Strommesser fur schtoaclie electrisclie Striime. 103

zwischen den Gestaltsveranderungen und der Magnetisirung sprechen von Neuem fur die mechanische Theorie der letz- teren.

12) Anders vsrhalten sich die mechanisch deformirten oder magnetisirten Korper bei Temperaturanderungen , bei denen nach der Accommodation der Molecule derartige Ver- haltnisse nicht mehr deutlich hervortreten.

L e i p z i g , December 1885.

111. Ueber e.2nen ehfachen. absoluten Strommesser fiir schwache electrdsche Strbme;

VOYL F. Rohlrausch. (Aus den Sitzungsber. d. Wurzburger phps.-med. Ges. vom 25. Juli 1885.')

Fur viele Zmecke der Praxis wird ein Strommesser rer- langt, der die Bedingungen vereinigt, dass er einfach herzu- stellen und zu handhaben ist, dass er sich schnell ruhig ein- stellt und endlid!, dass e r auf die Dauer eine gewisse Un- veranderlichkeit verburgt. Auf eine besondere Peinheit der einzelnen Ablesung dagegen wird man, schon wegen der Stromschwankungen, bei vielen praktischen Zwecken knum zu sehen brauchen. Es scheint mir, dass es an einem sol- chen Instrument fiir schwache Strome z. B. fur arztliche Zwecke fehle, und ich will daher hier einen Apparat be- schreiben, der vielleicht gute Dienste thun kann, wo eine Genauigkeit der Angaben auf etwa geniigt. Man kann das Instrument fur beliebig starke Strome einrichten : Ab- warts ist dasselbo etwa bis 0,001 AmpBre brauchbar.

Eine Magnetnadel, welche nur theilweise in eine Draht- spule eintaucht , wird bekanntlich von einem in geeigneter Richtung durch die Spule gehenden Strome mit einer gewis- sen Kraft in die Spule gezogen. Hangt man diese Nadel an einer elastischen Spiralfeder auf, so wird die Nadel je

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nach der StromstBrke mehr oder weniger einsinken, und es wird jeder Stellung der Nadel eine bestimmte Stromstarke entsprechen.')

Die Elasticitat einer Feder, etwa von Stahl oder Xeu- silber, kann auf lange Zeit als ziemlich unveranderlich ver- biirgt werden. Der Magnetismus der Nadel freilich, mit melchem die hineinziehende Kraft j a wachst, erleidet Ver- anderungen, die besonders nach langerer Nichtbenutznng des Instrumentes einen merklichen Betrag erreichen kiinnen. Allein das lehtere bietet ja selbst das einfachste Mittel, die Nadel jederzeit frisch zu magnetisiren. Die Stromrichtnng, welche die Nadel in die Spule zieht, ist derartig, dass der Magnetismus dadurch verstirkt wird. Man braucht also auch nach langerer Nichtbenutzung des Instruments nur einen Augenblick einen einigermassen kraftigen Strom durchzu- schicken (der die Nadel bis atnf den Boden der Spule zieht), urn sie sofort wieder mit ihrem urspriinglichen Magnetismus zu versehen. Die miiglichen Aenderungen werden sich dann kaum auf belaufen.

Doch wird man gut thun, wenn ein starker Strom durch- gegangen war, vor der Messung schwacher Strome zuerst eine Stromunterbrechung eintreten zu lassen, weil sonst auch von dem temporaren Magnetismus durch den starken Btrom ein Rest ubrig bleibt, der die Angaben des Instruments etwas zu hoch ausfallen lasst.

Eine solche Stromwage, die fiir die Stromstarken voii 0,001 bis 0:Ol Amp. (1 bis 10 Milli-Amp.), wie sie z. B. in der Electrotherapie gebraucht werden, eine geeignete Scala

