DE708013C

DE708013C - Instrument zur Messung der elektrischen Feldstaerke

Info

Publication number: DE708013C
Application number: DEF88004D
Authority: DE
Inventors: Werner Franck
Original assignee: WERNER FRANCK
Current assignee: WERNER FRANCK
Priority date: 1940-02-27
Filing date: 1940-02-27
Publication date: 1941-07-10

Description

Instrument zur Messung der elektrischen Feldstärke Es ist für Lehr- und Laboratoriumszwecke von Bedeutung, ein Instrument zur Messung der elektrischen Feldstärke zu besitzen. Man kennt zwar verschiedene Verfahren zur Messung der elektrischen Feldstärke. Doch ist keines von ihnen bisher zu einem gebrauchsfertigen Meßinstrument weiterentwickelt worden.
Besonders einfach im Grundgedanken ist das an sich bekannte Verfahren, bei dem die I(raft beobachtet wird, die eine Probeladung im elektrischen Felde erfährt. Dabei kann z. B. der die Probeladung tragende Probekörper durch ein Hebelwerk so mit einem Zeiger verbunden werden, daß die Ausschläge des Probekörpers von der Zeigerspitze ver größert wiedergegeben werden; der Zeiger befindet sich vor einer Feldstärkenskala.
Es ist jedoch auch bei bester Isolation unmöglich, die dem Probekörper elektrostatisch mitgeteilte Probeladung völlig konstant zu halten. Von der Probeladung ist aber der Ausschlag des Probekörpers ebenso abhängig wie von der Feldstärke. Das Verfahren erfordert also, daß grundsätzlich vor jeder Feldstärkenmess,ung eine Ladungsmessung (Messung der Probeladung) ausgeführt wird und daß zwecks Umeichung des Instruments zu jeder möglichen Größe der Probeladung eine auswechselbare, passend geeichte Feldstärkenskala vorhanden ist.
Zweifellos wäre ein solches Verfahren für die Praxis zu umständlich. Daher wurde bei der Erfindung der Gedanke verfolgt, das Instrument mit einer zweckmäßigen Umeichungsvorrichtung zu versehen. Es ist klar, daß der stetigen Änderung der Probeladung (durch Isolationsverluste) eine stetige Umeichungsmöglichkeit entsprechen muß. Der einfachste Weg zu diesem Ziel ist gemäß der Erfindung eine Feldstärkenskala, die in Richtung ihrer Nullinie beweglich ist und deren Linien nach einem Ende zusammenlaufen. Die Einstellung der Feldstärkenskala hat sich nach dem jeweiligen Ergebnis der Ladungsmessung zu richten.
Für die Ladungsmessung kommen verschiedene an sich bekannte Verfahren in Frage. Es kann z. B. ein ungeladener Leiter, der Eichkörper, in die Nähe des geladenen Probekörpers gebracht werden, und zwar; ion eine sehr genau definierte Stellung, so daß ini folge der elektrostati schen Anziehung zwischen Probekörper und Eichkörper ein Ausschlag des Probekörpers und damit auch des Zeigers entsteht. Dieser Ausschlag ist ein Maß für die Größe der Probeladung. Die Größe der Probeladullg könnte von einer passend geeichten Ladungsskala abgelesen werden, die vorher an die Stelle der Feldstärkenskala zu bringen wäre. Nach dieser Messung hätte man die Ladungsskala wieder durch die Feldstärkenskala zu ersetzen und letztere entsprechend dem Ergebnis der Ladungsmessung einzustellen.
Dieser /'meichungsvorgang kann wesentlich vereinfacht werden. Wir haben an der ausdrücklichen Messung der Probeladung nur ein bedingtes Interesse; daher kann an Stelle dieser ausdrücklichen Messung ein Verfahren treten, das durch die beschriebene Beweglichkeit der Feldstärkeskala besonders nahegelegt wird: Die Feldstärkenskala wird mit einer Eiclllinie versehen, welche die Linien der Feldstärkenskala überquert. Ist nun der Eichkörper in seine Stellung gebracht und dadurch ein Ausschlag entstanden, so hat man nur die Feldstärkenskala parallel zu ihrer Nullinie so weit zu verschieben, bis dieZeigerspitzeauf die Eichlinie fällt. Damit ist die Umeichung des Instruments bereits vollzogen. Man entfernt den Eichkörper, und jetzt können mit dem Instrument unmittelbare Feldstärkenmessungen vorgenommen werden.
Soll das Instrument eine längere Zeit hindurch benutzt werden, so muß, wenn der inzwischen eingetretene Ladungsverlust eine merkliche Größe hat, die beschriebene Umeichung erneut durchgeführt werden. Diese wiederholten t'meichungen sind störende Unterbrechungen der eigentlichen Messungen.
Um sie zu vermeiden, kann das Instrument mit einem Triebwerk versehen werden, das Feldstärkenskala langsam bewegt. Die tkchwindiCgkeit des Triebwerkes muß einjéllbar sein, da die Geschwindigkeit des Ladungsverlustes von der Luftfeuchtigkeit usw. abhängt. Andererseits kann für eine beschränkte Zeitdauer diese Geschwindigkeit als nahezu konstant gelten. Die einzustellende Geschwindigkeit läßt sich zu Beginn der Meßversuche innerhalb kurzer Zeit empirisch er-.nitteln.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Erfindung. Das Gehäuser enthält im Inneren das Hebelwerk (nicht gezeichnet), welches den Probekörper 2 and seinen isolierenden Träger 3 mit dem Zeiger 4 verbindet. Hinter dem Zeiger ;befindet sich die Feldstärkenskala 5 mit der Eichlinie 6. Auf der Oberseite des Gehäuses steht an seinem Platz der (abnehmbare) Eichkörper 7.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Instrument zur Messung der elektrischen Feldstärke durch Beobachtung der im elektrischen Felde auf eine Probeladung ausgeübten Kraft, gekennzeichnet durch eine Feldstärkenskala, die in Richtung ihrer Nullinie beweglich ist und deren Linien nach einem Ende zusammenlaufen.
2. Instrument nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien der Feldstärkenskala von einer besonders markierten, zur Umeichung des Instruments dienenden Eichlinie überquert werden.
3. Instrument nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Triebwerk, das imstande ist, die Feldstärkenskala mit einer einstellbaren Geschwindigkeit in Richtung ihrer Nullinie zu bewegen.