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104 XI. Jahrgang „ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU.“ No. 12. 1893/94. dickdrähtigen Spule gemessen hat, ohne daß diese Kreise mit einander in Verbindung standen; der Apparat zeigt W Watts an für einen Strom J und eine Potentialdifferenz E, oder einen Strom E i = •— (wo r der Widerstand des dünnen Drahtes), und man hat W = EJ. Das Wattmeter soll dazu dienen, um zwei Arten von Messungen auszuführen: An Nutzkreise geschaltet, soll es die diesen thatsächlich gelieferte Energie erkennen lassen; an eine Energiequelle geschaltet, soll es die von den Klemmen ausgehende Energie angeben. Be trachten wir zunächst den ersten Fall. Das Wattmeter soll die Watts zwischen den Klemmen L, L messen, von denen der Nutzkreis ausgeht; dabei sind zwei Schaltungen zu beachten: 1) Der Nebenschluß ist vor die Spule mit dickem Draht z. B. an die Klemmen D, D der Elektrizitätsquelle ge schaltet (Fig. 1). In diesem Fall, wo E und J die Fak- Fig. 1. toren der Energie zwischen den Klemmen L, L sein mögen, mißt der Apparat W = J (E + RJ). Der Ausdruck für den begangenen Fehler ist alsdann: (E+RJ) J — EJ RJ 2 R.T ej -_ nj - Tr' i) Das ist das Verhältnis der im dicken Draht verlorenen Energie zu der nutzbaren Energie. Kennt man den Widerstand R und einen der Faktoren E oder J, so ist es immer leicht die Korrektion zu finden; in der Praxis jedoch wird man sich dessen in den meisten Fällen entraten. Der Fehler kann nämlich über jede Grenze hinaus wachsen, wie klein auch R sein, wenn nämlich E sehr klein ist. 2) Der Nebenschluß ist hinter die feste Spule geschaltet. Der Fehler ist alsdann: Das ist das Verhältnis der im Nebenschluß verlornen Energie zur nutzbaren Energie. Auch hier kann der Fehler unendlich werden, aber nur für unendlich kleine J. Andere Schaltungsweisen giebt es nicht. Das Verhältnis zwischen beiden Fehlern ist: Ws @2 ~Wd’ wo Ws und Wd die je im dicken und dünnen Draht verlorenen Fig. 2. Energien bedeuten. Dieses Verhältnis zeigt schon an, daß im all gemeinen der zweite Fall der vorteilhaftere ist, denn die im dünnen Draht verlorne Energie ist weit größer als die im dünnen. Aber wenn man sich Rechenschaft von den praktischen Vorteilen der ersten Schaltung geben will, so darf man nicht das genannte Ver hältnis der beiden Fehler in Betracht ziehen, denn es ist das Fehler verhältnis für dieselben Worte von E und J, d. h. also unter den gleichen Bedingungen. Man muß hier die praktischen Be ziehungen mit ins Auge fassen. In den bestehenden elektrischen Anlagen arbeiten die Apparate meist bei einem bestimmten Potential mit veränderlicher Stromstärke. Alsdann giebt die Sehaltung 1) die besten Resultate, wie wir sogleich an einem Beispiel zeigen werden. Wir bemerken von vornherein, daß das Beispiel der Praxis entnommen ist. Mann könnte zweifellos auch Apparate hersteilen, welche für umgekehrten Fall geeignet wären; aber man würde dabei, wie uns scheint, inbetreff der aus der Selbstinduktion und der Erwärmung des Nebenschlußkreises entspringenden Fehler in sehr schlechte Bedingungen verfallen. Wir wollen einige Beispiele aus unserer eigenen Praxis wählen. Ein Wattmeter mit direkter Ablesung von 120 Volt und 30 Ampere, bestimmt zur Untersuchung von Dynamos, zum Messen des Güteverhältnisses von Akkumulatorbatterien, zur Untersuchung von