11 Eiiie grossere Stroinwage fiir starlie Stroiiie. aber iiiit weicheni Eisei i aiistatt iiiit einer Magiietiiadcl habc ich aiiclerweitig beschriebcii. Das wriehc Eiseii bictet dcii Vortheil gcgeii die Stahlnadel, dass 'seiii JIagnctismns selbst sich iiacli der Ptroiiistarke riclitet, uiid dass daher die zufalligen eeitliclien VcrXnderungen ausser Betracht bleibm. Aber fiir schmache Strorne wcrdeii die Ausschliige zu klein uiid auch unziiver- liissig. Wenu ubrigens zur Vorsicht oben eiiic Felilergrcnze voii mi- gcnoiiiiiieu wurde , so will icli iiacli iiieiiien bishcrigen Erfahrungen bcb- iiierkeii, dass dicser Frliler hoch grgrift'eii ist. Rei verstaiicligrr Be- in~tznng \&I auch dic Strom\vagch iiiit der Magnetiiadel wcit gcnauer arbciteii.

~Stromnieaser j i i r schzcuche e l e c t r i d e Strb'me. 403

liefert, aber durch andere Drahtstarken oder durch Neben- schliessungen auch fur beliebige andere Stromstiirken ein- gerichtet werden kann, ist hier- neben in ' I 5 naturlicher Grosse ab- gebildet. Die Drahtspule hat etwa 60 mm Lange, 6 und 35mm inne- ren und iiusseren Durchmesser.

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Die Durchbohrung des Spulen- rahmens, in welcher die Nadel spielen 9011, ist naturlich glatt aus- gearbeitet nnd gesaubert; sie hat einen Durchmesser von 3 min. Grossere Weite ist schon des- wegen ungiinstig, weil die Nadel, wenn sie sich weiter aus der mitt- leren Lage entfernen kann, sich mit einer gewissen Kraft an die Seitenwande anlegt und dann einer griisseren Reibung unterliegt.

ken von 0,001 bis 0,Ol Amp. besteht aus etwa 10000 Win- dungen feinsten Kupferdrahtes.

Eine 90 mm lange magnetisirte Stahlnadel (Stopfnadel) ist an einer Spiralfeder von feinem Neusilberdraht aufgehangt und taucht in ihrer Nullstellung (ohne Strom) 20 mm tief in die Spule ein. Als Index zum Ablesen an der auf dem (flaclrohr angebrachten Scala dient eine an dem oberen Ende der Nadel befestigte Scheibe aus Horn, die zugleich eine andere Aufgabe erfullt, niimlich die Schwingungen des In- struments r a s c h zu be ruh igen . Denn da der Scheibe in dem Glasrohre nur ein kleiner Spielraum gegen die Wan- dungen gelassen worden ist, da ferner das obere Ende des Rohres durch die Aufhangevorrichtung und das untere Ende der Spulendurchbohrung durch einen Kork geschlossen ist. so bildet sich bei einer Bewegung der Nltdel auf der vor- deren Seite eine Verdichtung, auf der hinteren eine Ver- diinnung der Luft, welche die vorhandene Rewegung rasch dampfen. Die Einstellungen erfolgen bei einer Scheibe. die

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Die Wickelung fur Stromstar- '+

406 F. Kohlrausch.

das Rohr beinahe ausfiillt, fast momentan, und man kann auch raschen Stromschwankungen mit der Beobachtung voll- kommen folgen.

Stellschrauben in dem Holzfusse lassen das Instrument so aufstellen, dass die Nadel freie Bewegung hat.

Wie schon gesagt, ist der Strom immer in einer und der- selben Richtung durch das Instrument zd senden, also die rnit ,,Znii bezeichnete Polklemme immer rnit dem Zinkpol der Batterie zu verbinden. Die Anbringung eines Stromwenders ist cladurch naturlich nicht susgeschlossen, man muss nur die Stromwage immer zwischen den Stromwender und die Bat- terie einschalten.

Sollte aus Versehen einmal ein starker Strom in ver- kehrter Richtung durch das Instrument gegangen sein und die Nadel ummagnetisirt haben, so liisst sich dieser Schaden auf demselben Wege durch einen kraftigen Strom in norma- ler Richtung, indem man nothigenfalls die Nadel dabei in die Spule einsenkt, wieder ausbessern. Wenn man es vorzieht, mag man auch die ummagnetisirte Nadel weiter gebrauchen, muss dann aber den Strom immer in der verkehrten Rich- tung durch das Instrument schicken.

