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Elektrotechnische Rundschau
- Bandzählung
- 11.1893/94
- Erscheinungsdatum
- 1894
- Sprache
- Deutsch
- Signatur
- Mag:A434
- Vorlage
- Universitätsbibliothek Chemnitz
- Digitalisat
- Universitätsbibliothek Chemnitz
- Digitalisat
- SLUB Dresden
- Lizenz-/Rechtehinweis
- Public Domain Mark 1.0
- URN
- urn:nbn:de:bsz:14-db-id507861434-189400000
- PURL
- http://digital.slub-dresden.de/id507861434-18940000
- OAI-Identifier
- oai:de:slub-dresden:db:id-507861434-18940000
- Sammlungen
- LDP: Bestände der Universitätsbibliothek Chemnitz
- Projekt: Bestände der Universitätsbibliothek Chemnitz
- Strukturtyp
- Band
- Parlamentsperiode
- -
- Wahlperiode
- -
- Digitalisat
- SLUB Dresden
- Strukturtyp
- Ausgabe
- Parlamentsperiode
- -
- Wahlperiode
- -
-
Zeitschrift
Elektrotechnische Rundschau
-
Band
Band 11.1893/94
-
- Titelblatt Titelblatt I
- Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis III
- Register Sachregister VII
- Ausgabe No. 1 1
- Ausgabe No. 2 12
- Ausgabe No. 3 23
- Ausgabe No. 4 32
- Ausgabe No. 5 40
- Ausgabe No. 6 50
- Ausgabe No. 7 59
- Ausgabe No. 8 69
- Ausgabe No. 9 77
- Ausgabe No. 10 85
- Ausgabe No. 11 94
- Ausgabe No. 12 103
- Ausgabe No. 13 112
- Ausgabe No. 14 122
- Ausgabe No. 15 130
- Ausgabe No. 16 138
- Ausgabe No. 17 146
- Ausgabe No. 18 156
- Ausgabe No. 19 165
- Ausgabe No. 20 175
- Ausgabe No. 21 185
- Ausgabe No. 22 195
- Ausgabe No. 23 203
- Ausgabe No. 24 213
- Beilage Patent-Liste No. 1 -
- Beilage Patent-Liste No. 2 -
- Beilage Patent-Liste No. 3 -
- Beilage Patent-Liste No. 4 -
- Beilage Patent-Liste No. 5 -
- Beilage Patent-Liste No. 6 -
- Beilage Patent-Liste No. 7 -
- Beilage Patent-Liste No. 8 -
- Beilage Patent-Liste No. 9 -
- Beilage Patent-Liste No. 10 -
- Beilage Patent-Liste No. 11 -
- Beilage Patent-Liste No. 12 -
- Beilage Patent-Liste No. 13 -
- Beilage Patent-Liste No. 14 -
- Beilage Patent-Liste No. 15 -
- Beilage Patent-Liste No. 16 -
- Beilage Patent-Liste No. 17 -
- Beilage Patent-Liste No. 18 -
- Beilage Patent-Liste No. 19 -
- Beilage Patent-Liste No. 20 -
- Beilage Patent-Liste No. 21 -
- Beilage Patent-Liste No. 22 -
- Beilage Patent-Liste No. 23 -
- Beilage Patent-Liste No. 24 -
-
Band
Band 11.1893/94
-
- Titel
- Elektrotechnische Rundschau
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XI. Jahrgang. „ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU.“ No. 12. 1893/94. 105 Ueber einen Messapparat für Phasendifferenzen von Wechselströmen und einige mit demselben ausge- führte Messungen. Von Prof. J. Puluj. 1 ) Herr 0. P roll lieh 1 ) hat in zwei Abhandlungen dargelegt, wie man das Telephon dazu benützen kann, um den Einfluß der Selbstinduktion auf Wechsel ströme und veränderliche Gleichströme objektiv darzustellen und die verur sachten Stromänderungen qualitativ zu verfolgen. In jenen Abhandlungen wurde an einer Stelle bemerkt, daß man das Telephon auch zur Messung der Phasen differenz und der Selbstinduktion von Wechselströmen verwenden könnte, es sind aber solche Messungen vom Herrn Verfasser bis jetzt noch nicht ver öffentlicht worden. In der vorliegenden Abhandlung wird ein Messapparat beschrieben, mit welchem eine Reihe von Messungen der Phasendifferenz von Wechselströmen und der Selbstinduktion induktiver Stromkreise ausgeführt wurde. Dieser Apparat, den ich Phasenindikator nennen werde, besteht im Wesentlichen aus zwei gleich langen mit silberplattierten, ebenen Glasspiegeln und eisernen, konischen