Titel: | Crompton und Kapp's Messinstrumente für Stromstärke und elektromotorische Kraft. |
Fundstelle: | Band 252, Jahrgang 1884, S. 273 |
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Crompton und Kapp's Meſsinstrumente für
Stromstärke und elektromotorische Kraft.
Mit Abbildung.
Crompton und Kapp's elektrische Meſsinstrumente.
Eine praktisch bequeme Ablesung gestatten nur Instrumente, in denen die mechanischen
oder magnetischen Stromwirkungen zur Messung benutzt werden. Bei Verwendung von
permanenten Magneten oder Federn ist die Messung mit einer gewissen Unsicherheit
behaftet, weil dieselben nicht zuverlässig constant bleiben und überdies
eingetretene Aenderungen sich nicht durch äuſsere Merkmale kenntlich machen. Deshalb
verwenden R. E. Crompton und Gisbert Kapp in ihren Instrumenten, über welche sie am 14. Februar d. J.
der Society of Telegraph Engineers Mittheilung gemacht
haben, Elektromagnete, welche durch den zu messenden Strom oder einen Theil
desselben erregt werden. E. Ducretet hat kürzlich in
einer Mittheilung an die französische Akademie der Wissenschaften ein Galvanometer
mit Stahlmagnet in Vorschlag gebracht, welcher von einer erregenden Windungsrolle
umgeben ist; bei diesem Galvanometer soll, so oft eine Kalibrirung nöthig erscheint,
der als Normalmaſs zu benutzende Strom groſser Daniell'scher Elemente eine bestimmte Zeit lang durch die Rolle geschickt und
so der Magnet auf seinen ursprünglichen Sättigungspunkt gebracht werden. Crompton und Kapp streben
dagegen danach, den Elektromagnet so zu construiren, daſs er auch bei verschieden
starken erregenden Strömen ein constantes Moment besitzt. Dies ist nach den
Versuchen von Jacobi, Dub, Müller, Weber
u.a. zwar nicht in aller
Strenge, aber innerhalb gewisser Grenzen sehr angenähert möglich. Nach diesen
Versuchen besteht innerhalb gewisser Grenzen und in der Nähe des Sättigungspunktes
zwischen dem magnetischen Momente und der Stromstärke eine gleiche Beziehung wie
zwischen dem Bogen und seiner geometrischen Tangente. Sicherlich beeinfluſst eine
Aenderung in der Stärke des erregenden Stromes das magnetische Moment des Kernes um
so weniger, je gröſser die Stärke dieses Stromes ist. Deshalb muſs man
Elektromagneten, welche permanente Stahlmagnete ersetzen sollen, Kerne geben, welche
leicht zu sättigen sind. Der Kern muſs daher hufeisenförmig, dünn und lang, die
darum gewickelte Drahtmenge groſs im Verhältnisse zum Kerne sein.
Textabbildung Bd. 252, S. 274
Crompton und Kapp nehmen
daher als Kern 2 oder 3 Drähte aus Holzkohleneisen (1mm,2 oder Nr. 18 B. W. G.) und wickeln darum eine Lage von 50 Windungen
3mm (0,12 Zoll engl.)Die Quelle Engineering, 1884 Bd. 37 * S. 192
bezieh. Engineer, 1884 Bd. 57 * S. 153 gibt die
Zahlen 0,12 und 0,0139 einmal als Millimeter, ein anderes Mal als Zoll engl.
an, das Journal of the Society of Telegraph
Engineers and Electricians, 1884 Bd. 13 * S. 78 dagegen in dem
ausführlichen Berichte über den gehaltenen Vortrag, richtig wie oben, mit
0,12 Zoll und 0,0139 Zoll engl. dicken Kupferdrahtes bei
Herstellung eines Stromstärken – Anzeigers und 18 Lagen von 0mm,35 (0,0139 Zoll)Die Quelle Engineering, 1884 Bd. 37 * S. 192
bezieh. Engineer, 1884 Bd. 57 * S. 153 gibt die
Zahlen 0,12 und 0,0139 einmal als Millimeter, ein anderes Mal als Zoll engl.
an, das Journal of the Society of Telegraph
Engineers and Electricians, 1884 Bd. 13 * S. 78 dagegen in dem
ausführlichen Berichte über den gehaltenen Vortrag, richtig wie oben, mit
0,12 Zoll und 0,0139 Zoll engl. dickem Kupferdrahte. Wird eine
Nadel ns aus weichem Eisen oder aus Stahl, wie es die
Abbildung zeigt, zwischen den Polen N und S eines solchen Elektromagnetes e aufgehängt und der Strom nach der Erregung des Elektromagnetes e noch in den Windungen D
um die Nadel herumgeführt, so ergibt sich, daſs die Nadel für alle Ströme zwischen
10 und 100 Ampère eine bestimmte Ablenkung für jeden Strom zeigt. Man hat also ein
Galvanometer mit permanenter Kalibrirung; dabei folgt die Ablenkung der Nadel nicht
genau dem Tangentengesetze, weil die Richtkraft des Elektromagnetes nicht absolut
constant ist; aber jedem Ablenkungswinkel entspricht eine bestimmte Stromstärke.
Die Kraft, womit der Elektromagnet NS die Nadel ns in
ihrer Nulllage, in der Richtung NS, zu erhalten strebt,
hängt ab theils von dem nahezu constanten Magnetismus des Kernes, theils von der
magnetischen Wirkung der Windungen e selbst, welche dem
Strome einfach proportional ist. Bei starken Strömen wächst daher der
Ablenkungswinkel nur wenig und dies macht bei einem solchen Instrumente eine genaue
Ablesung nur innerhalb gewisser Grenzen möglich. Die magnetische Wirkung der
Windungen des Elektromagnetes auf die Nadel ns läſst
sich durch Hinzufügung einer entgegengesetzten magnetischen Wirkung beseitigen. Ein
Weg dazu wäre die Anordnung einer Umwickelung der Nadel in einer zur Linie NS senkrechten Ebene und die Schaltung dieser Umwickelung hinter die
Bewickelung D. Einfacher als durch diese zwei
Umwickelungen läſst sich dieselbe Wirkung aber durch eine einzige erreichen, wenn
dieselbe unter einem solchen Winkel gegen die Nadel gestellt wird, daſs ihre Wirkung
die Wirkung jener beiden Wickelungen ersetzen kann. Crompton und Kapp stellen daher die
ablenkende Bewickelung D einfach unter einem gewissen
Winkel gegen die Nulllage der Nadel ns. Etwas
Aehnliches haben Deprez, Carpentier bezieh. Ayrton und Perry schon bei
Galvanometern mit permanenten Stahlmagneten gethan.
Macht man aber diesen Winkel etwas gröſser als zur bloſsen Ausgleichung der Wirkung
der Windungen e nöthig ist, bewirkt man also, daſs eine
Verstärkung des Stromes eine leichte Schwächung des magnetischen Feldes, worin die
Nadel schwingt, im Gefolge hat, so wird der Zuwachs des Ablenkungswinkels auch bei
starken Strömen verhältniſsmäſsig groſs und man erhält eine mehr gleichmäſsig
getheilte Skala, als wenn die Ablenkung dem Tangentengesetze folgt, wie bei einem
gewöhnlichen Tangentengalvanometer.
Bezüglich der weiteren Ausführung des Stromstärken-Anzeigers (Current indicator) und des Potential-Anzeigers (Potential indicator) sei auf Engineering,
1884 Bd. 37 * S. 192 bezieh. Engineer, 1884 Bd. 57 * S.
152 verwiesen.