Titel: | Ueber den neuen Apparat zur Messung des elektrischen Leitungswiderstandes von Drähten etc. für praktische Zwecke, von C. W. Siemens in London. |
Fundstelle: | Band 187, Jahrgang 1868, Nr. LXXII., S. 304 |
Download: | XML |
LXXII.
Ueber den neuen Apparat zur Messung des
elektrischen Leitungswiderstandes von Drähten etc. für praktische Zwecke, von C. W. Siemens in
London.
Im Auszuge aus dem Civil Engineer and Architect's Journal,
October 1867, S. 287.
Mit einer Abbildung auf Tab. V.
Siemen's Apparat zum Messen des Leitungswiderstandes.
Jede der bis jetzt bekannt gewordenen Methoden, welche zur Messung des elektrischen
Leitungswiderstandes von Drähten u. dgl. angewendet werden, erfordert entweder eine
bedeutende Sachkenntniß und Uebung in der Behandlung der hierzu gehörigen Apparate
und Vorrichtungen, oder man gelangt zu dem gesuchten Widerstande erst durch die
Berechnung eines Ausdruckes, welche die Kenntniß der in dem letzteren enthaltenen
Elemente voraussetzt.
Um nun jedem Praktiker, für welchen die Untersuchung von Leitungswiderständen in
langen oder kurzen Drahtleitungen etc. von Wichtigkeit ist, die Ausführung solcher
Arbeiten leicht zugänglich zu machen, ohne daß die Genauigkeit der zu erlangenden
Resultate hierdurch beeinträchtigt wird, hat Hr. Siemens
einen Widerstands-Apparat construirt, der unter Ausführung sehr einfacher
Manipulationen die Messung eines unbekannten Widerstandes und dessen Vergleichung
mit einem Widerstands-Etalon in eben so sicherer Weise gestatten soll, als
die Benutzung der bekannten Wheatstone'schen Brücke.Man s. Allgemeine Encyklopädie der Physik, Bd. XX S. 559 und S. 600. Hierbei ist der Erfinder von folgenden Bedingungen ausgegangen: 1) das
angewendete Galvanometer wird in der Weise eingeschaltet, daß die Galvanometernadel,
wenn die Gleichheit der Widerstände stattfindet, immer entweder auf den Nullpunkt
ihrer Scala oder auf einen bestimmten Theilpunkt der letzteren einspielen muß, so
daß also die Größe der Ablenkung der Galvanometernadel bei der Untersuchung nicht in
Rücksicht zu bringen ist; 2) die gesuchten Widerstände sollen unmittelbar auf einem
geradlinigen Maaßstabe abgelesen werden können, der in gleiche Theile eingetheilt
ist, und von welchem jeder Theil unmittelbar einen bestimmten Theil der
Widerstandseinheit angibt; 3) der Apparat soll gestatten, jeden aufzusuchenden
Widerstand unmittelbar mit einem bestimmten Widerstands-Etalon vergleichen zu
können.
