestirnut.
1 Strom- I Diestiirke,
wenn
selbe
4
d. Ma- Umdre i - I
verI
schine hung ir
suchs.
inRuhe
1”
des
i.
I
II
111
1V
v
V1
VII
VllI
fir
I.
-
fiir 1
Umdr.
in 1”
I.
fir 2
i- I Umdr. i - Z
Z
- -425
0,29
1,192
1,428
1,150
1,28
1,921
0,949
1,l I
0,932
1,036
1,483
1,11
0,713 0,55
0,829 0,66
1 1
0,869 0.28
1,376 1.0
0,37
1,428 1 , l l 0,28
0,23
0,24
0,30
3
I.
I.
I
I
0,740 0,GO
0,854 0,67
0,726 0.58
0,Sl 0,58
1,235 0,55
0,593
0,625
0,839
0,8&5 0,6l
- -0,36
0,35
fir
Umdr.
in 1” 7 in 1”
0,90
0,65
110
0,73
- -0,966 0,86
II I/
0,658 1,73
So uiivollkonimen auch die vorstehenden Versucbe in
vieler Beziehiing siiid , so Iafst sich doch die Gesetzmafsigkeit in der Zunahue der Griifse i-
uabezu proportioual
232
der TTmdreliungsgescliwin~igkeitder Maschinen, nicht verkennen. Jeder, der in iihnliclier Weise init elektrornagnctischen Maschinen experimentirt hat, wird die Schwierigkeiten, welche einer scharfen Beobachtungsmethode entgegegentreten und die Resultatc derselben in so mannigfacber Weise entstellen, bemerkt haben. Ich will von
diesen Schwierigkeiten nur das Folgende erwahnen. Bei
jeder einzelnen Beobachtungsreihe ist vorausgesetzt, dafs
der Stroln i wahrend der ganzeii Reihe der in einer Horizontalspalte aufgezeichneten Versuche constant bleibe;
diefs ist selbst init den constalitesten galvanischen Ketteii
selten zu erreichen. Schwieriger ist aber die Reobachtung
dcr Stroinstiirke i selhst. Weiin iiainlicli die Maschine
i n einer bestimmten Lage festgehalten wird, und der Stroin,
durch ciiien bestiminten Schliefsungsdraht gehend, einen
W e r t h voii i angiebt, so gelit in aiideren Phasen der Umdrchung der Strom durch ciiieii anderen Schliefsungsdraht,
welcher init dem ersteren verglicheo, nicht gcnau denselben
I,eitun,rrswidcrstaod darbietct uiid daher eiiien von dein erstercii verschiedenen W e r t h von i giebt; man iniirste daher,
uiii den wahren W e r t h von i zu erfahreii, das Mittel aus
allen stattfindenden Wertheii dieser Grol'se nehmen, iminer
vorausgesetzt , dafs die Stromwecliselung so eingericlitet
sey, dafs der Stroin augenhlicklich von Einer Schliefsung
oline absolute Unterbrechung in die andere iibergeht. Da
die letztcre Bewcgung bei den zu meinen Versuchen verwandten Maschinen erfullt ist, so habe ich es vorgezogen
die Stromstirke i auf die Weise zu ermitteln, dafs ich die
Maschine sehr lungsum sich drehen liefs und dann die
Stromstarke an der Tangentenbussole ablas, da bei der
langsanien Drehung der Einflufs des inducirten Stromes vernachlissigt werden konnte. Dam erhielt ich eiiien W e r t h
fiir i , welcher im Allgeixieincn mit dem eben erwlhnten
Mittelwerthe fur die verschiedenen Schliefsungen zusammenfalit; dennoch konnte es nicht ausbleiben, dafs in manchen Fallen, z. B. bei VII, der wahre W e r t h voii i hachst
walirscheinlich urn ein Bedeutendes' voti dern beobachteten
ab-
233
abmeicht, sonst kiinnten die U~iregelinafsigkeiteii, welche
lnan in den Werthen
i-Z
7
fur
ein und dieselbe Umdre-
hungsgeschwindigkeit und an derselben Maschine bemerkt,
nicht stattfinden. Nach der oben entwickelten Formel ist
i--IZ
namlich -- I ~ Eaa; fur eine hestiinmte Uindrehungsgeschwindigkeit
= I,
i-Zbezeichnet daher I
-ma
nichts an-
deres, als die Starke des Extrastromes, welclier durch die
Einheit des prim#rcn Stromcs in einein bcstiminten Schliefsungsdrahte erzeugt wird. Diese G r i i t e mufs also auch
fur eine und dicsclbe Geschwindigkeit constant seyn, welclie
Starke auch der Batteriestrom habcn mag; und in der That
lassen sich in den, fur die Maschine geltenden, in einer
Verticalspalte stehenden Wcrthen von
7
keinc yesetz-
marsigen Abweichungen, welche von eincin Einflusse der
verschiedenen Stiirke des Batteriestroines lierruhren koitnten, erkennen, so grofs auch die darin vorkoinmenden, aus
Beobachtungsfehlern fliefsenden Unregelmiifsigkeiten seyn
magen.
