Das „Ampore“, „Volt“ und „Ohm“.
Ddas „Ampere“, „Volt‘ und „Ohm“.*)
Nach einem im' „iegel-Anz.“ enthaltenen Vortrag des Ingenieurs
Pach tik-Leipzig.
DObige sind die Namen der Grundbegriffe der Elektricität.
äich für die Elektricität interessirt, muß sich vor allem
diese drei Begriffe Klarheit verschaffen
Wie das mm die Maaßeinheit für die Länge, das *9 für
die Schwere, das für die Flüssigkeitsmenge ist, so ist das
Ampére die Maaßeinheit für die Menge, das Volt für die
Spannung und das Ohm für den Widerstand des elektrischen
Stroms. Kann sich nun auch der Laie unter Strommenge
etwas denken, so wird er doch immer fragen: „Was ist Span—
iung? Was ist Widerstand?“ Zur Beantwortung dieser Frage
zediene man sich etwa folgender Beispiele: a) Man denke sich
zwei Springbrunnen von verschiedener Größe; der eine hat
einen großen, mit Wasser gefüllten Behälter, ein weites Wasser—
leitungsrohr und ein Mundstück mit weiter Oeffnung; aus
hm tritt ein starker Wasserstrahl mit großer Wassermenge.
Der kleinere .Springbrunnen dagegen arbeitet mit kleinerem
Behälter, dünnerem Rohr und enger Oeffnung am Mundstück;
uus ihm tritt ein dünner Wasserstrahl mit geringer Wasser—
menge. b) Gleichviel nun, welchen Brunnen wir in Betracht
siehen, der Wasserstrahl wird hoch oder höher steigen, je nach
dem Druck, mit welchem das Wasser im Reohr fortgetrieben
wird. Lassen wir den Druck fort, so wird dieselbe Wasser—
menge durch das Rohr und Mundstück einfach überfließen,
ohne zu steigen. c) Wollten wir nun an ein weites Rohr
unmittelbar ein enges Rohr anschließen und die große Wasser—
menge mit ihrem starken Druck aus dem weiten plötzlich in
das enge Rohr treiben, so würde letzteres die Wassermenge
nicht aufnehmen und auch den Druck vermindern, wenn der
Leitungsweg ein langer ist. Das dünne Rohr setzt also, weil
ein Querschnitt zu gering ist, der Wassermenge einen Wider—
tand entgegen, welcher sich außerdem erhöht durch ein allzu—
anges Leitungsrohr. Außerdem kann dieser Widerstand ver—
nehrt oder verringert werden durch größere oder geringere
Reibung, welche das Wasser an den Wänden der Rohre er—
fährt. — Die Leistung des Springbrunnens ist demnach von
drei Faktoren abhängig: der Wassermenge, dem Druck und
dem Widerstand. Die Wassermenge wird um so größer sein,
je größer der Querschnitt des Rohres ist; der Druck wird
wachsen mit der Wassermenge, fallen aber, wenn der Wider
stand ein größerer wird; umgekehrt wird letzterer abnehmen,
je größer die Wassermenge, je größer der Druck, je größer
der Querschnitt und je geringer die Länge des Rohres ist.
Bei der Elektricitaͤt denken wir uns an die Stelle des
Rohres einen massiven Kupferdraht, durch welchen die Elek—
ricität strömt. Die Menge dieses elektrischen Stromes ist zu
dergleichen mit der Wassermenge des Beispiels a). Je dicker
»er Draht, je größer also sein Querschnitt, desto größer die
Menge der Elektricität, welche durch denselben fließt, und diese
Menge wird nach gewissen Einheiten gemessen, die nach ihrem
Erfinder Ampére genannt werden. Eine elektrische Gluͤhlampe
Birne) von 16 Normalkerzen Leuchtkraft braucht rund O,
Amp., eine solche von 32 Normalkerzen dagegen 1 Amp,, eine
Bogenlampe zur Beleuchtung eines mittleren Schaufensters
bedarf 6 Amp., wozu man in letzterem Falle einen Kupfer—
draht von ca. 3 9Dmm brauchen würde, da der sogenannte
euersichere Querschnitt 2 Amp. pro 147m zugiebt, wohin—
zegen bei weiterer Belastung der Draht sich erwaͤrmt, schließ—
lich heiß werden und abschmelzen würde. In der praktischen
Slektrotechnik bezeichnet man diese Strömungen zumeist als
„Stromstärke“, abgeleitet von der Stärke (Dickes eines Wasser—
trahls.
G6eht diese Stromstärke allein durch die Lampe, bringt
sie den Kohlenfaden höchstens zu einem schwachen. rothen
) Die Elektricität spielt heute ein derartige Rolle in der Technik,
daß Niemand sich ihrer Bedeutung entziehen kann. Wir halten es daher
jür angebracht, obigen Vortrag, der in gemeinfaßlicher Weise die Grund—
züge, dieser neuen, mächtig emporstrebenden Wissenschaft bespricht, wieder—
zugeben, zumal sie auch im Bauwesen ihre Anwendung findet.