Zählern, zum Messen des Energieverbrauchs von Bogenlamgen. Gegeben ist: R = 1 4ÖÜ Ohm r = 35 000 Ohm. (Kupfer: ’/ f3 ) Bei der Schaltung No. 1 ist der Fehler um so größer, je mehr man sich dem Maximalwert von J nähert und mit niederer Spannung arbeitet; aber in der Praxis geht man nicht unter 50 Volt herunter, weil es keine Verteilung unter 50 Volt giebt; also hat man: max 50 1,5 10U0’ was vernachlässigt werden kann. Im Fall 2) giebt es keine Grenze für den Fehler @ 2 ; er ist für den Maximalwert von E um so größer, je kleiner J ist: aber anderseits ist eine Ablesung von des Maximums der Skala (oder OU der Torsionsgrenze) alles, was der Apparat geben kann. Unter diesen Bedingungen ist die praktische Grenze des Fehlers : 190 ® 2max= 35öirT =3)4 ” /o) also zwanzigmal mehr als im ersten Fall. Nehmen wir zwei andere Apparate, der eine sei zur Aichung von Glühlampen bestimmt: R=0,25 Ohm; r = 3500; Emax =120 Volt; J = 2 Ampere; — der andere sei ein Wattmeter von großer Kapazität, mit veränderlicher Empfindlichkeit: R = , r = 30000 bis 150000; E max = 600; J = 300; beide führen zu demselben Er gebnis. Wenn wir nun den zweiten Fall betrachten, wo der Apparat die Energie zwischen den Klemmen einer Elektrizitätsquelle messen soll, so sieht man leicht, daß alle vorhin gemachten Schlußfolgerungen im Fall der Schaltung No. 1 auch hier gelten, unter der Bedingung, daß die Elektrizitätsquelle an die Klemmen L, L, d. h. an dieselben Klemmen, wie vorhin, geschaltet wird. Der Nebenschluß liegt jetzt h i n t,e i- der Spule mit dickem Draht, so daß der Nebenschlußstrom auch in diesen gelangt und man die zugehörigen Watts mißt, welche keineswegs vernachlässigt werden können, wenn der Strom klein ist. Der Fehler hängt dann nur von RJ ah, was stets in der Praxis gegenüber E vernachlässigt werden kann. (In diesem Fall ist der Fehler negativ, während er im Fall eines Nutzkreises positiv ist.) Wir schließen daraus, daß man für die Apparate bei veränder lichem J den Fehler auf eine zu vernachlässigende Größe in allen praktischen Fällen, herabbringen kann, wo man die Verbindungen so herstellt, daß die Spule mit dickem Draht sozusagen ein inte grierender Teil des zu untersuchenden Apparates ist. Dies kommt darauf hinaus, daß man den Nebenschluß vor oder hinter die andere Spule schaltet, jenachdem es sich um einen Nutzkreis oder um eine Elektrizitätsquelle handelt.. Wir glauben, daß die sehr sinnreiche Vorrichtung, welche Herr Swinburne vorgeschlagen hat, um diesen Fehler auszu gleichen, keinen sonderlichen Wert in der Praxis hat. Diese Vor richtung besteht darin, bei der Schaltung No. 2 eine Spule hinzu- zufügen, welche in entgegengesetztem Sinne wirkt wie die Haupt spule und die an die Klemmen der Elektrizitätsquelle geschaltet wird; in diesem Fall mißt das Wattmeter: W 1 = CE (J + i) — KEi (C = Konstante). Bei zweckmäßiger Wahl des Widerstands dieses zweiten Neben schlusses und der Wickelung der Differentialspule, kann man es so einrichten, daß W' = CJE Die Verwickeltheit, welche dieses Ver fahren mit sich bringt, besonders auch die Vergrößerung der in dem Apparat sich bildenden Wärme gleichen mindestens den erlangten Vorteil aus. In einem zweiten Aufsatze werden wir sehen, welchen Einfluß die Selbstinduktion im Nebenschlüsse auf die Genauigkeit der Messungen ausübt, wenn man mit verschobenen Watts zu thun hat.
