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Liste 49/32: Das Lindemann-Elektrometer

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{"created":"2022-01-31T13:40:57.072366+00:00","id":"lit18188","links":{},"metadata":{"contributors":[{"name":"Spindler & Hoyer","role":"author"}],"fulltext":[{"file":"a0001.txt","language":"de","ocr_de":"Liste 49/32\nSI? 1N GH E l& & HOYEB\nG. m. b. H.\nMechanische und Optische Werkst\u00e4tten\n'Da* \u00a3iHdematm-&iekU*M\u00e9teb\nnach F. A. und A. F. Lindemann und T. C. Keeley, Oxford","page":0},{"file":"a0002.txt","language":"de","ocr_de":"\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\u2022\u2022\u2022\n","page":0},{"file":"p0003.txt","language":"de","ocr_de":"'Da* \u00a3iH\u20acUmatm-&iekU*mete*\nnach F. A. und A. F. Lindemann und T. C. Keeley, Oxford*).\nDie Quadranten und der Quarzbugel von oben gesehen.\nHg. 1\nDer Konstruktion des Lindemann-Elektrometers liegt das Prinzip des Qua-dranten-Elektrometers zu Grunde. Kapazit\u00e4t und Periode des Instruments sind jedoch kleiner als bei den \u00fcblichen Ausf\u00fchrungen; au\u00dferdem erfolgt die Ablesung mikroskopisch, nicht mit Spiegel.\nDie Nadel (Fig. 1) hat richtige Nadelform und besteht aus zwei einander parallelen Glasf\u00e4den von etwa 20 mm L\u00e4nge. Sie ist in ihrer Mitte an einem Torsionsfaden (F Fig. 1) aus Quarz befestigt und kann in vertikaler Ebene schwingen. An einem Ende tr\u00e4gt die Nadel einen senkrecht zu ihrer L\u00e4ngsrichtung stehenden kleinen Zeiger (Fig. 1) von 0.002 mm St\u00e4rke. Der Torsionsfaden ist unter Spannung auf den Endfl\u00e4chen eines 3 mm starken Quarzb\u00fcgels (Fig. 1) befestigt. Nadel und Faden sind vergoldet. Der Fortfall des Spiegels erm\u00f6glichte es, Tr\u00e4gheitsmoment und Direktionskraft so gering zu halten, da\u00df durch die blo\u00dfe Luftd\u00e4mpfung das Elektrometer praktisch aperiodisch wird, ohne da\u00df die Zeit bis zur Einstellung unzul\u00e4ssig gro\u00dfe Werte annimmt. Die vier Quadranten sind rechteckige, von 3 mm starken Bernstein-St\u00e4ben (Fig. 1) getragene Metallplatten, mit schmalen Schlitzen f\u00fcr den Durchtritt der Nadel versehen. Sie sind kreuzweise miteinander leitend verbunden; die beiden Paare haben einen Abstand von 6 mm. Auf der halb schematischen Zeichnung der Fig. 1 sieht man nur zwei in einer Ebene liegende, aus je zwei nebeneinander befindlichen Platten bestehende Quadranten Qx und Q,. Die Quadranten 3 und 4 sind der Uebersichtlichkeit halber in der Zeichnung fortgelassen; sie sind parallel zu den anderen in einer Ebene diesseits des Quarzb\u00fcgels zu denken (Figur 2). Der Drehpunkt der Nadel befindet sich im Symmetriezentrum der Quadranten.\nDie Quadranten mit Faden und Nadel sind in einer Messingkapsel von 57 mm Durchmesser und 31 mm H\u00f6he untergebracht. Die Zuleitungen zu den Quadranten und zur Nadel sind durch Bernstein isoliert. Ueber die Bernsteinzylinder sind Metallh\u00fclsen geschoben. Eine Klemme dient zur Erdung des Geh\u00e4uses, ein Glasgef\u00e4\u00df zur Aufnahme von Trockensubstanz. Kreisrunde L\u00f6cher von 10 mm Durchmesser am Boden und Deckel des Geh\u00e4uses, durch Deck-gl\u00e4schen verschlossen, erm\u00f6glichen die Beobachtung des Zeigers an der Nadel. Zur genauen Einstellung des Nullpunktes ist die Kapsel in der Vertikalen mit Mikrometerschraube verschiebbar.