Der Komet 3411 – Seite 6

200V Seite 6 >>DER KOMET« PIRMASENS Egon, im Sicherungskasten hat's geknallt! (3. Folge.) Kapazitäten und Spulen wir Nachdem Sie nun lange genug darüber gesonnen und zu der Erkenntnis gekommen sind, daß weder der Reichtum des Herrn Onassis noch die Suezkanal-Krise des Herrn Nasser an dem Um- stand des Spannungsabfalls an Widerständen etwas hat ändern können, kommen wir heute zu dem Begriff des Kondensators, mit dem schon leicht in das Gebiet des Wechselstroms überleiten. Doch vorher wollen wir unter- suchen, was so ein Kondensator ist und wie sich derselbe bei Gleichstrom verhält. In der einfach- sten Form besteht der Kondensator aus zwei Metallplatten, die einander in sehr geringem Abstand gegenüberstehen. Die Platten werden Belege genannt und sind durch Luft oder ein gutes Isoliermaterial (getränktes Papier) von- einander getrennt. Der Begriff: Kapazität oder das Speicherungsvermögen wendet man auch für die Aufnahmefähigkeit in Akumulatoren an. In diesem Fall bedeutet die Kapazität von 1 Ah Ampere-Stunde (h hora, die Stunde), daß der Aku eine Stunde lang 1 Ampere liefern kann (oder 2 Stunden lang 0,5 Ampere usw.). Aber auch für Kondensatoren gilt dieser Be- griff. Es wird das Speicherungsvermögen in Fa- rad ausgedrückt. Farad ist nun kein Verkehrs- mittel, sondern ein verhältnismäßig großer Be- griff in der Elektrotechnik, und man ist gezwun- gen, denselben in kleinere Größen zu untertei- len. Die gebräuchlichste Größe ist das Mikro- Farad 0,000001 F, die nächstkleinere Größe ist das Piko-Farad. 1 Mikro-Farad = 1 000 000 pF. Die Kapazität oder Aufnahmefähigkeit hängt ab von der Größe der Belege und dem Abstand der Belege voneinander. Da wir mit dem Vorliegenden uns noch kein kla- res Bild machen können über einen Konden- sator, wollen wir an Hand einer Zeichnung ver- suchen da klar zu kommen. Formelzeichen für den Kondensator: C In den Zeichnungen wollen wir nur noch die Formelzeichen angeben, so daß die Uebersicht- lichkeit nicht unter einer langen Beschriftung leidet. A Schalter Tisch und noch nach einer halben Stunde und länger (je nach Güte des Kondensators = Güte des Isoliermaterials) wird man beim Berühren der Pole einen ganz passablen Schlag verspüren. Sollten Sie aber ein Gegner dieses Versuches sein, können Sie das Vorhandensein von elektri- scher Spannung auch dadurch feststellen, daß Sie die Pole mit einem Schraubenzieher kurz schlie- Ben, wobei ein Funkte hörbar überspringt. Selbstverständlich wird dieser Effekt bei abneh- mender Kapazität immer kleiner: die Zeit der Auf- und Entladung immer kürzer. Hier einige Abbildungen von den gebräuchlichsten Konden- satoren. Störschutz-Kondensator Verwendung z. Entstör. v. Elektro-Masch, M 5 BB 650 Volt F Bild 2a Becherkondensatoren für elektrische Maschinen und Geräte Bild 2c HYDRAWERK 15HF 160V O bis +60° A15/160 DIN 41153 spez ELKOS-Elektolytkond. Verwend. für Rundf.-Ger. 15 RK ELYT 8-1 450/30- ERK Bild 2 b Die meisten Kondensatoren sind so beschaffen: ein dünnes ölgetränktes Papier ist beiderseits beklebt mit einem Staniol- oder Aluminiumstrei- fen. Je nach Größe. ist dieser Streifen sehr lang und kann über 100 Meter erreichen. Deshalb wird er nach der Beklebung gerollt und meistens in möglichst kleinen Metallgehäusen (wie die Ab- bildung zeigt) untergebracht. Die beiden Enden der Belege werden als Klemmen oder Lötan- schlüsse aus dem Kondensator herausgeführt. Nun, der Vollständigkeit wegen, noch die Zu- sammenschaltung von Kondensatoren. 1MF =1,5 MF Nr 3411 noch, (falls Sie da nicht in der Schulstunde ge- fehlt haben), daß ein Magnet 2 Pole hat, Nord- und Südpol, ebenso, daß ungleiche Pole sich an- ziehen und gleichnamige sich abstoßen. Dieses hat seinen Grund in dem sogenannten magneti- schen Kraftfeld, das sich zwischen dem Nord- pol und dem Südpol ausbreitet. Es besteht aus einem dichten Netz unsichtbarer Kraftlinien. Sie können einen kleinen Versuch machen, um dieses Feld sichtbar zu machen. Bedecken Sie einen Magneten (Hufeisen- oder Stabmagnet) mit einem Blatt weißem Papier, auf das Sie dann langsam Eisenfeilspäne streuen. Es zeigen sich dadurch deutlich die einzelnen Kraftlinien des magnetischen Feldes ab. In der Elektrotechnik kennen wir auch einen Magneten, der sein Kraftfeld aufbaut durch