Elektrische Einheiten.
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sie wird ausgedrückt durch 1 Coulomb — 1 Cb, wofür man auch wohl
1 Sekunde-Ampere (1 Sek.-Amp.) schreibt.
Die elektromotorische Kraft 1 ) ist eine arbeitleistende Kraft,
welche als Ursache des elektrischen Stromes gilt. Man bezeichnet sie
auch als elektrische Spannung oder Potentialdifferenz, wenn
man sich die elektromotorische Kraft als an den Enden eines Strom
kreises wirkend denkt.
Denkt man sich eine kreisförmige Strombahn von einem Strome i
durchflossen und senkrecht zur Ebene des Kreisstromes eine Kraft K
von irgend welchen magnetischen Massen in so grosser Entfernung
ausgeübt, dass K konstant angenommen werden kann, so muss, wenn
man den kreisförmigen Leiter gegen die wirksame Kraft der Magnete
um ein Stück L bewegt, von aussen her demselben eine Arbeitsmenge
zugeführt werden. Die Arbeit ist aber gleich dem Produkt aus Kraft
und Weg, also = K . L. Als Aequivalent für diese Arbeit tritt im
Stromkreise elektrische Arbeit auf; diese sei allein durch die äussere
Arbeit erzeugt; dann ist, wenn die Verschiebung um 1 (cm) in t // vor
sich geht, durch den Leiter die Elektricitätsmenge Q = i. t geflossen.
Die Elektricitätsmenge ist aber keine Arbeit, sie wird es erst durch
Zuführung des Faktors E (elektromotorische Kraft) und dadurch zum
Aequivalent der äusseren Arbeit, so dass wir erhalten
Q . E = K . L
Erfolgt die Bewegung gegen die Kraft 1 (1 Djne) um die Länge 1
(1 cm) in der Zeit 1 (1 Sek.) oder mit der Geschwindigkeit 1, so er
halten wir die — absolute — Einheit der elektromotorischen
Kraft oder der elektrischen Spannung. Als praktische Einheit
gilt 1 Volt, d. i. der 100000000fache Betrag der absoluten Einheit.
Schicken wir voraus, dass die Einheit des Widerstandes 1 Ohm
heisst, so kann das Volt auch definiert werden als die elektromotorische
Kraft, welche in einem Leiter von 1 Ohm Widerstand eine Stromstärke
von 1 Amp. erzeugt (s. unten Ohmsches Gesetz).
0 Potentialdifferenz und elektromotorische Kraft werden häufig als identische
Begriffe angesehen. Das sind sie, streng genommen, nicht, wohl aber werden
beide Grössen im selben Masssystem durch die gleiche Zahl ausgedrückt.
Wir definieren „Potentialdifferenz“ als die Ungleichheit im elektrischen
Zustande zweier Leiter oder Teile eines Leiters, durch welche ein Quantum
Elektricität von dem einen zum anderen getrieben wird. Wir messen die Grösse
dieser Potentialdifferenz durch die Anzahl von Arbeitseinheiten, welche wir auf
wenden müssen, um die Einheit positiver Elektricität von dem einen Leiter auf
den anderen zu schaffen. Legen wir hierbei die elektromagnetische Elektricitäts-
einheit zu Grunde, so erhalten wir die Potentialdifferenz im elektromagnetischen
Masssysteme ausgedrückt.
Die Potentialdifferenz ist die Ursache jener Strömung der Elektricität,
welche das Gleichgewicht wieder herzustellen und gleiches Potentialniveau auf den
verbundenen Leitern herbeizuführen strebt.
Als elektromotorische Kraft dagegen bezeichnen wir jene Kraft, welche, .
das Gleichgewicht störend, Elektricität von niederem Potential auf höheres anhäuft.
Die Grösse dieser elektromotorischen Kraft messen wir durch die Grösse der von
ihr hervorgebrachten Potentialdifferenz.
Deshalb sind beide Grössen durch dieselbe Zahl ausgedrückt.