\n*) Phil. Mag. 47,577, 1924\n3","page":3},{"file":"p0004.txt","language":"de","ocr_de":"SPINDLER & HOYER G. m. b. H. G\u00d6TTINGEN\nDas Objektiv des zum Elektrometer geh\u00f6rigen Mikroskops ist ein dreiteiliges Schraubsystem. Je nach Benutzung von 1, 2 oder 3 Linsen erh\u00e4lt man Vergr\u00f6\u00dferungen, die sich ann\u00e4hernd wie 1:2:4 verhalten. Das Okularmikrometer tr\u00e4gt eine Teilung von 200 Teilstrichen, der Nullstrich befindet sich in der Mitte. Bei st\u00e4rkster Vergr\u00f6\u00dferung lassen sich noch halbe Teilstriche sch\u00e4tzen.\nF\u00fcr Sonderzwecke, wie zum Beispiel f\u00fcr lichtelektrische Messungen mit astronomischen Fernrohren, liefern wir gegen Mehrpreis die Elektrometer mit ausbalanzierter Nadel. Eine Neigung des Instruments \u00e4ndert dann die Einstellung der Nadel nur in sehr geringem Ma\u00dfe, w\u00e4hrend die Empfindlichkeit ganz unver\u00e4ndert bleibt.\nNr. 1416 Lindemann-Elektrometer mit Fu\u00df...................RM. 300.\u2014\nNr. 1416 a dasselbe, aber nur das Elektrometer, ohne\nMikroskop und ohne Fu\u00df..........................RM. 190.\u2014\nSchaltung.\nDas Elektrometer wird ausschlie\u00dflich in Nadelschaltung benutzt, da die Quadrantenschaltung ganz wesentlich geringere Empfindlichkeiten ergibt. Die Einstellung der Nadel auf die Mittellage und die Regelung der Empfindlichkeit erfolgt durch Aenderung der Hilfsspannungen. Die obere Grenze der in Betracht kommenden Hilfsspannungen ist abh\u00e4ngig von der St\u00e4rke des Torsionsfadens; sie liegt unterhalb von + 60 Volt. Die Kurve der Empfindlichkeit als Funktion der Hilfsspannungen steigt noch st\u00e4rker an als eine Exponentialkurve. Zur Erzielung gro\u00dfer Empfindlichkeit ist daher eine Einrichtung zur stetigen Feinregelung der Hilfsspannungen (Potentiometerschaltung) erforderlich. Solche Schaltungen werden durch Verwendung unseres Schaltkastens sehr erleichtert; die Feineinstellung erfolgt dann an den Drehkn\u00f6pfen des Kastens, die Grobeinstellung wird an den Hilfsbatterien vorgenommen. Bei Schaltung 1 liegen unmittelbar an den Widerst\u00e4nden des Schaltkastens die Pole der Hilfsbatterie, der daher ein Strom von etwa 1\u20143 mA entnommen wird. Bei Schaltung II sind zwei Hilfsbatterien, denen kein Strom entnommen wird, und eine Akkumulatorenbatterie von 4 oder 8 Volt erforderlich, die an die Potentiometerwiderst\u00e4nde des Kastens angelegt wird. Schaltung I ist bequemer und einfacher im Aufbau, Schaltung II ist f\u00fcr genaue Messungen besser geeignet. Der Schaltkasten wird unmittelbar unter dem Elektrometer am Stift des Stativs befestigt.\nKapazit\u00e4t, Empfindlichkeit, Messbereich, Einstellungszeit.\nDie Kapazit\u00e4t des Elektrometers betr\u00e4gt etwa 1,3 cm. Bei st\u00e4rkster Vergr\u00f6\u00dferung l\u00e4\u00dft sich mit Potentiometerschaltungen leicht eine Empfindlichkeit von einigen tausend Skalenteilen pro Volt erreichen. Mit der Zunahme der Empfindlichkeit nimmt jedoch der f\u00fcr Dauerausschlag nutzbare Me\u00dfbereich ab, innerhalb dessen sich die Nadel noch fest einstellt, ohne schlie\u00dflich labil zu werden. F\u00fcr den Zusammenhang gibt folgende Tabelle*) ein Beispiel.