Red. des „Baug.-Blattes.“
Hlühen, nicht aber zum Leuchten, denn die Leuchtkraft, die
Spannung fehlt dem Strom. Erst wenn beides vorhanden,
die Stromstärke und die Spannung, kann die erwartete Licht—
oder Krafileistung der Elektricität eintreten. Die Spannung
vird in der praktischen Elektrotechnik häufig als „Spannungs—
interschied“ bezeichnet, wie man etwa die einfache Länge zwischen
) und 7 mn als einen Längenunterschied bezeichnen kann. Die
Spannung des Stromes wird nach besonders festgesetzten Ein—
jeiten gemessen, die nach ihrem Erfinder Volta als „Volt“
»ezeichnet werden. Und so giebt es elektrische Ströme von ?
ind noch weniger bis 20 000 und noch mehr Volt, ebenso
ampen von 2, 4, 6, 8 bis 150 Volt.
Es ist nun klar, daß der zu geringe Querschnitt eines
Kupferdrahtes dem elektrischen Strom einen Widerstand ent—
gegensetzt; man kann einen elektrischen Strom von vielleicht
z Amp. und 2 Volt nicht durch einen Kupferdraht von O nν
Durchmesser, also von O0,008 qmm Querschnitt senden, ohne
Hefahr zu laufen, daß derselbe ohne Weiteres durchschmilzt
ind ebenso einleuchtend ist es, daß die Spannung eines elek—
rischen Stromes geringer wird, an Kraft abnimmt, je länger
»er Leituugsdraht ist. Der Widerstand ist also im Stande,
Strommenge, wie auch die Spannung zu verringern, zumal
r noch von einem dritten Faktor abhängig ist, der Art des
Materials nämlich, durch welches die Elektricität geleitet wird.
Es giebt bekanntlich von Natur aus Leiter und Nichtleiter der
Flektricität. Leiter sind Metalle, Kohle, der menschliche Körper
Feuchtigkeit, resp. Nässe. Nichtleiter: Glas, Stein, Porzellan.
Hummi, Fett, Theer, Harz, Papier, trockenes Holz, trocken,
Leinwand, Federn ꝛc. ꝛc. Die Leiter nehmen die Elektricitäe
eicht an und pflanzen sie rasch von einem Körpertheilchent
um andern fort, Nichtleiter dagegen nehmen sie nicht an.
Letztere nennt man darum Isolationsmaterialien. Unter den
eitern giebt es wieder besonders gute, wie Kupfer, Gold,
Silber, Aluminium, Kohle, Platin, Messing, welche die Elet—
ricität leicht befördern, und schlechte Leiter, wie Eisen, Blech,
Blei, Wismut, Quckcksilber ꝛc. die der Elcktricität einen starken
Widerstand entgegensetzen. Der Widerstand ist also in dritter
tinie von der Leitungsfähigkeit des Materials abhängig. Es
vird nach Einheiten gemessen, die wiederum nach ihrem Er—
inder, dem Elektriker Ohm, „Ohm“ genannt werden, und für
heren Schreibweise man nachstehendes Zeichen anwendet: — —
Bringen wir nun die drei Faktoren: Strommengen,
Spannung und Widerstand, welche nach Ampère, Volt und
Ohm gemessen werden, in feste Beziehung zu einander. Die
ibliche Bezeichnung dazu ist:
für Querschnitt — Qu
für Stromstärke — J
für Spannung — E
für Widerstand — W
Je größer der Qu eines Drahtes, umso größer die J,
velche durchfließt, also J wächst mit Qu.
Je länger der Leitungsweg (Draht), je geringer der Qu
ind die Leistungsfähigkeit, kurz: je größer der Wäeiner Leitung
st, umsomehr wird die E des elektrischen Stromes abnehmen;
demnach: E fällt mit der Zunahme Weund umgekehrt Wuda—
zegen nimmt ab mit Zunahme des Qu und der Leitungs—
ähigkeit, sowie mit Abnahme der Leitungsmenge, wird aber
erhöht mit Verringerung des Qu und der Leitungsfähigkeit,
owie mit Zunahme der Leitungslänge.
Der Elektriker Ohm hat nun gefunden: E ist immer
—IXW.
Setzen wir dafür Zahlen ein, so wird sich eine E von
100 Volt zusammensetzen aus 30 Amp. 2 —— Wider—
stand, oder aus 200 Amp. )0O,5 — — — oder aus 25 Amp
4 —— x. ꝛc. Es entsteht daraus die Gleichung:
100 2 —50 Amp
oder 100 Nnr
oder 100 **
das istee J W
Diese Formel, das Fundament für alle elektrotechnischen
Berechnungen, nennt man das „Ohmsche Gesetz“. Aus dem—
ielben finden wir nur E, wenn uns J und W bekannt sind—