Der Widerstand des rnit dem feinen Draht bewickelten Instrumentes betragt etwa 1000 Qiiecksilbereinheiten. Die Scala erlangt dabei eine Grosse, dass man etwa auf 0,0001 Am. noch ablesen knnn. Ein weiterer Spielraum fur die zu mes- senden Strome kann leicht in hekannter Weise durch Neben- schliessungen (Shunt’s) erzielt werden. Nan kann hierdurch z. B. bewirken, dass je nach der Stellung eines Stopsels nur der zehnte oder auch nur der hundertste Theil des Stromes durch die Spule fliesst. Es sind dann also die Angaben mit 10, resp. rnit 100 zu multipliciren. und dasselbe Instrument reicht also von 0,001 bis 1 Am. Die WiderstPnde, welche die Nebenschliisse bilden, und die in dem Boden des Intsru- mentes stecken, betragen zu diesem Zweck ‘in, resp. ‘Iss des Hauptwiderstandes. Bei dieser Benutzung wird dann auch der Gesammtwiderstand auf etwa 100, resp. 10 Q.-E. redu- cirt, was fur starkere Strome rortheilhaft ist. Derselbe Stopsel

.Slrontmesser f i r scAxache electrisehe Strome. 407

l iss t in einer dritten Stellung das Instrument aus dem Strom- kreise ausschalten.

Sollte der Nullpunkt des Instrumentes durch unvorsich- tige Behandlung oder durch die Zeit sich ein wenig andern, so corrigirt man mit der verstellbaren Aufhangevorrichtung, bis wieder der alte Nullpunkt hergestellt ist. Die Federkraft wird durch solche Aenderungen, wenn sie nicht zu bedeutend sind, nicht merklich geandert.

Das Instrument ist von dem Mechaniker des physika- lischen Instituts in Wurzburg, C. M a r s t a l l e r , hergestellt worden.

U n v e r a n d erli c h ke i t v o n Ga lv a n om e t e rn. - W i r haben oben zugegeben, dass die Uonstanz unserer Strom- wage wegen des Magnetismus der Nadel gewisse Grenzen hat. Das ist ein Nachtheil, welchen das kleine Instrument mit allen anderen Galvanometern theilt, nur spricht derselbe sich bei uns in einer anderen und, wie ich glaube, im allge- meinen minder bedenklichen Weise aus, als bei den iibrigen Strommessern. Die meisten von diesen benutzen den Mul- tiplicator mit der drehbaren Magnetnadel. Diejenigen In- strumente, welche vom Erdlnagnetismus frei sind , machen nun die Voraussetzung, dass der Nadelmagnetismus constant bleibt. I m allgemeinen wird man in der That nicht zu furch- ten brauchen, dass der Magnetismus einer solchen Nadel durch den Strom selbst gelindert werde. Nur bei empfind- lichen Multiplicatoren mit astatischen Nadeln liegt diese Ge- fahr vor. Aber constant ist der Magnetismus darum doch nicht. Mit der Zeit Bndert sich jede Nodel, und zwar zu- weilen sehr bedeutend. Werden astatische Nadelpaare ge- braucht, bei denen theilweise die relativ kleine Differenz der beiden Magnetismen massgebend ist, so erhoht sich diese Gefahr hedeutend.

Endlich ist nicht zu ubersehen, dass bei Nadeln mit horizontaler Drehungsaxe die Lage des Schwerpunktes den einflussreichsten Factor fur die Empfindlichkeit darstellt, und dass diese besonders bei nicht ganz vorsichtiger Behandlung des Instrnmentes sich sehr merklich andern kann. Auf die

Dauer also muss man alle diese Instrumente niit Misstrauen Behandeln.

Dies ist ein Fehler, von welchein unsere Stromwage frei ist. Dieselbe wircl nach Jahrzehnten noch so zuverlassig sein wie heute. Kleine Schwankungen des Nadelmagnetismus hind bei dem Gebrauche nicht zu vermeiden, aber grossere Zeitraume haben deswegen keinen Einfluss, weil man, wie ohen bemerkt, durch den kurzen Schluss eines etwns kraf- tigen Stromes immer den illten Zustand der Nadel wieder herstellen kann.

