Zusammenfassung
Wir haben in § 126 gesehen, daß bei der Drehung eines Drahtrechteckes in einem homogenen Felde eine EMK induziert wird, die während jeder ganzen Umdrehung zweimal das Vorzeichen wechselt. Ist der Stromkreis geschlossen, so muß auch der entstehende Strom zweimal sein Vorzeichen wechseln. Es ist nun unsere Aufgabe, die Gesetze eines solchen Wechselstromes aufzustellen. Wir gehen dabei von dem einfachsten Fall aus, wo nämlich in dem Stromkreise keine andere als die induzierte EMK vorhanden ist.
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Literatur
Man halte sich beständig vor Augen, daß die effektiven Werte (J, E) nur Hilfswerte sind, um die Messung und Berechnung von Wechselströmen zu erleichtern, die aber von den Augenblickswerten (i, e) scharf zu unterscheiden sind. Darum verwende ich besondere Buchstaben. Die nicht genügende Unterscheidung hat vielfach zu falschen Darstellungen geführt, indem manchmal das, was nur für die Augenblickswerte gilt, auf die effektiven Werte übertragen wurde, und manchmal das, was nur für die effektiven Werte gilt, auch auf Augenblickswerte bezogen wurde. So findet man häufig die falsche Ansicht, daß der in § 11–19 behandelte, und in § 39, 87 und 117 auf den elektrischen Strom angewendete Potentialbegriff zwar auf Gleichstrom, aber nicht auf Wechselstrom anwendbar sei (Emde, Elektr. u. Maschinenbau, Wien 1911, S. 151, 868, 1084. Rüdenberg, ebenda S. 1060). Es wurde schon vom Verf. (ebenda 1912, S. 135, 260) und dann von Lenz (Archiv f. Elektro. 1913, S. 383) betont, daß dies zwar für die effektiven Werte, aber nicht für die Augenblickswerte gilt. Für die Augenblickswerte eines Wechselstromes gilt alles das, was für einen Gleichstrom gilt, der dieselbe Stärke hat wie der Wechselstrom in dem betreffenden Augenblick. Dagegen gelten für die effektiven Werte besondere Gesetze, die in den folgenden Paragraphen abgeleitet werden. Als Ausgangspunkt dient immer das betreffende Gleichstrom-Gesetz, angewendet auf die Augenblickswerte des Wechselstroms.
Diese Gleichung wurde schon auf S. 207 aus dem allgemeinen Arbeitswert erhalten.
Wir werden im folgenden statt EMK der Selbstinduktion oder induzierter EMK einfach EMK sagen.
Positive und negative Arbeit ist nicht wie bei Kräften als Richtung zu verstehen, da die Arbeit keine Richtung hat, sondern positive Arbeit ist die von den Kräften des Systems geleistete, negative Arbeit hingegen die gegen die Kräfte des Systems geleistete. Bei einem Motor z. B. äußert sich dies darin, daß er, solange das Produkt ki negativ ist, nicht als Motor, sondern als Dynamo wirkt und auf Kosten der vorher erhaltenen Bewegungsenergie Strom erzeugt. In Abb. 200 und 201 stellen die + Flächen jene Arbeit dar, die vom Stromerzeuger abgegeben wird. Diese Arbeit dient teilweise zur Herstellung des magnetischen Feldes, das die Ursache der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ist. Die — Fläche ist jene Arbeit, die vom verschwindenden magnetischen Felde an den Stromerzeuger zurückgegeben wird. Was von der + Fläche nach Abzug der — Fläche übrig bleibt, ist mechanische oder thermische oder elektrolytische Arbeit des Stromes.
Man bezeichnet dieses Produkt auch als „scheinbare Leistung”.
Der wattlose Strom wird häufig als Magnetisierungsstrom bezeichnet. Das ist irreführend; denn nicht diese Komponente, sondern der gesamte Strom erzeugt die magnetischen Kraftlinien gemäß Gl. 113. Nur wenn ein sekundärer Strom oder allgemeiner gesprochen ein sekundärer Verlust vorhanden ist, besteht ein Unterschied zwischen dem gesamten Strom und dem Magnetisierungs-strom. Aber auch da ist der Magnetisierungsstrom nicht gleich dem wattlosen Strom (vgl. § 158).
Dieser Fall liegt insbesondere dann vor, wenn gleiche Stromkreise (z. B. Bogenlampen oder Transformatoren) hintereinandergeschaltet sind. Die gesamte Spannung ist dann gleich der Summe aller Teilspannungen.
Vergleicht man die obigen Formeln mit denen in § 140, sowie Abb. 212 und 210, so sieht man, daß sie dieselbe Form haben, nur daß J an Stelle von K steht. Eine besondere Bedeutung hat das nicht; es ergibt sich einfach daraus, daß sich hier die Ströme, dort die Spannungen geometrisch addieren.
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Benischke, G. (1918). Der einfache Wechselstrom. In: Die wissenschaftlichen Grundlagen der Elektrotechnik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-42486-5_9
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