\n*) K. Gei\u00dfler, Dissertation,. Dresden 1932.","page":4},{"file":"p0005.txt","language":"de","ocr_de":"SPINDLER & HOYER G. m. b. H. G\u00d6TTINGEN\nTabelle.\nEmpfindlichkeit (Skalenteile pro Volt).............. 300 800 1000 2000 3000\nF\u00fcr Dauerausschlag nutzbarer Me\u00dfbereich (Skalenteile) 150 104 81 33 23 F\u00fcr h\u00f6chste Empfindlichkeiten, bis zu etwa 10000 Skalenteilen pro Volt, kommt aber immer noch die Verwendung als Nullinstrument in Betracht.\nEtwas niedriger als der Me\u00dfbereich f\u00fcr Dauerausschlag liegt derjenige Bereich, in dem Ausschlag und Spannung einander genau proportional sind. Er betr\u00e4gt bei Empfindlichkeiten bis 200 Skalenteile pro Volt etwa 200 Teilstriche (ganze Skala), bei 300 Skalenteilen pro Volt etwa 90 Teilstriche, bei 1000 Skalenteilen pro Volt etwa 60 Teilstriche*).\nDie Einstellungszeit der Nadel steigt sowohl mit der Empfindlichkeit wie mit der absoluten Gr\u00f6\u00dfe des Ausschlages. Bei mittleren Empfindlichkeiten und Ausschl\u00e4gen erfolgt sie in etwa einer Sekunde; bei einer Empfindlichkeit von 1000 Skalenteilen pro Volt steigt sie von 5 Sekunden bei kleinen Ausschl\u00e4gen auf 30\u201460 Sekunden bei den gr\u00f6\u00dften. Wegen der Zusammenh\u00e4nge zwischen der absoluten Gr\u00f6\u00dfe des Ausschlages einerseits, dem Me\u00dfbereich f\u00fcr Dauer-ausschlag und der Einstellungszeit andererseits soll man beim Messen grunds\u00e4tzlich die Torsion des Fadens m\u00f6glichst gering halten, also die st\u00e4rkste Vergr\u00f6\u00dferung benutzen. Will man den Me\u00dfbereich vergr\u00f6\u00dfern, so soll man die Hilfsspannungen verringern.\nGebrauchsanweisung f\u00fcr das Lindemann*Elektrometer.\nWar das Elektrometer vom Stativ entfernt, so befestigt man es mit Hilfe der beiden kleineren R\u00e4ndelschrauben mit Unterlegscheiben an den Backen des Stativs, f\u00fchrt die gro\u00dfe R\u00e4ndelschraube von unten her in das Gewinde des Stativs ein und verschiebt das Elektrometer mit dieser Schraube in vertikaler Richtung, bis es nach Augenma\u00df dem Mikroskop-Objektiv in richtiger H\u00f6he gegen-;\u00fcbersteht. Bei der ersten Einstellung des Elektrometers benutzt man nur das zweifache oder das einfache Objektiv, entfernt also die vorderste oder die beiden vorderen Linsen. Man hat dann den Vorteil des gr\u00f6\u00dferen Gesichtsfeldes und kann, an dem Mikroskop vorbeisehend, die Nadel auch stets mit blo\u00dfem Auge beobachten. Bei zweifachem Objektiv soll die Entfernung des Objektivs vom Geh\u00e4use etwa 6,5 mm, bei einfachem Objektiv etwa 27 mm betragen. Man kehrt das Mikroskop gegen das Licht und stellt zun\u00e4chst die Strichplatte mit dem Okular scharf ein. Ist der Zeiger des Elektrometers trotz augenscheinlich richtiger H\u00f6henlage der Kapsel im Mikroskop nicht zu finden, so lockert man die beiden R\u00e4ndelschrauben und verschiebt die Kapsel nach der Seite, bis der Zeiger im Gesichtsfeld erscheint. Der Zeiger wird dann mit dem H\u00f6hentrieb auf 0 eingestellt.