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Magnetelektrizität.

magnete, welche auf der Innenseite eines trommelartigen Gehäuses ebenfalls in sternförmiger Anordnung befestigt sind. Bei dieser Maschine werden die Wechselströme in den feststehenden Spulen erzeugt, was den Vorzug hat, daß zu ihrer Ableitung weder Kontaktringe noch schleifende Bürsten erforderlich sind. Ähnlich konstruiert sind die Wechselstrommaschinen von Weston und Möhring. Auch Siemens und Gramme, die Erfinder der ersten dynamoelektrischen Maschinen zur Erzeugung gleichgerichteter Ströme, haben Wechselstrommaschinen gebaut; Gramme unter Benutzung seines zu einem Hohlcylinder ausgebildeten Ringes, den er feststellt, und innerhalb dessen er einen dem Lontinschen nachgebildeten Kranz von Elektromagneten mit abwechselnder Polarität sich drehen läßt. Die Zuleitung des Stroms geschieht mittels zweier auf die Achse isoliert aufgesetzter Ringscheiben. Als Erreger für die Elektromagnete dient entweder eine selbständige Gleichstrommaschine oder ein auf der Achse der Maschine befestigter Ringinduktor. Siemens u. Halske haben ihre Wechselstrommaschinen nach dem Allianceprinzip konstruiert; doch verwenden auch sie statt der permanenten Magnete Elektromagnete, welche in zwei Kränzen trommelartig einander gegenüberstehen; zwischen den Polen, die sowohl neben- als gegeneinander abwechseln, dreht sich eine Scheibe mit den Ankerspulen, deren Wickelung ebenfalls in der Richtung wechselt. Die Spulen zeichnen sich durch die völlige Abwesenheit der Eisenkerne aus, wodurch bei der gewählten Anordnung der Pole ein gewisser Kraftverlust, der aus dem häufigen Wechsel der Polarität in den Eisenkernen entspringen würde, ohne große Einbuße am Effekt vermieden wird. Die beiden zuletzt erwähnten Wechselstrommaschinen sind in den Figuren 15 und 16 (Tafel II) abgebildet; in letzterer ist die Siemens u. Halskesche Wechselstrommaschine in Verbindung mit einer kleinen Erregermaschine für Gleichstrom dargestellt. Ganz ähnlich konstruiert wie die Siemenssche ist die Wechselstrommaschine von Ferranti-Thomson. Die Erzeugung des magnetischen Feldes geschieht hier ebenso wie dort durch zwei Kränze fester Elektromagnete, welche so angeordnet sind, daß jedem Nordpol ein Südpol zur Seite und gegenübersteht; dagegen besteht die Armatur aus zickzackförmig gebogenen Kupferstreifen. Zu erwähnen bleibt schließlich noch die Wechselstrommaschine von Gordon, welche wegen ihrer riesigen Größenverhältnisse und der damit zusammenhängenden gewaltigen Leistungsfähigkeit Aufsehen erregt hat. In derselben werden, wie bei Lontin, die induzierenden Elektromagnete bewegt, während die Armaturspulen feststehen; die Anzahl der Spulen ist doppelt so groß als diejenige der bewegten Elektromagnete. Neuerdings beginnen die Wechselstrommaschinen in Verbindung mit Transformatoren für die elektrische Beleuchtung ausgedehnter Bezirke eine erhöhte Bedeutung zu gewinnen. Vgl. Schellen, Die magnet- und dynamoelektrischen Maschinen (3. Aufl., Köln 1883); Frölich, Elektrizität und Magnetismus (Berl. 1878); Derselbe, Die dynamoelektrische Maschine (das. 1886); Glaser de Cew, Die Konstruktion der magnetelektrischen und dynamoelektrischen Maschinen (5. Aufl., Wien 1887).

Magnētelektrizität. Sämtliche Wirkungen eines Magnets lassen sich aus der Annahme erklären, daß der Magnet unaufhörlich von elektrischen Strömen umflossen sei, welche, vom Südpol S (Fig. 1) aus gesehen, in der Richtung des Uhrzeigers kreisen (Ampères Theorie des Magnetismus, s. Elektrodynamik). Da der Magnet hiernach einer vom Strom durchflossenen Drahtspule gleich zu achten ist, so muß er in einem geschlossenen Leitungsdraht, wenn er in der Nähe desselben bewegt wird, elektrische Ströme hervorrufen (induzieren), welche denselben Gesetzen unterworfen sind wie die von wirklichen Stromleitern erzeugten Induktionsströme (s. Induktion). Man nennt diesen Vorgang Magnetinduktion. Schiebt man z. B. in die hohle Drahtspule A (Fig. 2), deren Drahtenden durch das Galvanometer M geschlossen sind, den Magnetstab NS ein, so zeigt die Ablenkung der Magnetnadel des Galvanometers sofort einen die Drahtwindungen durchfließenden Strom an, welcher die entgegengesetzte Richtung hat wie die Ströme, von welchen wir annehmen, daß sie den Magnet umkreisen. Dieser "induzierte" Strom dauert aber nur so lange, als der Magnet in Bewegung ist; bleibt derselbe ruhig innerhalb der Spule, so kehrt die Nadel nach einigen Schwingungen in ihre Ruhelage zurück. Zieht man jetzt den Magnet wieder aus der Spule heraus, so entsteht in letzterer ein ebenfalls nur ganz kurz dauernder Strom, welcher mit den den Magnet umkreisenden Strömen gleichgerichtet ist und daher die Magnetnadel nach der entgegengesetzten Seite wie vorhin ablenkt. Der beim Annähern des Magnets induzierte Strom wirkt nach den Gesetzen der Elektrodynamik (s. d.) abstoßend auf den Magnet, der beim Entfernen induzierte dagegen anziehend; der Induktionsstrom setzt also der jeweiligen Bewegung des Magnets einen Widerstand entgegen, zu dessen Überwindung eine gewisse Arbeitsmenge aufgewendet werden muß, welcher die Energie des erzeugten Induktionsstroms entspricht. Nicht nur in geschlossenen Drahtwindungen, sondern auch in jedem massiven Leiter, gegen welchen ein naher Magnet seine Lage irgendwie ändert, werden stets Ströme von solcher Richtung induziert, daß die elektrodynamische Wirkung zwischen ihnen und dem Magnet eine der wirklichen entgegengesetzte Bewegung hervorzubringen strebt. Läßt man z. B. einen wagerecht aufgehängten Magnetstab innerhalb einer feststehenden kupfernen Hülse schwingen, so wirken die in der Hülse von ihm hervorgerufenen Ströme hemmend auf seine Bewegung ein, und er kommt weit eher zur Ruhe,

^[Abb.: Fig. 1. Die Ampèreschen Ströme eines Magnets. Fig. 2. Magnetinduktion.]