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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

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Elektrische Figuren - Elektrische Kraftübertragung.

von der Lokomotive an Leitungsseilen mitgezogen werden, in die dynamoelektrische Maschine der Lokomotive. Ähnliche Einrichtung hat die doppelgeleisige Bahn der Hohenzollerngrube bei Beuthen erhalten.

Außer den beschriebenen sind noch eine große Anzahl elektrischer Eisenbahnen im In- und Ausland teils fertig gestellt, teils im Bau begriffen. Die Vorzüge des elektrischen Bahnbetriebs sind kurzgefaßt etwa folgende: Der zum Betrieb erforderliche Motor (Dampf- oder Luftmaschine) befindet sich nicht auf dem Wagen und braucht somit nicht als tote Last beständig mitgeschleppt zu werden. Hierdurch wird der Wagen leichter und kann auch selbst leichter gebaut werden. Es genügt demnach wieder eine geringere Betriebskraft, wie auch der Bahnunterbau (Schienen, Schwellen, Brücken etc.) wieder entsprechend leichter sein kann. Die elektrische Betriebsmaschine im Wagen besitzt gegen ihre Leistung nur ein verhältnismäßig sehr geringes Gewicht, kann direkt in jedem Wagen angebracht werden und führt keine Gefahr oder irgend welche Unbequemlichkeit herbei. Das geringe Wagengewicht gestattet ein leichtes und rasches Anhalten und Bremsen des Wagens. Die Verwendung von stationären Dampfmaschinen bietet ferner den Vorteil, daß nicht allein die Kesselheizung, sondern auch die Dampfverwendung eine vorteilhaftere ist und besonders günstig erscheint, wenn von einer größern Dampfkraft der Betrieb der Stromerzeugungsmaschine abgezweigt wird. Kann man aber eine vorhandene Wasserkraft benutzen, welche durchaus nicht in der nächsten Nähe der Bahn zu liegen braucht, so kann man durch Vermittelung der Elektrizität, ohne Aufwand von Brennmaterial, Bahnen betreiben, wie dies auf keine andre Weise möglich ist. Es ist hierin ein weiterer und ganz besonderer Vorzug des elektrischen Bahnbetriebs zu suchen. Bei zweigeleisigen Bahnen kann dieselbe stromerzeugende dynamoelektrische Maschine beide Geleise mit Kraft versorgen. Daß bei passender Einrichtung auf demselben Geleise zwei oder mehrere Wagen zu Zügen kombiniert werden oder mit Intervallen hintereinander fahren können, wurde bereits erwähnt. Endlich ergibt sich aus dem Wegfall der rauchenden Lokomotive ein nicht zu unterschätzender Vorzug des elektrischen Betriebes, der ihn namentlich für Stadtbahnen und Grubenbahnen vorzugsweise geeignet erscheinen läßt.

Elektrische Figuren, s. v. w. Lichtenbergsche Figuren.

Elektrische Fische, s. Zitterfische.

Elektrische Kapazität, diejenige Elektrizitätsmenge, welche ein isolierter Leiter aufnimmt, wenn er mit Elektrizität von der Dichte 1 geladen wird.

Elektrische Kette (Galvanische Kette), s. Galvanische Batterie.

Elektrische Klingel, s. Läutwerke.

Elektrische Kondensatoren (Verdichtungs- oder Ansammlungsapparate der Elektrizität), beruhen auf der elektrischen Verteilung oder Influenz (s. Elektrizität) und auf der gegenseitigen Bindung der zwei entgegengesetzten zu beiden Seiten einer isolierenden Schicht auf leitenden Flächen sich ansammelnden Elektrizitäten. Sie zerfallen in zwei Klassen, von denen die eine, für welche der Ausdruck Kondensator (s. d.) vorzugsweise gebraucht wird, dazu dient, sehr schwache Elektrizität, welche für sich am Elektroskop keinen Ausschlag gibt, so weit zu verdichten, daß sie elektroskopisch wahrnehmbar wird. Die zweite Klasse dagegen, zu welcher die Franklinsche Tafel und die Leidener Flasche (s. d.) gehören, hat die Bestimmung, die Elektrizität stärkerer Elektrizitätsquellen zu hoher Wirkungsfähigkeit anzusammeln.

