Abb. 162. Magnetisches Drehfeld.
Betrachten wir [Abb. 162]. Hier soll jeweils der mit A, A bezeichnete Draht mit den Spulen A, A (in [Abb. 160]), der Draht B, B mit den Spulen B, B verbunden sein. Wir wollen nun sehen, wie sich die Stromverhältnisse in einzelnen, herausgegriffenen Augenblicken während der Ankerdrehung verhalten. Bei der in [Abb. 160] gezeichneten Stellung der Spulen wird der in A, A induzierte Strom gerade seinen höchsten Wert erreicht haben, und in B, B wird er sich gerade umdrehen, also im Augenblick gleich 0 sein. Um dies anzudeuten, ist in Abb. 162 I der Draht A, A dick und der Draht B, B punktiert gezeichnet. Bei der durch Pfeilspitzen angedeuteten Stromrichtung müssen also bei N und S die entsprechenden magnetischen Pole entstehen, nach denen sich die Magnetnadel — in der Figur ein Pfeil — einstellt. Dreht sich nun der Anker weiter, bis A und B beide gleichweit von N und S ([Abb. 160]) entfernt sind, so sind in beiden Drähten die Stromimpulse gleich stark und so gerichtet, wie aus [Abb. 162] II zu erkennen ist; jetzt haben sich also die Pole des Ringes um 45° verschoben, und die Magnetnadel ist ihnen gefolgt. [Abb. 162] III zeigt die Stromverhältnisse in dem Augenblick, da A, A gerade die Pole des Feldmagneten passiert und deshalb stromlos ist, während durch B, B der Strom mit voller Stärke fließt; die Pole des Ringes entstehen dann so, wie sie angedeutet sind. Dies geht so fort, bis der Anker eine ganze Drehung gemacht hat ([Abb. 162], IV–VI); dann wiederholt sich der gleiche Vorgang.
Setzen wir nun auf die Spitze statt der Magnetnadel eine nicht magnetische Nadel aus weichem Eisen auf, so wird diese sich ebenfalls drehen, da in ihr die Pole induziert werden. Wir können auch eine runde Weißblechscheibe in der Mitte mit einer Vertiefung versehen und auf die Spitze legen; wird der Ring von den beiden Wechselströmen durchflossen, so dreht sich die Scheibe.
Den Raum, das Feld in einem solchen Eisenring, das von zwei (oder mehr) Wechselströmen in oben beschriebener Weise umflossen wird, nennt man ein magnetisches Drehfeld. Von Wechselströmen, die sich wie die Genannten verhalten, sagt man, sie hätten verschiedene Phasen, oder es bestünde zwischen ihnen eine Phasendifferenz. Die Phasendifferenz kann je nach der Anzahl der Wechselströme, die wir von einem Anker abnehmen, verschieden sein. In unserem Falle haben wir eine Phasendifferenz von 90°, das heißt während der Strom aus dem einen Spulenpaar, z. B. B, B, seinen geringsten Wert (= 0) hat, hat der Strom aus dem anderen Spulenpaar A, A, das um 90° gegen das erste verschoben ist, seinen höchsten Wert. Man spricht in diesem Falle von einem zweiphasigen Wechselstrome. Würden wir von einem Anker mit drei Spulenpaaren drei Wechselströme abnehmen, so wäre zwischen diesen ein Phasenunterschied von je 60°. Solche Ströme nennt man Dreiphasenströme.
Wir wollen nun sehen, was geschieht, wenn wir zwei Wechselströme, zwischen denen eine Phasendifferenz besteht, durch einen Drahtkreis fließen lassen. Zeichnen wir wieder wie vorhin den Verlauf eines einfachen, sogenannten einphasigen Wechselstromes graphisch auf, so erhalten wir eine Linie wie A in [Abb. 163]; dies sei der Strom, den die Rollenpaare A, A ([Abb. 160]) liefern. Den Strom von B, B zeichnen wir dann ebenfalls auf und erhalten die Linie B; die an derjenigen Stelle den höchsten Wert hat, an welcher A gleich 0 ist. Addieren wir nun die Spannungen beider Ströme da, wo sie gleichgerichtet sind, und subtrahieren wir sie, wo sie verschiedene Richtungen haben, so erhalten wir die Linie C, welche die Resultante der beiden Wechselströme in dem einen Leiter darstellt.
Abb. 163. Kurve der aus zwei Wechselströmen mit verschiedener Phase entstehenden Resultante.
Abb. 164. Dreiphasiger Wechselstrom.