\nDas Innere der Elektrometerkapsel mu\u00df trocken gehalten werden; in das kleine Glasgef\u00e4\u00df ist deshalb Trockensubstanz (metallisches Natrium oder Phos-phorpentoxyd) einzuf\u00fcllen. Die Bernsteinisolatoren m\u00fcssen trocken und frei von Staub und Fasern sein. Sie d\u00fcrfen niemals mit den Fingern angefa\u00dft, und m\u00fcssen nach Bedarf mit einem feinen Haarpinsel gereinigt werden. Bleibt die Isolation trotzdem mangelhaft, so mu\u00df man die Isolatoren mit Alkohol abwaschen.\n*) K. Gei\u00dfler, Dissertation, Dresden 1932,\n5","page":5},{"file":"p0006.txt","language":"de","ocr_de":"SPINDLER & HOYER G.m.b.H. G\u00d6TTINGEN\nDas Elektrometer ist dann aber erst nach l\u00e4ngerer Zeit, etwa 24 Stunden, wieder benutzbar. Wenn man bei k\u00fcnstlicher Beleuchtung beobachtet, empfiehlt sich die Einschaltung einer K\u00fchlk\u00fcvette in den Strahlengang.\nDie Klemmen dienen folgenden Zwecken : die oben auf der Kapsel befind' liehe zur Erdung, die an der rechten Seite zum Anlegen der Me\u00dfspannung, die beiden an der linken Seite zum Anlegen der Quadrantenspannungen. Steht keine v\u00f6llig einwandfreie Erdung zur Verf\u00fcgung, so ist es besser, auf die Erdung ganz zu verzichten. Die Angaben des dem Instrument beigegebenen Pr\u00fcfungsscheines geben einen Anhalt daf\u00fcr, welche Quadrantenspannungen in Betracht kommen. Diese Spannungen sind mit Kadmium-Normalelementen ermittelt worden, m\u00fc\u00dften also streng genommen mit dem Faktor 1,0183 multipliziert werden. Man beginnt mit Spannungen f\u00fcr mittlere Empfindlichkeit und beobachtet mit zweifachem Objektiv. Verschwindet der Zeiger aus dem Gesichtsfelde, so verringert man zun\u00e4chst die Spannungen. Die Empfindlichkeit pr\u00fcft man zweckm\u00e4\u00dfig in der Weise, da\u00df man die Spannungen einer Potentiometerschaltung entnimmt und mit einem Pr\u00e4zisionsvoltmeter bestimmt, das Vi00 Volt abzulesen gestattet. Zur Steigerung der Empfindlichkeit vergr\u00f6\u00dfert man in kleinen Stufen abwechselnd die an die vordere und hintere Klemme angelegte Spannung. Der Zeiger schl\u00e4gt dann abwechselnd nach oben und nach unten aus der Nullage heraus. Man regelt die Spannung an den beiden Klemmen so, da\u00df der Zeiger ann\u00e4hernd in der Nullage bleibt, und stellt zum Messen auf 0 ein. Man erh\u00e4lt auf diese Weise im allgemeinen Empfindlichkeiten bis zu einigen hundert Skalenteilen pro Volt, wenn man zum dreifachen Objektiv \u00fcbergeht. Dabei mu\u00df man das Objektiv dem Geh\u00e4use auf einige Vio mm Abstand n\u00e4hern.\nMit der Zunahme der Quadrantenspannungen wird der Zeiger schlie\u00dflich labil. Da die Empfindlichkeit mit der Ann\u00e4herung an den Labilit\u00e4tspunkt stark zunimmt, so braucht man, um gro\u00dfe Empfindlichkeiten zu erzielen, Potentiometerschaltungen zur Feinregelung der Hilfsspannungen. Sehr erleichtert wird eine derartige Schaltung durch die Benutzung unseres Schaltkastens. Die Torsion des Fadens soll grunds\u00e4tzlich m\u00f6glichst gering gehalten und daher im allgemeinen das dreifache Objektiv benutzt werden. Die Erweiterung des Me\u00dfbereichs erfolgt dann durch Herabsetzung der Hilfsspannungen.