Abb. 86. Schaltungsschema für Volt- und Amperemeter.
Die Voltmeterschaltung.
Jetzt ist auch leicht zu verstehen, warum ein Voltmeter nicht wie das Amperemeter in den Hauptstromkreis eingeschaltet werden darf. Betrachten wir das Schema in [Abb. 86]: A ist eine Stromquelle, X ein Leitungsnetz, B das in den Hauptstrom eingeschaltete Amperemeter, das, um dem Strom möglichst wenig Widerstand zu bieten, aus wenig Windungen eines dicken Drahtes besteht. Weil der Widerstand des Instrumentes nahezu gleich 0 ist, besteht auch zwischen den Klemmen α und β fast kein Spannungsunterschied. Anders verhält sich dies bei den beiden Punkten γ und δ, an welchen die Zuleitungsdrähte zum Voltmeter C angeschlossen sind: Hier herrscht die Spannungsdifferenz, die die elektromotorische Kraft der Stromquelle bei dem Widerstand des Leitungsnetzes X hervorzurufen im stande ist. Das Voltmeter besteht aus vielen Windungen eines dünnen Drahtes, damit es der Hauptleitung nicht zu viel Strom entziehe; denn durch den großen Widerstand des langen dünnen Drahtes fließt nur ein geringer Bruchteil des Hauptstromes, dem nur der vielmal kleinere Widerstand X entgegensteht. Fehlt ein natürlicher Hauptstromkreis bei einer Stromquelle, deren Spannung gemessen werden soll, so muß er künstlich hergestellt werden (vergleiche [Seite 97]).
Widerstandsbestimmung.
Wir haben jetzt gesehen, wie wir Stromstärken und Spannungen messen können, und wollen nun noch eine einfache Art der Widerstandsbestimmung kennen lernen.
Abb. 87. Wheatstonesche Brücke.
Lassen wir einen elektrischen Strom durch zwei gleiche Drähte fließen (a, α, b und a, β, b in [Abb. 87]) und verbinden zwei beliebige Stellen (α und β) dieser Leitungen miteinander, so wird nur dann ein Strom durch diese Verbindung, die auch Brücke genannt wird, fließen, wenn die Spannungen an den beiden Anschlußstellen (α und β) verschieden sind, das heißt, wenn an den Enden des Verbindungsstückes eine Potentialdifferenz besteht. Ist diese nicht vorhanden, so kann in αβ auch kein Strom fließen. Denken wir uns nun das Spannungsgefälle der beiden Drähte a, α, b und a, β, b graphisch dargestellt, so bekommen wir zweimal die [Abb. 85]. Markieren wir hier auf den beiden Abbildungen zwei Punkte gleicher Spannungen, z. B. e, so ist das Verhältnis Ke : eZ bei der einen Abbildung gleich dem Verhältnis Ke : eZ bei der anderen. Nehmen wir auch an, der Widerstand der beiden Zweigdrähte sei verschieden, so gilt doch das Gleiche. In [Abb. 88] sei I der Zweigdraht mit größerem, II der mit geringerem Widerstand; die Spannung ist an den Enden beider gleich KA und ZB, und nur die durch die Länge von KZ ausgedrückten Widerstände sind verschieden. Zeichnen wir nun hier zwei Punkte gleicher Spannungen ein, z. B. in I αx und in II βx, so ist auch hier Kα : αZ = Kβ : βZ. Das Gleiche gilt auch dann, wenn wir annehmen, daß einer der Zweigdrähte aus zwei Teilen mit verschiedenen Widerständen bestehe.
