I
Bij de overbrenging van kracht, zooals men meestal noemt wat
eigenlijk overbrenging van mecbaniscb arbeidsvermogen moet heeten,
wordt, door eenen electrischen stroom, in eene op zekereD afstand
geplaatste electrodynamische machine een draaivermogen, een moment,
in het leven geroepen. Het ontstaat in baar door tusschenkomst van
bet magnetisme , door dien stroom opgewekt in de week ijzeren kernen
van hare inductoren en het is dit moment, d at, genoegzaam versterkt,
het tegenwerkend moment van eene op de as der machine werkenden
mechanischen weerstand zal kunnen overwinnen. Op welke wijze deze
stroom ontstaan is staat in geen onmiddellijk verband met deze zijne
werking in de machine, die hem ontvangt. Daarom zullen wij in-den
aan vang onzer beschouwingen van dien oorsprong afzien en onderstellen
dat de stroom ten koste van scheikundig arbeidsvermogen, dat wil
zeggen door eene batterij, is voortgebracht.
In de eerste plaats willen wij meer in bizonderheden nagaan hoe
de stroom de machine, waardoor hij wordt heengevoerd, kan in beweging
zetten. Die stroom maakt bij eene electro-dynamische machine
de stukken week ijzer, waardoor de draaibare ring wordt omsloten,
magnetisch. Tevens is de omwinding van dien ring zóó ingericht dat, óp
ongeveer 90° van het vlak, dat door zijne as en de polen dier magneet
gaat, ook in de omwinding van den ring polen ontstaan. En , terwijl de
eene pool van den magneet een der polen van den ring aantrekt en de
andere afstoot, oefent de andere op beide polen van den ring eene juist
tegenovergestelde werking uit. Beide werkingen ondersteunen alzoo
elkander en er ontstaat een koppel, waarvan het moment afhankelijk
is van de lengte der middellijn van den ring. Echter niet in dier voege
dat evenredig met die middellijn ook dat moment toeneemt. Want,
terwijl bij het toenemen dier middellijn de hef boomsarm van het koppel
in gelijke verhouding toeneemt, nemen de magnetische werkingen der
polen van ring en inductor onderling in reden van de tweede macht
van den straal des rings af. Hoe kleiner dus de ring- is , des te grooter
is, onder overigens gelijke omstandigheden, het draaivermogen van de
in het werktuig opgewekte krachten.
Hoe zwak ook de stroom zij, dien men door de machine brengt,
hij zal tusschen den inductor en den ring de genoemde aantrekkende
krachten doen ontstaan. Is dan de machine onbelast, moet er volstrekt
geen uitwendigen weerstand op hare as worden overwonnen, dan zal
zij gaan draaien, zoodra ten minste de wrijving op die as overwonnen
is. Is zij wel belast, dan zal men, naarmate de ^veerstand op hare as
grooter is, den stroom moeten versterken. Want van de wederkeerige
werking der in de machine opgewekte krachten is , tot op zekeie hoogte
ten minste, de intensiteit aan de stroomsterkte evenredig.
. Onderstel, bij voorbeeld, dat men het werktuig wil gebruiken om
kolen op te hijsehen uit een mijnput en dat aan een wiel, dat één
meter omtrek heeft, een bak met kolen hangt, die 19 kilogram weegt.
Men zal in dat geval de stroomsterkte zoo hoog moeten opvoeren, dat
ook in de machine het product van kracht en hefboomsarm gelijk is
aan 19 kilogram werkende aan den straal van dat wiel. Eerst wanneer
dit zoo is -zal er evenwicht zijn , zoodat, bij nog eene kleine vermeerdering
van de stroomsterkte , er beweging zal ontstaan , de bak omhoog
zal gaan, er mechanische arbeid zal worden verricht. Houden wij den
stroom op die sterkte , dan zal de standvastige overmaat van kracht
aan de eene zijde ten gevolge hebben, dat de snelheid der beweging
voortdurend stijgt. Brengen wij het zoover, dat het wiel vier malen
om wentelt in de sekonde, dan wordt een gewicht van 19 kilogram
in één sekonde vier meters hoog opgevoerd; de vereischte arbeid bedraagt
dan 7 6 kilogrammeters in de sekonde of één paardekracht.
Zal nu die standvastige overmaat van kracht aan de eene zijde ook
een gelijkmatig versnellende beweging van de machine veroorzaken,
zoo als de standvastige werking van de zwaartekracht die veroorzaakt
bij een vallend lichaam? Dit zou zoo zijn, indien niet gedurende ieder
ondeelbaar oogenblik het in de machine opgewekt mechanisch arbeidsvermogen
van plaats werd opgewogen door het arbeidsvermogen van
beweging, dat zij zelve ontwikkelt. Terwijl dit geschiedt blijft de stroomsterkte
voortdurend de waarde behouden , die noodig is , om op de
as het tegenwerkend moment te vernietigen.
Zoolang de machine nog niet draaide kon men, door bij voorbeeld
het aantal cellen in de batterij te vermeerderen, de stroomsterkte
vergrooten. De electromotorische kracht E der batterij, dat is de
kracht, waardoor de electriciteit door de geleiding werd gedreven,
nam daardoor toe en met haar de stroomsterkte I , die, volgens de
bekende wet van Ohm, door -g- wordt uitgedrukt, als R de weerstand
in de gansche geleiding voorstelt. Het gansche electrische arbeidsvermogen
, dat daarbij de batterjj in elke sekonde ontwikkelde en dat
door EI = PR wordt voorgesteld, werd, zoolang de machine stil