Rayleighsche Stromwaage
Thomas Orgis (Universität Potsdam)
URL: http://thomas.orgis.org/vortraege/stromwaage
(Ende der Woche)
(Ende der Woche)
Das Ampere ist die Stärke eines zeitlich unveränderlichen elektrischen Stromes, der, durch zwei im Vakuum parallel im Abstand 1m voneinander angeordnete, geradlinige, unendlich lange Leiter je 1m Leiterlänge die Kraft von 2*10^(-7)N hervorrufen würde.
Tangentenbussole, Galvanometer - Einfluss des Erdmagnetfeldes
Funktion der Tangentenbussole: Große Stromschleife so aufgestellt, dass Magnetfeld senkrecht zu Erdmagnetfeldmeridian. Ablenkung einer in der Mitte der Schleife angebrachten Magnetnadel durch Stromschleifenmagnetfeld
Wägung eines durch elektrolytischen Strom bedingten Metallniederschlages (also indirekt auch eine Art Stromwaage) - etwas aufwendig...
Tatsächlich wurde dereinst (Stand des Buches von 1910) das Ampere durch diesen Vorgang definiert und Strommessgeräte voltametrisch geeicht (ein Voltameter ist eine Zersetzungszelle, in der die Elektrolyse stattfinded).
wechselstrominvariant (Effektivwert), aber abhängig von Umgebung (thermodynamisches Gleichgewicht)
Stromdurchflossener Draht erhitzt sich und erreicht Gleichgewichtszustand, in dem elektrische Wärme gleich der abgegebenen ist. Somit stellt sich eine gewisse Temperatur ein (könnte man auch direkt messen und daraus die elektrische Leistung / den Strom berechnen) und der Draht dehnt sich. Diese Dehnung wird mit geeigneter Mechanik auf einen Zeiger übertragen.
Das dürfte der auch heutzutage noch verbreitete Mechanismus von nicht-digitalen Amperemetern sein. Kleine Spule im Feld eines Dauermagneten; Stromfluss führt zu Drehung. Auslenkung (mit Federrückstellkraft) somit Maß für Stromstärke.
Drehspule in einer großen Spule; gleicher Strom durch beide - somit auch Wechselstrom zugänglich (beide Felder wechseln das Vorzeichen)
Nur eine Metallsaite im Permanentmagnetfeld. Stromfluss führt zu Biegung, welche mit Mikroskop abgelesen werden kann (etwas unbequem, dafür recht empfindlich und auch fast momentan eingestellt).
Bereich mit nahezu konstantem Feldstärkegradienten in der Mitte (x = 0)
Wir erhalten eine einfache Umrechnung
