7. Die hier angegebenen Verhältnisse brauchen nur dann berücksichtigt zu werden, wenn wir von dem Motor unter größtmöglicher Ausnützung der vorhandenen elektrischen Energie Arbeit verlangen. Soll die Maschine nur ein Spielzeug sein, das sich dreht, wenn man einen Strom hineinleitet, so sind wir daran nicht gebunden und können die Maße für die Bewickelungsdrähte ganz willkürlich wählen.
Induktionsströme.
Nachdem Rudi seine verschiedenen Motoren vorgeführt und erklärt hatte, ging er dazu über, soviel über Induktionsströme zu sprechen, als unbedingt zum Verständnisse der magnetelektrischen Maschine und der Dynamomaschine nötig war. An einigen kurzen Experimenten zeigte er zuerst die Haupterscheinungen der Magnetinduktion und dann die der Elektroinduktion.
Magnetinduktion.
Zur Demonstration der Entstehung von Induktionsströmen hatte sich Rudi eine große hohle Drahtspule gemacht, auf der nahezu 80 m eines 0,5 mm starken Drahtes aufgewickelt waren. (Es genügen für diesen Versuch aber auch kleinere Spulen.) Eine größere Anzahl von Stricknadeln hatte er einzeln magnetisiert (Magnetisieren siehe [Seite 90] u. [140]) und dann so zu einem Bündel zusammengebunden, daß alle gleichnamigen Pole auf derselben Seite waren. Dadurch war ein starker Stabmagnet entstanden. Die Drahtenden der Spule verband Rudi mit seinem Vertikalgalvanoskop. Sobald er dann den Stabmagnet in die Spule hineinschob, schlug die Nadel des Instruments einen Augenblick nach der einen Seite aus; als er ihn herauszog, geschah der Ausschlag nach der anderen Seite. Das gleiche Experiment wiederholte er, indem er den Magnet viel rascher hineinsteckte und herauszog; dabei wurden die Ausschläge des Galvanoskopes größer als vorher.
Nach diesem Versuche schob Rudi eine kurze Betrachtung über die Kraftlinien ein, über die er ja schon im zweiten Vortrag eingehend gesprochen hatte. Er erklärte fernerhin, daß, wenn ein Leiter der Elektrizität von Kraftlinien durchschnitten wird, in ihm elektrische Ströme auftreten. In einem beliebig geformten Leiter sind die Ströme ungeordnet und kommen nicht zur Geltung. Geben wir aber dem Leiter die Form eines langen, zur Spule aufgewickelten Drahtes, so summieren sich die kleinsten Stromimpulse zu einem durch seine Wirkungen erkennbaren elektrischen Strome. Ein Strom wird nur so lange erzeugt, als die Kraftlinien in Bewegung sind. Je rascher sie sich bewegen, desto stärker ist der Strom. Der Strom, der beim Eintritte von Kraftlinien in einem Leiter entsteht, ist in seiner Richtung dem Strom, der durch die austretenden Kraftlinien hervorgerufen wird, entgegengesetzt.
Elektroinduktion.
Ähnlich wie ein Stahlmagnet wirkt eine von einem Strome durchflossene Spule. Um auch das zu zeigen, hatte sich Rudi eine kleinere Spule gemacht, die in die größere eingesteckt werden konnte. Auch die kleinere Spule war hohl, so daß es möglich war, einen Eisenkern in sie hineinzuschieben. Rudi führte den Versuch zuerst ohne, dann mit dem Eisenkern aus. In letzterem Falle war die Wirkung bedeutend stärker, da durch die Gegenwart des Eisens die Zahl der Kraftlinien sehr vergrößert wurde.
Der dritte Versuch bestand darin, daß Rudi die kleine Spule mit dem Eisenkern in der großen stehen ließ und den Strom zur kleinen plötzlich ein- und ausschaltete. Beim Einschalten des Stromes erhielt er den Ausschlag des Galvanoskopes nach derselben Seite wie beim Eintauchen des Magneten; das Ausschalten entsprach in dieser Beziehung seinem Herausnehmen.
Nach diesen einleitenden Versuchen ging Rudi zur Erklärung der Wirkungsweise der magnetelektrischen Maschine über. Er hatte sich selbst eine solche gefertigt, und wir wollen nun sehen, wie man dabei zu Wege gehen muß, um zu einem sicheren und guten Ergebnisse zu gelangen.