fur denVon dem Gesetze, dafs die W e r t h e von
selben Strom i den resp. Umdrehungsgeschwindigkeiten
proportional seyen, findet jedoch hei den vorstehenden Versuchen dort, wo der Strom I bei dreimaliger Umdrehung in
der Sekunde beobachtet wurde, eine bedeutende Abweichung statt, welche darin ihren Grund hat, daCs bei dieser
grofsen Geschwindigkeit der Coininutator nicht inehr vollkommen regelmalig wirken konntc, sondern h ~ u f i g eStromunterbrechungen und dadurch wiederum Extrastriime a n
-Z
ungehorigen Orten veranlarste, wodurch die Griifse i
-
I
bedeutend wachsen mufste. Bei der gedachten Umdrehungsgeschwin'digkeit, hatten nainlich an rneinen Maschinen, die
leitenden Federn, welche die Schliersung und Unterbrechung besorgteu , eine absolute Geschwindigkeit von ungefahr 4 Furs in der Sekunde uiid in dieser kurzen Zeit
Poggendorffs Annal. Bd. LXXXV.
16
234
wurde der Stroin an 120 Mal geoffnet und resp. geschlossen; so gut daher auch der Commutator gearbeitet war,
konnte es bei dieser grofsen Geschwiudigkeit der Federn
iiicht fehlen, dafs sie auch vermdge der Centrifugalkrnft
und kleiner Unre~eliniifsigkeiteii in der leitenden Oberfliiche des Coininutators von diesen leitenden Oberflachen
auch an anderen Orten abspraiigen, als blofs da, wo wirklich ein Stromwechsel eintreten s o b . Diek zeigte sich
auch deutlich an der grofsen Zalil anregelmafsiger Unterbrechungsfunken. Was uberhaupt Coinmutatoren an elcktroniagnetischen und an lnagnetoelektrischen Apparaten betrirft, so halte ich das gebriiuchliche Ainalgalniren derselben,
welches die Metalle so sehr angreift und zerfrifst, nur in
solchen Fallen fur passend, wo man die Rcibung unter
den Theilen des Commutators so klein wie miiglich machcn
will ; in anderen Fallen, namentlich bei griifseren Maschiiicn, wende ich iiie Ainalgamation an, sondern lasse die
Metallfcdern und Walzen trocken oder sehr wenig geiilt
auf eiuander laufeii und fcst an einander driicken; dann
iiiiissen aber diese Theile allerdings aus Silber oder doch
zriin Theil aus einem edleu Metalle gefertigt seyn.
Geht eine elektromagnetixhe Maschine init einer hestiinmten Belastung P, welche so grok ist, clafs der W i derstand der Luft und der Reibung dagegen vernachlgssigt werden kann, so konnen wir in der Gleichung (1)
c)
Z=
=setzea,
P
indeln ja bei diesen Maschinen hekanntlich
der mechanische Effect V P wie das Quadrat des erzeugten
Magnetismus wachst ; d a m ist
. maZ3 + I u n d F - -m- a - i - I
a=13
Die Grbfse
*
? ist also fur jede unter einer bestimm-
ten Belastung gehenden Maschine, mit welcher Geschwindigkeit und unter welchem Batteriestrome sie auch geheii
mag, eine constante Grafse; aus der Form der GraCse
cz!