\nBei \u00fcberm\u00e4\u00dfig gro\u00dfen Ausschl\u00e4gen der Nadel kann diese, durch den Quadrantenschlitz hindurchtretend, mit ihrem \u00e4u\u00dfersten Ende oder dem Zeiger das Verbindungsst\u00fcck der Quadranten ber\u00fchren; das bedeutet bei angelegten Hilfsspannungen einen Kurzschlu\u00df durch die Nadel, der zur Zerst\u00f6rung des Systems f\u00fchren kann. Die Steigerung der Hilfsspannungen hat daher mit der n\u00f6tigen Vorsicht zu erfolgen. Die Einschaltung von Sicherheitswiderst\u00e4nden (einige Megohm) zwischen Batterie und Quadranten empfiehlt sich.\nF\u00fcr Besch\u00e4digungen, die infolge unzul\u00e4ssig hoher Spannungen auftreten,\nhaftet die Firma nicht!\n6","page":6},{"file":"p0007.txt","language":"de","ocr_de":"SPINDLER & HOYER G. m. b. H. G\u00d6TTINGEN\n'De* ScAa\u00dftka\u00f6teH \u00a7mm i\u00a3utdematiH-&llekbu>Mete*.\nDer Schaltkasten hat den Zweck, eine bequeme und schnelle Feinregulierung der Quadrantenhilfsspannungen zu erm\u00f6glichen. Die Benutzung des Schaltkastens erspart die Zeit und den Raum, die der Aufbau von Schiebewiderst\u00e4nden als Potentiometern erfordert. Die Feinregelung der Quadrantenspannungen hat folgende Vorteile: man kann es stets so einrichten, da\u00df die geerdete Nadel sich in ihrer nat\u00fcrlichen Nullage befindet, in der sie den Faden nicht tordiert. Man kann ferner rasch jede gew\u00fcnschte Empfindlichkeit einstellen und insbesondere auch schnell zu den gr\u00f6\u00dften Empfindlichkeiten dicht unterhalb der Labilit\u00e4tsgrenze \u00fcbergehen, ohne da\u00df die Nadel dabei versehentlich labil wird.\n\u00a3hi*\nFig. 3\nDer Schaltkasten enth\u00e4lt zwei feste Widerst\u00e4nde von je 20000 Ohm und zwei Potentiometer von je 2000 Ohm hintereinandergeschaltet. Man kann den Schaltkasten auf verschiedene Weise verwenden:\nBei der Schaltung 1 werden zwei Trocken-(Akkumulatoren-)Batterien von je etwa 60 Volt benutzt; ihr Stromverbrauch betr\u00e4gt nur einige mA. Der Schaltkasten wird auf dem Stift des Elektrometerstativs festgeklemmt. Man verbindet zun\u00e4chst die beiden Q-Klemmen des Schaltkastens mit den Quadrantenklemmen des Elektrometers, die eine E-Klemme mit der Erdungsklemme des Elektrometers und eine andere E-Klemme mit der Nadelklemme des Elektrometers. Dann befinden sich Geh\u00e4use, Quadranten und Nadel auf dem gleichen Potential, die Nadel also in ihrer nat\u00fcrlichen Ruhestellung, der Faden ist nicht tordiert. Nunmehr verschiebt man das Elektrometer mit dem H\u00f6hentrieb in vertikaler Richtung so weit, da\u00df die Nadel im Mikroskop auf dem Nullstrich der Skala steht.\nDie Me\u00dfschaltung erfolgt nach Figur 3. Es werden verbunden: ein -f und ein \u2014 Pol der Hilfsbatterien miteinander und mit einer E-Klemme des Kastens, eine andere E-Klemme mit der Erdungsklemme des Elektrometers, die Q-Klemmen mit den Quadrantenklemmen des Elektrometers, die B-Klemmen mit den Au\u00dfenpolen der Trockenbatterie. F\u00fcr die Gr\u00f6\u00dfe der erforderlichen Hilfsspannungen gibt der Pr\u00fcfungsschein des Elektrometers einen Anhalt. Die Drehkn\u00f6pfe werden in Richtung \u201eschwach\u201c des Doppelpfeiles, also beide nach au\u00dfen bis zum Anschlag gedreht.