Die Wirkungsweise des Instrumentes ist sehr einfach. Fließt durch den Draht ein Strom, so entwickelt sich infolge seines großen Widerstandes Joulesche Wärme (von der wir auf [Seite 202] sprachen); der Draht wird deshalb länger und läßt den Zeiger sinken.
Das Elektrodynamometer.
Das Elektrodynamometer können wir bei sorgfältiger Ausführung weit empfindlicher und genauer arbeitend herstellen als das Hitzdrahtinstrument. Es besteht aus einer festen und einer beweglichen Drahtspule. Da beide Spulen gleichzeitig vom Strome durchflossen werden, so wird die bewegliche immer nach der gleichen Seite hin abgelenkt, auch wenn sich die Stromrichtung umkehrt.
Abb. 177. Das Elektrodynamometer.
[Abb. 177] zeigt ein Elektrodynamometer von oben gesehen. Wir stellen aus Messingblech einen Rahmen a her, etwa 10 cm lang, 2,5 cm hoch und 1,5 cm breit. Dieser Rahmen wird mit etwa 20 m eines 0,7 bis 0,8 mm starken, isolierten Kupferdrahtes bewickelt. Je schwächer der zu messende Strom ist, desto dünner und länger muß der Draht sein. Ein zweiter Rahmen b, der in den ersten hineinpaßt, wird mit etwa 15 m Draht bewickelt. In die Mitten der Langseiten werden bei beiden Rahmen 2 mm weite Löcher gebohrt; auf diese Löcher werden bei dem größeren Rahmen (a) außen kurze Stückchen eines 3 mm weiten Messingrohres aufgelötet, damit das Loch nicht von der Bewickelung verdeckt wird; bei dem kleineren Rahmen (b) wird durch die beiden ein 2 mm starkes Messingstäbchen als Achse gesteckt; letzteres soll ziemlich fest sitzen, aber in den Bohrungen von a sich leicht drehen können. Das eine Ende der Bewickelung von b wird an der Achse angelötet; das andere Ende wird zu einem runden Blechscheibchen c geführt, das mit Schellackkitt ([Seite 5]) auf b befestigt wird. Auf diesem Scheibchen liegt das eine Ende der Bewickelung von a auf. Jetzt wird der größere Rahmen, wie aus der Abbildung zu sehen ist, auf ein senkrecht stehendes Brett d mit Schellackkitt aufgekittet. Die Klemme α wird mit dem noch freien Drahtende von a, die Klemme β mit einem an dem Rahmen von a angelöteten Draht verbunden. Sollte der Rahmen b sich im indifferenten Gleichgewicht befinden, so muß er so beschwert werden, daß seine Längsachse in der Ruhelage lotrecht steht.
Wird das Instrument von einem Strome, sei es ein Gleich- oder ein Wechselstrom, durchflossen, so wird der Rahmen b aus seiner lotrechten Lage abgelenkt. Wir können an dem beweglichen Rahmen einen Zeiger und auf d eine Skala anbringen und das Instrument durch Vergleich mit einem anderen eichen; dabei müssen natürlich das zu eichende und das Vergleichsinstrument hintereinander geschaltet werden (siehe auch [Seite 98]).
Das im Anhang beschriebene [Universalinstrument] ist ebenfalls für Wechselströme verwendbar. Wir können uns, wenn uns der oben beschriebene Apparat zu einfach und das Universalinstrument zu umständlich ist, etwa in der Mitte zwischen beiden halten.
So können wir z. B. das oben beschriebene Instrument dadurch wesentlich verfeinern, daß wir die Lager der beweglichen Spule sorgfältiger herstellen, indem wir folgendermaßen verfahren: In die Mitten der Längsseiten der äußeren Spule wird, wie auch schon oben beschrieben, je ein Messingröhrchen eingesetzt. Nun darf aber die Achse der beweglichen Spule nicht in diesen Röhrchen gelagert sein, sondern muß freien Spielraum in ihnen haben und besonders gelagert werden. Zu diesem Zweck wird das Brett d so durchbohrt, daß das Loch eine Fortsetzung zu den durch die Messingröhrchen gebildeten Öffnungen in der äußeren Spule darstellt. Die Lagerung der Achse kann dann in der auf [Seite 205] beim Hitzdrahtinstrument beschriebenen Weise hergestellt werden; die Stromzuführung geschieht in dem Fall entweder durch zwei auf der Achse sitzende Schleifringe oder nach der im Anhange beim Universalinstrument beschriebenen Methode. Auch ist es besser, die innere Spule so zu gestalten, daß ihre Längsachse die größere Ausdehnung hat.
[5] Unter einem magnetischen Feld versteht man den von Kraftlinien durchdrungenen Raum in der Nähe eines Magneten.