13
erhellt auch, weshatb, wie ich fruher erwahnte, bei ver-
233
starkter Battcrie, der a n cler Taiigciiteiibrissolc gcnicsscnc
Stroln Z iiur SO iiufserst tveiiig, nainlich nahezu iin Vcrlialtnifs der Kubikwnrzel des Batteriestromes i,wachst oder
ahiiiinint. Ersetzeii wir in (1) I durcli v so wird diese
Glrichung
i=-
n 111 21:
+
B
1/f’
d. h. die (’reschwindigkeit ciiier unter constanter Relastung
gehenden Mxchinc riiintnt init dein Battericstroine i naliczri
in demselhen odcr in eiiiein urn etwas griifscrcn Verhiiltnisse zu; dick stiinnit auch i m Allgcincineii init clcn Beobaclitnngen iilicrein. Geht aber die Mascliinc olinc Belastung,
d. h. hat sic nur ciiien Widerstand zu iibcrwinden, cler
nicht wie cine angchSngte Last proportioiral dcr Geschrviridigkcit, soiiclcrn i n einein weit geringcrcn Verh%ltnissc,
etwa in der +ten Poteuz der letzteren wiichst, tlmn wcrden obige beiclc Glcichungen, wenn inan diesen Wl’itlcrstand der Reibiing und eines widerstehenden Mittcls nls
cine zu hebende J,ast ansieht,
so dafs liier Z i n noch wcit geringcrein Verhiltnissc nls
i n dein der Cubikwurzel dcr Znnaliinc von i wichst und
die Geschwindigkcit der Maschine als nahe einfacli proportional der Stroinstirke i gesctzt wcrden kann.
Aus Vorstehendem erhellt, dals cs fiir jede elektromagnetische Maschine zwei Coefficienten a m und I’ gicbt,
die sich durch einige Versuche bald eruiitteln lassen und
von denen der erstere fur eine gewisse Geschwindigkcit
der Maschine, dcr aiidere aber fur cine bestiiniiite Tielastring
derselben uriter allen Verliiiltnissen constant bltdlt. Wenn
inan diese beiden Coefficienten unter Zugrundlegnug eincr
willkiirlicheii Einheit fiir (’reschwindigkeit und Belastung
erinittelt hat, so kennt inan dainit zugleicli allc ubrigcw
Eigenschaften der Maschiuc. Dcr CoEflicient a m der con16 *
233
stanten Geschwincligkeit ist der Wcrth f i r die Starkc clcs
Extrastroincs, wclchcr durch die Eiiiheit des prini3rcn Stroines bei dieser Geschw irtdigkeit in dein Schliefsnngsdrahtc
el-regt rvird; dieser Coefficient ist tlaher wesentlich abhangig
voii cfcr Constriiction clcs Commutators, d. 11. von der AIIzabl tIcr Stroinsclilic~songcii untl Oeffiiungen , welclie jcdet
1)rahtspirnlc w8hreiid Eiiier Unidrehuiig der Maschinc crh h r t , fcrner von der Natur dcr Spiralc sclbst uud von
dcr hschaffenlicit dcr dariii enthaltenen Eisenstzbc. Dieser Cotfficicnt a m ist aber drrrchaus iiieht abhangig von
dcr Einrichtung dcr Maschine selhst, d. h. voii dein Princip, nach welcliein sic costruirt ist, und von dcr mehr
oder weniger vollkoiriinenen Ausfuhriing desseIbeii , iiideiii
diefs erst durch deli Werth
VOII
n 7I)
nsher bestiiiimt wird.
Da das Ohut’sche Gesetz auf iuducirte Striiinc ebeoso
gilt anwelidbar ist, wie auf prim8re Stl6lkiC, so folgt nus
dicscoi Gesetze fur den CoSfficienten a m , d. 11. fur (lie
Stiirkc des Extrastroincs , welcher durcli die Einheit dcs
priniiircii Stroines liervorgcbrnclit wird, die incrkwiirdige
Bcdingung , Jars hci verschictleneu Spiralen, ivcichc diesclbcii Eisenstdx umfassci,, diese Griifse proportioual clcin
absolutcn Gewichtc des dazu vcrwandten Kupfcl-dralites,
von dcu relativeil Diincnsioncn dieses Dralites nber ganzlicli uiiabhaogig ist, weil die Veranderung dieser Bimensioiieu iii irgend ciner Bezichung deli p r i d i r e n wie den sccundaren Stroin in verhaltaifs1n8~sig gleichein Grade aft:
cirt - (immer utiter der Voraussctzung, (jars der Widcrstand in der galvanischen Kctte selbst als sehr klein gegrn
den des Schlielsungsdrahtes aiigenonimen werde).