Ankern versehenen Stahlfedern, welche mit Hilfe von zwei kleinen Elektromagneten und Wechselströmen in schwingende Bewegung ver setzt werden können. Die Stahlfedern sind 7,5 mm breit, 0,3 mm dick und 21 mm lang. Die Elektromagnete sind 21 mm lang und haben je 6x15 Windungen eines 1 mm dicken gut isolierten Kupferdrahtes von 29 mm äußerem und 13,4 mm innerem Durchmesser. Je eine Spule und Feder sind an einem rechtwinklig gebogenen eisernen Ständer, wie in Figur 1 dargestellt ist, befestigt Fig. 1. und der 9 mm dicke, vorn konisch abgedrehte, rückwärts mit Gewinde und Schrauben kopf versehene Eisenkern läßt sich durch Drehung in dem Ständer und der Spule dem Federanker nähern oder von demselben entfernen und dadurch die Größe der Schwingungsamplitude der Feder beliebig ändern. Zwei so ausgestattete Elek tromagnetspulen sind auf Säulen verschiebbar angebracht und zusammen auf einem Holzbrett mit 3 Stellschrauben montiert. Die eine der Federn ist nur für vertikale, die zweite für vertikale und horizontale Schwingungen eingerichtet und beide werden entweder in vertikaler oder in gekreuzter Stellung verwendet, je nachdem man die Phasendifferenz der Schwingungskomponenten direkt oder indirekt beobachten bezw. messen will. Der ganze Apparat ist in Figur 2 per spektivisch in ‘/, natürlicher Größe dargestellt. Fig. 2. Bei Anwendung der Lissajoussehen Schwingungsmethode geben die Federn bekanntlich im allgemeinen eine elliptische Schwingungskurve, welche je nach der Größe der Schwingungsamplituden und der Phasendifferenz der Wechselströme ihre Gestalt und Lage ändert, bei beliebigem Verhältnis der Schwingungsamplituden und 0°, 180°, 360° Phasendifferenz in eine gerade Linie und bei Gleichheit der der Amplituden und einer Phasendifferenz von 90°, 270° in einen Kreis übergeht. Es muß vor allem bemerkt werden, daß die Federn doppelt so viele Schwingungen machen, als der erregende Wechselstrom, da bei jeder Strom richtung der weiche Anker der schwingenden Feder von dem Eisenkern des Elektromagnets angezogen wird. Eine Feder mit polarisiertem Anker würde dagegen ebensoviele Schwingungen machen, wie der erregende Wechselstrom und dasselbe müßte der Fall sein, wenn der Eisenkern des Elektromagnetes, wie beim Telephon, polarisiert wäre. Für die Zwecke der Messungen werden die Federn so abgestimmt, daß ihre Schwingungszahl nahezu ein ganzes Vielfaches der Periodenzahl des ver wendeten Wechselstromes ist. Dies geschieht in der Weise, daß man den Grund ton der schwingenden Feder mit dem Ton vergleicht, den der Wechselstrom in einem dazu passenden Elektromagnet, einem Transformator u. s. w. erzeugt, und durch Aenderung der Länge der Federn eine angenäherte Konsonanz der Töne herstellt. Es wäre jedoch überflüssig, eine vollständige Übereinstimmung der beiden Töne herbeiführen zu wollen, da es nicht möglich ist, bei Wechselstrom maschinen einen vollkommen gleichmäßigen Gang, wenn auch nur für die Dauer eines Versuches zu erzielen. Nach meiner Erfahrung ist es für die Messungen Aus den Sitzungsberichten der kaiserl. Akademie der Wissenschaften iu Wien. Bd. 102, Abt. II. Juli 1893. 2 ) E. T. Z. 1887, S. 210. 