In schematischer Weise ist die Anordnung des neuen Apparates in Fig. 6 dargestellt. An
einer eigenthümlich angeordneten Schlittenvorrichtung s,
s', die zwischen Gleitrollen nach ihrer Längsrichtung verschiebbar ist,
sind zwei gleiche und parallel angeordnete elektrodynamische Spiralen h, h in fixer Weise angebracht. An einem Ende s' geht diese Vorrichtung in eine kegelförmig
zugespitzte Fassung von Achat aus und wird durch eine Feder mit diesem Ende gegen
eine Metallcurve c, c angedrückt. Letztere ist an einem
in einer Rinne des Lineales d, d beweglichen Schieber
angebracht, so daß die Richtung der Bewegung stets senkrecht zu s, s' bleibt. Die in der Richtung von d, d auf- und abwärts gehende Bewegung der
Metallcurve wird mittelst des Schraubenkopfes i
bewerkstelligt, dessen
Welle mit einem Getriebe versehen ist, das in einen an der unteren Seite der
Metallcurve c, c angebrachten Rechen eingreift. Auf dem
Lineale d, d ist der Widerstands-Maaßstab
angebracht, an welchem man noch mittelst eines Vernier ein Zehntel eines Theiles
direct abzulesen im Stande ist. Wird daher der Kopf i
gedreht, so verändert die Metallcurve c, c ihre Lage,
und die Schlittenvorrichtung s, s' muß sohin in ihrer
Längenrichtung verschoben werden: dieser Verschiebung folgen die Spiralen, und die
Folge hiervon ist die, daß die Distanz beider Spiralen von der Galvanometernadel N, S geändert, nämlich eine ungleiche wird, wenn vorher
dieselbe gleich war. – Die zugewendeten Enden der beiden Spiralen sind unter
sich mittelst eines Contactes bei a verbunden, der
mittelst eines bekannten Widerstandes mit einem Pole der Volta'schen Kette e in metallischer Verbindung steht; von dem anderen Pole
der letzteren gehen Zweigdrähte aus, die mit den beiden abgewendeten Enden der
Galvanometerspiralen h, h in der Art in Verbindung
stehen, daß in den einen der bekannte Widerstand r, in
den anderen jene Drahtleitung x eingeschaltet ist, deren
Widerstand aufgesucht werden soll. Die Adjustirung wird hierbei so vorgenommen, daß
bei x gleich Null der Index der Metallcurve mit dem
Nullpunkte des Maaßstabes bei d, d coincidirt. Vermöge
dieser Anordnung ersieht man, daß, wenn die beiden Zweigströme, welche die
Galvanometerspiralen passiren, einander gleich sind, ihre Entfernungen von der Nadel
N, S dieselben seyn müssen, wenn letztere ihren
normalen Stand beibehalten soll: in diesem Falle ist dann x = r. Ist aber x
≶ r, so hat man, um die Einwirkung beider
Spiralen auf die Nadel wieder zu compensiren, die Schlittenvorrichtung durch Drehung
des Kopfes i so zu verschieben, daß beziehungsweise die
Spirale h auf der rechten Seite in eine größere oder
kleinere Entfernung von der Nadel N, S, als die andere
Spirale gebracht wird, bis die Galvanometernadel wieder ihren normalen Stand
annimmt. Die Anzahl der Abtheilungen, welche der Maaßstab d,
d angibt, läßt dann unmittelbar erkennen, um wie viel der Widerstand x kleiner oder größer ist als der constante Widerstand
r, dessen Größe bekannt ist.
Was die specielle Anordnung des Apparates selbst betrifft, so ersehen wir aus unserer
Quelle, daß der ganze Apparat auf einer metallenen Grundplatte sich befindet, die
mittelst Stellschrauben horizontal eingestellt werden kann, daß das Rheometer in
einem gläsernen Gehäuse eingeschlossen ist, welches auf vier messingenen Säulen ruht
u.s.w. Die Ein- und Ausschaltungen können mittelst der hierfür angebrachten
Klemmschrauben und
sonstigen Contacte leicht vorgenommen werden; ein Stromunterbrecher gestattet die
momentane Ausschaltung der Batterie, und außerdem können leicht mit Hülfe der
angebrachten Contacte kurze Leitungsstrecken eingeschaltet werden, um den Beobachter
zu versichern, nach welcher Seite hin er die Metallcurve zu bewegen hat, um die
Compensation herzustellen. Dieses und anderes dem Apparate beigegebene Zugehör
bietet alle Hülfsmittel dar, um das Instrument von Neuem zu adjustiren, wenn eine
Veränderung in der Suspension der Galvanometernadel eingetreten wäre. – Die
Gestalt der Metallcurve c, c wird für jedes Exemplar
eines derartigen Apparates auf empirischem Wege dadurch bestimmt, daß für x bei den hierfür vorzunehmenden Versuchen ein genauer
Rheostat und Widerstandsrollen etc. von bekanntem und genau adjustirtem Widerstande
eingeschaltet werden. – Um mittelst eines jeden derartigen Apparates die zu
untersuchenden Widerstände – oberirdischer Telegraphenleitungen,
Widerstandsthermometer u.s.w. – sowohl in Quecksilber- (Siemens'schen) als auch in British
Association-Einheiten ausdrücken zu können, werden jedem Apparate
zweierlei Widerstands-Etalons für den constanten Widerstand r, mit dem der zu untersuchende zu vergleichen ist,
beigegeben.