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Elektrische Anlagen - Elektrische Kraftübertragung

ten Achse des Elektromotors ist eine Kupferscheibe c befestigt, welche an den Polen N und S des Permanentmagneten d vorbeigeht, so daß sie durch die in ihr erzeugten Wirbelströme gebremst wird. Der Hauptstrom geht nur durch die Feldmagnete b und von da zu den Verbrauchsstellen (Lampen, Motoren u. s. w.), die übrigen Teile sind im Nebenschluß zu dem Hauptstromkreis geschaltet, also im allgemeinen an Punkte konstanter Spannung angeschlossen. Gemäß der beschriebenen Anordnung ist die Arbeitsleistung A des Motors dem Strom i in den Feldmagneten und der Geschwindigkeit v proportio-

^[Abb.: Fig. 2.]

nal, da die Stromstärke in der Armatur als konstant angesehen werden kann. Die Arbeitsleistung A1, welche die Kupferscheibe absorbiert, ist aber der Geschwindigkeit v und der Intensität j der Wirbelströme in der Scheibe proportional. Es ist mithin A=i*v=A1=j*v*K, wobei K eine Konstante bezeichnet. Da ferner die Intensität der Wirbelströme ebenfalls der Geschwindigkeit proportional ist, so gilt für jeden Augenblick: i*v=K1*v^2 oder =i=K1*v, d. h. die Geschwindigkeit ist in jedem Augenblick der Stromstärke in dem Feldmagneten proportional. Daraus folgt, daß der von der Kupferscheibe zurückgelegte Weg, welcher durch die Anzahl ihrer Umdrehungen bestimmt wird, dem oben bestimmten Verbrauch proportional ist, so daß das Zählwerk letztern unmittelbar angiebt.

Bei der vorstehenden Darlegung wurde von störenden Nebeneinflüssen abgesehen; es wurde z. B. angenommen, daß die Stromstärke in der Armatur konstant bleibe; streng genommen ist dies nicht der Fall, denn bei der Drehung der Armatur wird in ihr eine elektromotorische Gegenkraft ausgeübt, welche von der Geschwindigkeit und der Stromstärke in den Feldmagneten abhängt. Um nun deren Einfluß zu mindern, wird vor die Armaturwicklung ein möglichst großer Widerstand geschaltet. Eine zweite Korrektionsvorrichtung dient dazu, die Reibungswiderstände auszugleichen. Es geschieht das dadurch, daß vor die Armatur, ähnlich liegend wie die Feldmagnete, eine besondere Zusatzwicklung angebracht ist, welche ein Drehungsmoment hervorruft, das gleich ist demjenigen, welches durch die mechan. Reibungswiderstände entsteht; diese Zusatzwicklung ist im allgemeinen hinter die Armatur und den Widerstand geschaltet.

Elektrische Anlagen, s. Elektricitätswerke, Elektrotechnik, Wasserkraftanlagen.

Elektrische Einheiten *. Um das für die elektrischen Größen theoretisch festgesetzte absolute elektromagnetische Maßsystem für die Praxis brauchbar zu machen, war es nötig, die Beziehung seiner Einheiten (Ampöre, Ohm u. s. w.) zu entsprechenden

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rein empirisch und praktisch definierten Größen zu ermitteln, um letztere zur Grundlage der wissenschaftlichen und technischen Messungen nehmen zu können. Das ist im Laufe der letzten Jahre mit einer gegenwärtig hinreichenden Genauigkeit durch vielfache Versuche erreicht worden, und auf Grund internationaler Vereinbarung der beteiligten Kreise ist nun das theoretische Maßsystem für den praktischen Gebrauch durch das folgende "neue legale" Maßsystem ersetzt (nach den "Vorschlägen zu gesetzlichen Bestimmungen über elektrische Maßeinheiten, entworfen durch das Kuratorium der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt", Berl. 1893):

Ein unveränderlicher Strom hat die Stärke von 1 Ampère, wenn er bei dem Durchgang durch eine wässerige Lösung von salpetersaurem Silber unter Einhaltung der für die Abscheidung günstigsten Bedingungen 0,001118 g Silber in einer Sekunde mittlerer Sonnenzeit niederschlägt.

Als Ohm gilt der elektrische Widerstand einer Quecksilbersäule von der Temperatur des schmelzenden Eises, deren Länge bei durchweg gleichem Querschnitt 106,3 cm und deren Masse 14,452 g beträgt, was einem Quadratmillimeter Querschnitt der Säule gleichgeachtet werden darf.

Die weitern Einheiten (neue legale Volt, Coulomb u. s. w.) ergeben sich aus den vorstehend definierten, durch Berücksichtigung der zwischen den verschiededenen elektrischen Größen bestehenden Beziehungen. Die Einheit der elektromotorischen Kraft kann auch durch Bezugnahme auf ein Clarksches Normalelement (s. Galvanisches Element) bestimmt werden. Für die Messung von Widerständen sind jetzt in Gebrauch Normalwiderstände aus Mangankupfer oder ähnlichen Legierungen, deren specifischer Widerstand sich mit der Temperatur nur sehr wenig ändert. Diese werden von der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt durch Anschluß an das definitionsgemaß hergestellte Urnormal des Ohm oder an die Hauptnormale geprüft und beglaubigt. - Vgl. L. Grunmach, Lehrbuch der magnetischen und elektrischen Maßeinheiten, Meßmethoden und Meßapparate (Stuttg. 1895); O. Lehmann, Elektricität und Lichteinführung in die messende Elektricitätslehre und Photometrie (Braunschw. 1895).

Elektrische Eisenbahn *, s. Straßenbahnen und Elektrische Lokomotive.

Elektrische Kraftübertragung *. Die E. K. gelangt in immer steigendem Maße zur Anwendung, so daß die dazu benötigten Maschinen und Apparate den Hauptbestandteil der Fabrikation in den großen elektrotechnischen Werkstätten bilden. Nicht aber die Kraftübertragung auf große Entfernungen, die nur vereinzelt vorkommt, sondern die Kraftverteilung auf mittlere und geringe Entfernungen ist bisher am meisten ausgebildet.

In erster Linie sind es die Bergwerke, die sich mit großem Vorteil der E. K. bedienen (s. Bergbau).

Die großen Hüttenwerke und chem. Fabriken, auf deren ausgedehnten Grundstücken bisher viele kleine und unwirtschaftlich arbeitende Dampfmaschinen (20-30 kg Dampf pro Stundenpferdestärke) im Betrieb waren, centralisieren ihren Betrieb, d. h. sie stellen große ökonomisch arbeitende Dampfdynamos von 1OO-11OO Pferdestärken mit einem Dampfverbrauch von 5-8 kg pro Stundenpferdestärke auf und ersetzen die kleinen Dampfmaschinen durch Elektromotoren, die trotz des Verlustes von 20-30 Proz. in der elektrischen Übertragung immer noch wesent-