42 III. Drehmoment und Arbeitsleistung eines Gleichstromankers.
Die axialen Stücke. Die in einembeliebigen Element ds des
äusseren axialen Leiters in beliebiger Richtung wirkende magnetische
Feldstärke ®B kann in drei Komponenten zerlegt werden, von denen
die eine ®, radial, die zweite ®, parallel zur Axe, also längs ds, und
die dritte ®, senkrecht zu den beiden anderen, also tangential an
den Kreis wirkt, welchen ds bei der Drehung des Ankers beschreibt.
Im Felde einer jeden dieser Komponenten erfährt das betrachtete Stück
des axialen Leiters eine elektromagnetische Kraftwirkung, und die
Gesammtkraft erhält man, indem man diese drei Komponenten ver-
einigt.
Der Winkel 9, welchen ®, und ®, mit einem axialen Leiter-
element ds einschliessen, beträgt 90°; zwischen ®, und ds dagegen
ist 9—=0. Während also nach Gl. 17 die durch ®, und 8, aus-
geübten elektromagnetischen Kräfte
dFr = Br ids ein):
und
dFfı =Btids
sind, wird die von ®, erzeugte Kraft gleich Null. Nach der oben
angegebenen Regel für die Richtung der elektromagnetischen Kraft
wirkt d F. tangential und sucht den Anker entgegen dem Uhrzeiger
zu drehen, d F, dagegen wirkt radial nach aussen, übt also kein Dreh-
moment aus. Die einzige Kraft, welche den Anker in Rotation ver-
setzt, ist demnach
dF—=B,ids
und die ganze Zugkraft auf den äusseren axialen Leiter ist
BD. ie
Bei der Ableitung von Gl. 19 aus Gl. 18 ist stillschweigend vor-
ausgesetzt worden, dass 9, für alle Theilchen ds des äusseren axialen
Leiters konstant ist. Dies ist aber mit genügender Genauigkeit der
Fall, denn in allen senkrecht zur Ankeraxe liegenden Querschnitten des
Eisengestelles einer elektrischen Maschine (wie Fig. 5, 8, 9) muss
dieselbe Vertheilung der Kraftlinien wiederkehren, weil für alle diese
Schnittebenen dieselbe magnetomotorische Kraft vorhanden ist. Aus
den früheren Betrachtungen über magnetische Kreise ergiebt sich
ferner, dass von der inneren Mantelfläche des Ankers in den inneren
Hohlraum desselben so gut wie gar keine Kraftlinien eintreten können;
denn die Kraftlinien bevorzugen wegen seiner grösseren Permeabilität
den Weg im Eisen, wo immer eine Luftbrücke vermieden werden kann,