Aus dieser Eigenthumlichlieit der GrBfse a m , init dein
Gewichte des Kupferdrahtes proportional zu wachsen, erklirt sicli die Erscheinung, dafs grofse elektrornagnetisthe
IVIascliincn eine verbdtnifsmafsig so geriiige mechaiiische
Wirlrung abgeben , iodeiii bier der iuducirte Stroin und
inithin die Schliefsung des Magnetisinus wahrend der Hew egung der Maschilie in weit griifserem Verhaltnisse als
23’1
&r Batteriestroiii zuuimmt, SO laiige die Unidreiiuiqpgeschwindigkeit ccleteris parilus die gleiche ist.
Es ist niir gelnngen durch eiii eigenthulnliches Systeiii
der Commutation den bei der Bewcgung elektroinagnetischer Maschinen auftretendeii Extrastrom und dcssen die
Kraft dieser Mascliiticn so bcciiitrkhtigendc Wirknng aufzuhcberi, wodurcli zirgleich dcr Uiitcrbrcclin[igsf~iiik~
giitizlich keseitigt wird. Uie Bcschreibuiig diescs Verfalircns,
in Bezug auf w e l c h iiiir gegeiiwartig norli inanche l’uuktc
theoretiscli iiicht liinrcichend klar siiitl , titit? wclclics iniclr
zu einer l\eiIic galvanometrisclier Vcrsuclic geleitct bat,
welrhc icli noch iiicht als abgesclilosseii ansclicn kanii, tioffe ich hei eiiicr spiiteren Gclegciilicit gel~cnzu kiinncii ;
die Theoric des Comniutators, wiihrend der Bewegung dcr
Maschinen und der Einfluk des Extrastroiiies auf die relative Stelluug desselbcn, ist fur die Saxton’sche Maschinc
zwar durch einc in diesen Aniialeii enthaltene Abhaiidlung
r o n L enz sehr klar und ausreichend dargestellt worden;
alleiu fur die elektromaguetische Maschilie treten , wenii
auch analoge, doch bci weitein von den in der Saxton‘schen Maschine herrschenden Verhaltnisseii abweicliende
Uinstiinde ein, i d e m sich die in dein letzteren Falle auftretenden, in entgcgeiigesetzter Riclitung gchcnden seciuidiiren Strilme kei geliiirigcr Stellung dcs Coiiiinutators aufliebeii uiid daher die totale Wirkuiig dcs priinlr inducirtcii
Strolues nach den Versuchen von L e n z nicht veriiuderii
sollen, was aber bei den elektroinagiietisclien Maschinen
nicht der Fall ist, weiiigstens bei dem gewiilinlieheu Conimutationsverfaliren, vielinelir durcli den secuiidiireii Stroni
bier inimer uiid bci jeder Stellung des Commutators sowohl Jer wahrend der Beweguug erzeugtc Magiietismus
als auch der durch die Taugeutenbussole gelicnde Stroin
geschwticht wird.