einen Strom, der eine Spule durchfließt. Spulen finden Sie in fast allen elektrischen Geräten, wie Klingel Relais - Motoren u. a. In dem folgen- den Bild sehen Sie das Schaltzeichen einer Spule. A Bild 6 B Sohne Eisenkern AB Bild 5 mit Eisenkern Wenn wir nun an dem Punkt a und b eine Span- nung anlegen, die zu der Spule paßt, wird genau wie beim Permanent-Magneten ein magnetisches Feld entstehen mit Nord- und Südpol. Nur haben wir den Vorteil, das Feld durch Stromunter- brechung zum Verschwinden zu bringen und außerdem ist es auch möglich, Nord- und Süd- pol umzutauschen, je nachdem, wo man den Pluspol anschließt. Diese Vorteile sind sehr wich- tig, da die Wirkungsweise einer großen Reihe von elektrischen Geräten auf diese Erscheinung zurückzuführen ist. Zusätzlich wollen wir uns noch merken: gibt man in die Spulen Kerne aus nicht zu hartem Eisen, so wird die Wirkung der vorbeschriebenen Spule sehr stark erhöht, der Magnetismus wird kräftiger. Wir wollen nun einmal ein Gerät besprechen, das diese Eigenschaften ausnutzt: Die Türklin- gel. (Nach dem Prinzip des Wagnerschen Ham- mers, Bild 7). Die Spulen 1 und 2 sind hintereinander ge- schaltet, um den Magnetismus auf die Länge des anzuziehenden Eisenstückes 3 (Anker) zu verteilen. Dieser Anker ist an der oberen Seite mit der Plattfeder 4 aufgehängt, die ihn in die gezeichnete Ruhelage drückt. Die Stromzu- 4V = Anschlp. Bild 1 bewußt falsch gez.C OMF Metallbelege beiderseitig Bild 2 richtig gez.c Jsolationspapier Die Spannung von 200 Volt liegt an dem dop- pelpoligen Schalter. Bevor wir einschalten, über- legen wir, nachdem kein eigentlicher Strom- verbraucher eingeschaltet und nur der Konden- sator von ca. 10 MF nach dem Amperemeter ein- geschaltet ist, der ja grundsätzlich zwischen den Platten isoliert ist, dürfte kein Strom zustandekom- men. Nun schalten wir ein und sehen, daß das In- strument einen kurzen, zuckenden Ausschlag macht und dann wieder auf 0 zurückgeht. Neh- men wir an, die ganzen Leitungen und Konden- satorplatten wären Wasserrohre, der Schalter ein Hahnen und das Amperemeter ein Wasser- mengenmesser. Nun kommen wir schon besser hin. Beim Einschalten würde sich das Wasser bis zum äußersten Ende des Kondensators in Bewe- gung setzen. Nachdem nun der C verhältnismä- Big groß ist, geht ziemlich Wasser in diesen hinein, was den Wassermesser während der Füll- zeit 'in Bewegung bringt. Nun drehen wir den Hahnen ab. Dann wird in dem C eine gewisse Wassermenge unter einem gewissen Druck ver- bleiben. So auch bei dem gezeichneten Bei- spiel. Sie können sich einen kleinen Scherz lei- sten, wenn Sie einen guten Kondensator in der und angegebenen, ungefähren Größe nehmen. schalten diesen einen Augenblick an ca. 200 Volt Gleichstrom. Danach stellen Sie ihn auf den 105MF 0,5 MF Die Parallelschaltung: Bild 3 Die Gesamtfläche wird größer, die Kapazitäten addieren sich. Die Hintereinanderschaltung läßt sich nur sehr sehwer erklären, sie wird auch nicht sehr oft benützt. Wir merken uns deshalb nur kurz: Die gesamte Kapazität ist bei Hinter- einanderschaltung kleiner, als die kleinste in der Reihe. + 1MF 0,5MF kleiner als 0,5MF Bild 4 Nun haben wir einen gewissen Wendepunkt er- reicht. Nicht, daß wir schon mit der praktischen Arbeit anfangen könnten. Nein. Aber von dem etwas trockenen Grundstoff haben wir doch schon einiges hinter uns bringen können. Doch würde es gut sein, diesen noch einige Male durch- zuarbeiten, denn wir werden in den kommenden Abschnitten immer wieder darauf zurückgreifen müssen, und Sie brauchen nicht so oft zurück- zublättern. In der Folge wird es möglich sein, die Vorgänge in irgendeiner Form veranschaulichen zu kön- nen, da sie an Geräten gemacht werden, die Sie täglich benutzen dürften. Unser Unser nächster Gegner heißt Magnetismus. Sie alle kennen die Eigenschaften eines Magneten, das Permanent-Magneten, eines sogenannten heißt, der Magnetismus ist in dem Stück Eisen dauernd vorhanden. Auch wissen wir sicher 5 H 3 + Bild 7 bringerfeder 5 liegt an der Stellschraube 6 an. die wiederum der Einregulierung dient. Wird nun der Taster gedrückt, fließt der Strom über die Spulen, die Plattfeder, der Stromzubringerfeder zur Stellschraube und von da zum Minuspol zurück. Nachdem die Spulen (mit Eisenkern) zum Magneten ge-