\nZur Regelung der Empfindlichkeit wird eine ver\u00e4nderliche Spannung zwischen dritter E-Klemme des Schaltkastens und Nadelklemme des Elektrometers angelegt. Die Grobregulierung erfolgt demn\u00e4chst durch St\u00f6pseln an den","page":7},{"file":"p0008.txt","language":"de","ocr_de":"\tSPTNDT.TftP Rr TTOVTCR ft m h ff\t\n\tor n> jjjjijii oc nu i \u00fcjxv ur. in. d, xi. uu i i xvi ut\u00fcjin\t\n*\t \u00bb\t\nt i\tj j rf\t\t\t1 l \t\n|\t!\t9*\u00bb 1\tj\t*\u00bb*\u00ab\u2022#* LLti\trr jj\nZL \u00b1 rf-f\u2014\trts:\n&_\u00a3__\u00a3\nJf\nil\nTrockenbatterien, die Peinregulierung mit Hilfe der Drehkn\u00f6pfe. Dreht man die Kn\u00f6pfe in Richtung \u201estark\u201c des Doppelpfeiles, also nach innen, so wird die Hilfsspannung und die Empfindlichkeit vergr\u00f6\u00dfert\nBei der Schaltung II (Fig. 4) sind au\u00dfer den beiden Hilfsbatterien noch Akkumulatoren zu 4 oder 8 Volt erforderlich. Die festen Widerst\u00e4nde des Kastens werden mit Hilfe des Kurzschlu\u00dfsteckers \u00fcberbr\u00fcckt. Die Hilfsbatterien werden mit je einer Quadrantenklemme des Elektrometers und einer B-Klemme des Schaltkastens verbunden ; Strom wird ihnen nicht entnommen. Die Akkumulatoren schaltet man hintereinander und verbindet ihre Mitte mit einer E-Klemme des Schaltkastens, ihre Au\u00dfenpole mit den beiden A-Klemmen; auf richtiges Vorzeichen ist zu achten! (Figur 4) Die Verwendung der \u00fcbrigen Klemmen und die Regelung der Empfindlichkeit erfolgt wie bei der Schaltung I.\nDie Schaltung I ist bequemer und einfacher im Aufbau, Schaltung II f\u00fcr genaue Messungen besser geeignet.\nNr* 1416 d Schaltkasten zum Lindemann-Elektrometer . . RM. 18.\u2014\nH&iMat-tfiatte\u00fceH \u0153lekhodatUcfie, Meinungen\nnach Prof. Dr. F. Kr\u00fcger.\nI\ni----Ul\nFi*. 4\n....^ flkkvmithlorat\nMr. 1390\nMr. 1399\nNr. 1399. In einem K\u00e4stchen von 17x17x6 cm Gr\u00f6\u00dfe sind, durch Paraffin isoliert, 100 Weston-Elemente eingebaut. Die Spannung des einzelnen Elementes bei 20\u00b0 C betr\u00e4gt 1,0183 Volt, sein innerer Widerstand rund 1000 Ohm. Die Abnahme der Spannungen kann in Stufen von je 1 Volt erfolgen.\nRM 100.\u2014\nNr. 1390. Dieselbe Batterie, die Elemente aber in 5 K\u00e4stchen verteilt, um besch\u00e4digte Elemente austauschen zu k\u00f6nnen. Die 5 K\u00e4stchen k\u00f6nnen einzeln oder in einem gemeinsamen Kasten vereinigt bezogen werden; sie enthalten je\n2X10 Volt.\nPreis der ganzen Batterie...................................RM 120.\u2014\nPreis eines einzelnen K\u00e4stchens.............................RM 22.\u2014\nNr. 1349. Dieselbe Batterie, enthaltend 10 Volt, Abnahme\nin Stufen von je 1 Volt.................................RM 15.\u2014\n8\n3CC0. V. 32. G. T.","page":8}],"identifier":"lit18188","issued":"n. d.","language":"de","pages":"8","startpages":"8","title":"Liste 49/32: Das Lindemann-Elektrometer","type":"Trade Catalogue"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T13:40:57.072372+00:00"}

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