Man hat haufig die Meinung, dass clie F e d e r k r a f t ein unzuverlaissiges Messungsinittel sei. Nun, zu den allerfeinsten Messungen mag dieselbe freilich nicht genugen, aber wenii man eine Genauigkeit nur nuf Procente verlangt, so mochte ich behaupten, dass im Gegentlieil ein xuverlassigeres ein- faches Messungsmittel als die Federkraft kaum existiren durfte. Man weiss j a von den im Haushalte gebrauchten Federwagen, dass dieselben ,Jahrzehnte lang keine merklicllen Aenderungen erfahren.

A i c h u n g e i n e s G a l v a n o m e t e r s . - Die Ablesescalu unseres Instrumentes ist natiirlich empirisch durch Verglei- chung mit einem anderen Gall anometer hergestellt worden. Falls man die Scala prufen oder aucli eine solche herstellen will, SO lasst sich dies mit einiger Sicherheit fur schwache Strome einfach ausfuhren. Denn es betrtgt die electromo- torische Kraft eines guten Daniell 'schen Elementes 1,l Volt, d. h. dasselbe liefert in einem Kreise vom Gesammtwider- stande 1 Ohm den Strom 1,1 Amp., resp. in 1 S.-E. 1,17 Am. F u r die Elemente von B u c s e n oder G r o v e oder das Ele- ment Zink-Kohle in Schwefelsaure mit Kaliumbichromat sind die betreffenden Zahlen 1,9 oder 2,O Am. Vorausgesetzt ist , besonders im letztgenannten Falle, eine frische Fullung des Elementes.

Danach gilt die folgende Regel, um aus den angewandten Elementen und dem Widerstande der Leitung die Strom- starke zu berechnen. Es seien n Elemente hintereinander verbunden, der gesammte Widerstand des Schliessungskreises

1Stronimes.w . fur scl~ir~aclir ~lrctrisclie fJtri?rtiP. 409

Dann ist die Stromstarke i betrage w S.-E., resp. w’ Ohm. bei D a n i ell’schen Elementen:

i = 1,l ?’ * fl*’

bei denen mit SalpetersIure oder Chromsaure :

i = 1,li ::, oder

i = 1,9 -II; * ?I‘

i = 2,o 1’ oder w

F u r u’, resp. w’ ist der Widerstand der ganzen Leitung. also einschliesslich Galvanometer und Element zu setzen. Doch sind bei Stromen bis 0,Ol Am. in der Regel die Wi- derstande, welche man ausser den Elementen hat, so gross, dass diejenigen der letzteren fur iniissige Genauigkeit ver- nachlissigt werden konnen. Man gebraucht bei den Zink- Kohle-Elementen, um die Stromstlrke 0,O 1 Amp. zu erzielen, einen Widerstand von etwa 200 S.-E. auf ein Element. Hier- gegen ist selbst der Widerstand der fur iirztliche Zwecke gebrauchten sehr zweckmassigen S pamer ’ schen Elemente sehr klein. l)

2. B. hsbe das Galvanometer einen Widerstand von 12606.-E. oder 1190 Ohm, dann ist die Stromstarke von:

171 = 0.00092 Am.; 1 Daniell-Element gleich 1;60 oder

*” oder A = 0,00160 Am. 1 Zink-Kohle-Elem. :: 1260

Die doppelte Anzahl von Elementen liefert nahe den doppelten Strom u. s. w.

Naturlich ist dies kein sehr exactes Verfithren, denn die Elemente sind je nach ihrer Fiillung etwas verschieden. Aher es wird fur viele Zwecke geniigen, urn eine Galvanorneter- scala herzustellen oder zu priifen. ?)

1 li

19 1190

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1) Fur euie Piillung yon sellr massigcr Coiiceiitratioii betriigt der Widerstand eines solcheii Elemcntes nur etwa 2 bis 3 Ohm.

2) Es wird knum nothig seh , zu bemerkeii, dass diese jedcm Leser der Annalen gelaufigeii Regeln nicht in der hleinung geschrieben !\ordeli sind, dass die Mittheilung cinen Platz in den Annalen findeii wiirde. Aiim. bei der Correctur. K.