1889, S. 345. sogar vorteilhafter, die schwingende Feder gegen den Wechselstrom ein wenig zu verstimmen. Die Schwingungskurve zeigt allerdings rasch aufeinander folgende kleine Zuckungen, diese sind aber bei den Messungen nicht so störend, wie die größeren und langsameren Veränderungen der Schwingungs kurve, welche durch Interferenz der eigenen und der elektromagnetisch erzeugten Schwingungen der Feder entstehen. Wie bereits oben bemerkt wurde, wird der Federanker vom Elektromagnet bei jeder Richtung des erregenden Wechselstromes angezogen. Dieser Umstand hat zur Folge, daß die Phasendifferenz der beiden Schwingungskomponenten doppelt so groß sein muß, wie die Phasendifferenz der beiden Wechselströme. Dies ist aus Figur 3 deutlich zu ersehen, in welcher mit I und II die Strom* Fig. 3. kurven, mit 1 und 2 die Schwingungskurven einer Feder für den Fall darge stellt sind, daß die Wechselströme eine Phasendifferenz von 45°, die Schwingungs komponenten eine solche von 90° haben. Theorie des Phasenindikators. Haben die erregenden Wechselströme bei gekreuzter Stellung der Federn des Phasenindikators eine Phasendifferenz <p und die Periodicität o 2lt p = 2n n = -f^, und wird mit 2n die Anzahl Stromwechsel in einer Sekunde und mit T die Periode bezeichnet, so sind die horizontale und die vertikale Schwingung der Federn durch die Formeln x = A sin 2 p t . . . . (1 y = B sin (2 p t — 2 cp) (2 gegeben, in welchen A und B die Amplituden und t die Zeit bedeuten. Die beiden Schwingungskomponenten geben für die Phasendifferenz 2 cp = 0° eine in Figur 4 dargestellte gradlinige Schwingung G G, deren Lage die erste Null- lage heißen soll. Diese geradlinige Schwingung geht bei zunehmender Fig. 4. Phasendifferenz über in eine eliptische Schwingungskurve, die im Sinne des Uhrzeigers erfolgt. Bei wachsender Phasendifferenz dreht sich die Ellipse mit ihrer längeren Axe gegen die positive Ordinatenaxe, fällt mit derselben bei 90° Phasendifferenz zusammen, dreht sich bei weiter zunehmender Phasendifferenz im nächsten Quadranten in der Richtung gegen die negative Abscissenaxe und geht bei 180“ Phasendifferenz wieder in eine geradlinige Schwingung G' G' über, deren Lage die zweite Nulllage heißen soll. Bei weiterer Zunahme der Phasen differenz wird die resultierende Schwingung wieder elliptisch, erfolgt aber von nun an entgegen dem Sinne des Uhrzeigers und die Axe der Ellipse nähert sich in entgegengesetzter Richtung abermals der positiven Ordinatenaxe, fällt mit derselben bei 270° Phasendifferenz zusammen, dreht sich bei weiter zunehmender Phasendifferenz gegen die erste Nullage GG und erreicht dieselbe bei 360“ Phasendifferenz, wobei die elliptische Schwingung wieder in eine geradlinige übergeht. In Figur 4 ist die resultierende Schwingung der Komponenten x= 0,5 sin 2 pt, y = sin (2 p t — 30“) dargestellt. Der Endpunkt der längeren Axe der Ellipse fällt bei einer Phasen- diflferenz von 30°, 60“, 90“, 360° nacheinander mit den Punkten 1, 2, 3, .... 12 zusammen. Aus dem Gesagten folgt, daß die elliptische Schwingungskurve entweder links von der positiven Ordinatenaxe, im Quadranten der ersten Nullage, oder rechts im Quadranten der zweiten Nullage liegen kann; links für Phasen differenzen der Schwingungskomponenten von 0“ bis 90“ und von 270“ bis 360“, rechts dagegen für Phasendifferenzen von 90“ bis 180° und von 180° bis 270“. Die elliptische Schwingungskurve hat bei einer gegebenen Phasendifferenz der Schwingungskomponenten eine bestimmte Lage und schneidet von den Abs- cissen- und Ordinatenaxe die Längen 2a und 2b ab, deren Größe von der be treffenden Amplitude und der Phasendifferenz abhängt. Diese Abhängigkeit er- giebt sich aus den Ausdrücken 1 und 2; man erhält für t = 0: x = 0, y = — b = B sin ( — 2 <f>),
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