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Brockhaus Konversationslexikon

Autorenkollektiv, F. A. Brockhaus in Leipzig, Berlin und Wien, 14. Auflage, 1894-1896

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Galvanometer

man diese Ablenkung durch multiplizierende Windungen, welche die Magnetnadel parallel umgeben, so erhält man zunächst nur elektromagnetische Galvanoskope (s. d.) oder Multiplikatoren. Den Multiplikatoren läßt sich eine solche Form erteilen, daß man aus der Größe der Abweichung der Magnetnadel von ihrer natürlichen Ruhelage die Stärke des elektrischen Stroms bestimmen kann. Derartige Instrumente sind G. Hierher gehört vor allen die Tangentenbussole und die Sinusbussole (s. Tangentenbussole).

^[Fig. 1.]

Die gewöhnlichen Multiplikatoren lassen sich durch Hindurchsenden von Strömen bekannter Stärke empirisch graduieren und in G. verwandeln. Für sehr kleine Ausschläge sind diese den Stromstärken proportional. Um die erstern ablesen zu können, dienen die Spiegelgalvanometer, die äußerst empfindlich und in sehr verschiedener Weise ausgeführt sind. Ihr Magnet z. B. in Stabform (s. vorstehende Fig. 1) ist nach dem Princip der Magnetometer mit einem Spiegel m derart bewaffnet, daß sich in letzterm (Fig. 2) eine entfernte Skala ss abspiegelt, von der mittels eines Fernrohrs a die veränderlichen Lagen des an Coconfäden leicht beweglich aufgehängten Magnetstabes aus der Entfernung a m abgelesen, und also die kleinste Abweichung des Magnetstabes aus seiner Ruhelage gemessen werden kann. Solange nämlich der Magnetstab o mit dem Spiegel m seine ursprüngliche Ruhelage behält, erblickt der Beobachter am Fernrohr a den Nullpunkt der Skala ss zusammenfallend mit dem Fadenkreuz des Fernrohrs. Wenn sich jedoch der Magnet um einen kleinen Winkel a m d dreht, so wird das Bild eines andern Skalenteils c an die Bildstelle des Nullpunktes beim Fadenkreuz treten, indem der Lichtstrahl c m vom Spiegel m längs m a ins Fernrohr reflektiert wird. Aus dem Verhältnis des Skalenstücks c a zum Abstand m a des Nullpunktes der Skala vom Spiegel läßt sich die Größe des Winkels c m a leicht berechnen, dessen Hälfte (nach dem Drehgesetze für Spiegel) den Drehwinkel des Magnetstabes giebt. Weil diese Drehwinkel immer sehr klein sind, so folgt daraus, daß man dieselben den Tangenten, d. i. den abgelesenen Teilstrecken, proportional setzen darf. Hierauf gründen sich die verschiedenen Spiegelgalvanometer, von denen Fig. 3 das Webersche darstellt. Bei demselben hängt der Magnetstab an ungedrehten Seidenfäden, die durch das Rohr r r gegen die Luftströmungen geschützt sind. Das Gehäuse des Magnetstabes besteht behufs Dämpfung der Schwingungen aus Kupfer (s. Dämpfer) und ist seitlich mit Glasplatten geschlossen. Ebenso erblickt man etwas höher in dem Glasgehäuse d den Spiegel m, der in der oben besprochenen Weise die Lichtstrahlen von der Skala in das Fernrohr zu werfen hat. Um die kupferne Hülse des Magnetstabes und parallel zur Ruhelage des letztern ist der Multiplikatordraht gewunden, und zwar in mehrern voneinander getrennten Lagen, die man, je nach den Widerstandsverhältnissen, hinter- oder nebeneinander schalten kann. (S. Ohmsches Gesetz.) Weil die Spiegelgalvanometer durch die Lichtstrahlen gleichsam sehr lange Schenkel ihrer Drehwinkel erhalten und sonst auch sehr empfindlich eingerichtet sind, so vermögen sie schon die allerschwächsten Ströme und deren Richtung anzuzeigen und überdies, wie oben nachgewiesen, deren Stärke zu messen. Bei den mannigfaltigen Abarten der Spiegelgalvanometer erscheinen die Hauptteile derselben, d. h. der Magnet mit dem Spiegel, die multiplizierenden Windungen, die Skalenvorrichtungen und die Dämpfer (s. d.), unter sehr verschiedenen Formen. Die Astasierung (s. Astatische Nadel) erfolgt hier selten mittels entgegengesetzt verbundener Magnetnadeln, sondern mittels eines dem Erdmagnetismus entgegengesetzt wirkenden Magnetstabes, der außerhalb des Instruments verschiebbar angebracht ist und zur Regelung der Empfindlichkeit des Spiegelgalvanometers dient. Ein Multiplikator, dessen Windungen aus zwei getrennten, nebeneinander laufenden isolierten, in jeder Beziehung gleichen Drähten besteht, heißt Differentialgalvanometer. Ein solcher gestattet gleichzeitig zwei elektrische Ströme nach entgegengesetzten Richtungen durchzuleiten und so ihren Unterschied bezüglich der Stärke zu ermitteln. Beim Torsionsgalvanometer (von Mohr, Ritchie, Siemens & Halske u. a. m.) hängt die Magnetnadel des Multiplikators an einem elastischen Faden (Draht u. s. w.). Wie bei der Torsionswage (s. d.) erhält man mittels entgegengesetzten Drehens an einem obern Torsionskreise ("Mikrometer") die durch den Strom abgelenkte Nadel im magnetischen Meridian. Die so bewirkten Drehwinkel sind den angewandten Stromstärken proportional. - Über die in der Elektrotechnik angewendeten G. s. Meßinstrumente, elektrotechnische. - Andere zur Messung der Stromstärke dienende Instrumente sind das Elektrodynamometer (s. d.) und das Voltameter (s. d.). - Vgl. Wilke, Die elektrischen Meß- und Präcisionsinstrumente (Wien 1883); Kempe, Handbuch der Elektricitätsmessungen (Braunschw. 1883): Fein, Elektrische Apparate u. s. w. (Stuttg. 1888). Fernere Litteratur unter Galvanismus und Elektrische Einheiten.

^[Fig. 2.]

^[Fig. 3.]