Die Entstehuiig ciiies Extrastroms in ciiier cine Eiseiistange urngebeudeu Spiralc ist nur iniiglicb unter dcr Voraussetzung, dais, auch abgesehen von dcm Eiiiflusse dcs
233
secuiidaren Stromes, der i n der Eiseustaoge ensteheirde, wie
verschwindende Magnetismus eiiie gewisse Zeit zii seiireiri
F;ntstehen und Verschwinden gebrauche; diese Voraossetzung, obwohl sie sicli dein allgeineineii Naturgesetze,
dafs jede Wirkung in dcr Natur, lint zii ihrem volleii W i r kungswerthe zu gelangcri, eiticii gewissen Zeitverluet voraussetze, gewisserinafsen voii selbst versteht, ist jedoch fiir
das Entstehen des Magnetismus durcli den elektrischcn Stroin
erperiineiitell erst iieiierdings dargetlian worden untl dalier
jetzt keinein Zweifcl melir uuterworfen, obwolit diese Versiichc wegen dcr Kleiiiheit des zii iriessenden Zeittliciles
grofse Genauigkeit und Scharfsinii in dcr Beobaclitiingrsmethode erforderten. Bei elektromaguetischen Maschinen,
deren Cotnmutator in der Sekundt: eiiie grofse Anzalil VOII
Oeffnungen und Schliefsungen der Kette bewcrkstclligt,
iibt nun diese kurze Zeitdaner, welche von dem Eintritte
des Stroins bis zn dem I’uiikte, w o der Magnetismus des
weichcii Eiseiis seineii vollcn, der Stroinstiirke entsprechenden, W e r t h erlangt hat und von tlcr wir wissen, dais sic
bei zolldicken Eisenst:iben schon uber
Sekundc betrlgt,
- ebcnso wie diejenigc knrze Zcitdauer, welche von der
IJnterbrechung des Stroins iu der Spirale bis zum Aufhiiren
des Magnetisinus iin Eisen verfliefst, - eiiien grofseii Eiiifhfs auf die Griifse des secundaren Stroins, wie auf die
gesammte inechanische Wirkung dieser Maschine, und endlich auf die Stellung des Commutators, welciie erforderlich
ist, um diese Wirkung zur griifstiniiglichcn zii machen, aus.
Es kommt also hauptsiichlich darauf an, die Gesetze zu
entwickeln, nacli welclicn sich der durch eiiien galvanischen Strom, mag dieser primtir oder secundar seyn, in
weichem Eiseii erregte Magnetisinus, als Function der Zeit
entwickelt und respective verschwindet. Ich bin gegenwartig mit einer Reihe von Versuchen beschaftigt, welche deii
Zweck haben, deii W e r t h der analytischeu Forineln, welche
sich voin inatheinatischeii Gesichtspunkte aus , uber diese
Frage aufstellen lassen, zu prtifen, und hoffe baldigst auf
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diesel1 (;zgcilstolitl, wolcher die (;rundfage zu ciuer gciiauc~t
Theorie des Coiiiinutators bildet, Aiisfiuhrlicheres inittheileii
zu kiinnen.
Dresden , im Oecernher 1861.
VIII. Ueber die Tragkrc$ cter Efektrcimcignete;
oon Dr. J u l i u s n u b .
z u deli ueuesteii Versuchcn iiber die Gesetzc, denen clic
elektromagnetische Aiizieliung folgt, gehiircn die von Hrii.
Or. T y i i d a l l I ) .
Durcli die Erfahrung belehrt, d a t der Anker besondeis
durch seine Beriihruiigsfl~cliedie Beohachtung iiber die
Auziehuiig der Elektromagnete erschwere uud uugenaa
ioache, wghlt Hr. T y n d a l l , uin den Einflufs der Fonn so
vie1 wie mbglich zu beseitigen, Kugeln aus weichem Eiseii
zu Ankern. Die Messungen, welche er damit anstellt, €Eliren zu folgeuden zwei Gesetzen * ):
Die wechselseitige Anziiehung swischen einena May1.
ireten und einer Kugel aus w e i d e m Eisen, wem beide sic?&
unmittelbar beruhren, ist der Starke des Magneten oder denb
magnetisirenden Strome direct proportional. 11
2. 11 Die gegenseitige Anziehung eines Elektromugnelen
ptnd einer Kugel aus weichena Eisen, wenn beide aon einander durch einen bestimnaten Zzcischenrauna getrennt sind, ist
d m Quadrate des erregtera Magnetismus proportimud. qr
Die friiher von inir angcstellten Versuche ( P o gg. AIIII.
Bd. SO, S. 499) zeigen nur Cur Entikrnungen dasselbe Rcsuttat, wogegen bei Beriihruog des Ankers uiid Magnetcri
die Tragkraft griil'ser als das directe V e r h d t d s der Striillw
ist. Ich fand bei doppeltcr Strornstiirke cingeftahr eine drcima1 so grofse Tragkraft wia hei einfachem Strome. und
11
1 ) Pogg. him. nd. 83, S. I.
2 ) P o g g . Ann. Bil. 83, S. 36.
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maschinen, inductionsstrme, ueber, der, den, elektromagnetische
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