Elektrische Kraftübertragung, die Fortpflanzung mechanischer Arbeit auf größere Entfernung mittels des elektrischen Stroms, unterscheidet sich von den in der Mechanik sonst gebräuchlichen Transmissionen hauptsächlich dadurch, daß sie die mechanische Energie nicht als solche weiterführt, sondern dieselbe zunächst in elektrische umwandelt und von der Erzeugungsstelle mittels Drahtleitung zur Verwendungsstelle fortpflanzt, wo dann die Zurückverwandlung von elektrischer Energie in mechanische vor sich geht. Als Mittel zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische und umgekehrt dienen die elektrischen Kraftmaschinen (magnet- oder dynamoelektrische Maschinen). Verbindet man zwei derartige Stromerreger durch eine Leitung und setzt einen derselben durch irgend welche mechanische Triebkraft, z. B. Dampf- oder Wasserkraft, in Bewegung, so wird der von ihm erzeugte Strom die zweite Maschine durchlaufen und ebenfalls in Bewegung setzen, doch so, daß beide Maschinen sich in entgegengesetztem Sinn drehen. Die Bewegung der zweiten Maschine kann nun wieder zu technischen Arbeitsleistungen nutzbar gemacht werden, wobei die mechanische Arbeit, welche die stromerzeugende oder primäre Maschine von dem Motor abnimmt, nach Abzug der unvermeidlichen Energieverluste in der stromempfangenden oder sekundären Maschine wiedererhalten wird. Die e. K. zeichnet sich vor jeder andern Transmission vorteilhaft durch ihre geringe Abhängigkeit von der Entfernung aus, da man theoretisch die Verbindungsleitung zwischen der primären und sekundären Maschine beliebig groß wählen kann, während Transmissionen andrer Art immer nur auf beschränkte Abstände verwendbar sind. In der Praxis erleidet nun freilich die Wirkungsweite der elektrischen Kraftübertragung eine erhebliche Einschränkung, weil die in Frage kommenden elektrischen Größen thatsächlich nicht bis ins Unendliche steigerungsfähig sind, sondern innerhalb gewisser durch die Unvollkommenheit unsrer technischen Hilfsmittel gebotener Grenzen gehalten werden müssen.

Der in der primären Maschine erzeugte Strom hat zunächst den Widerstand des gesamten Stromkreises, also die beiden Maschinenwiderstände und den Widerstand der Verbindungsleitung, zu überwinden und bedarf hierzu einer gewissen Menge Energie, welche vorab geliefert werden muß, ehe von einer äußern Arbeitsleistung der sekundären Maschine die Rede sein kann. Die Arbeit, welche der Strom bei der Überwindung dieses Widerstandes leistet, erzeugt keine Bewegung, sondern setzt sich nach einem bekannten Grundgesetz der Mechanik in Wärme um und geht als solche für die technische Verwertung verloren. Bezeichnet man die in der primären Maschine erzeugte elektrische Arbeit mit A1^[A_{1}], die in der sekundären Maschine zurückverwandelte mit A2^[A_{2}] und den Energieverlust durch Erwärmung des Stromleiters, die sogen. Stromwärme, mit S, so ist A1^[A_{1}] = A2^[A_{2}] + S, woraus sich der elektrische Nutzeffekt der Kraftübertragung = ^[img] ergibt. Für die Praxis kommt jedoch nicht der elektrische, sondern der mechanische Nutzeffekt in Betracht, d. h. das Verhältnis der von der primären Maschine aufgenommenen Arbeit des Motors zu der nützlichen Arbeitsleistung der sekundären Maschine; derselbe ist bedeutend niedriger, weil auch die Maschinen durch Zapfenreibung, Luftwiderstand u. dgl. zu Verlusten Anlaß geben, die in jeder Maschine bis zu 20 Proz. betragen. Ein mechanischer Nutzeffekt von 50 Proz. ist deshalb bei einer elektrischen Kraftübertragung schon als ein günstiges Ergebnis zu be-^[folgende Seite]