Kohlrausch's Universal-Schleifdraht-Meßbrücke

Diese als "Kohlrausch - Meßbrücken" bekannt gewordenen Brücken ermöglichen die Ablesung der gemessenen Widerstandswerte unmittelbar in Ohm. Der Vergleichswiderstand hat die Stufen 0,1, l, 10, 100 und 1000 Ohm.

Abb. 1: Universal-Schleifdraht-Meßbrücke der Hartmann & Braun A.G., No 17053

In Verbindung mit einem geeigneten Galvanometer dient die Brücke zur Widerstandsmessung von festen Leitern z. B. Metalldrähten von etwa 0,05 bis 5000 Ohm. Unter Verwendung des Selbstinduktionsstromes eines kleinen aufgebauten Induktionsapparates und eines geeigneten Fernhörers statt des Galvanometers, können auch Widerstände von Elektrolyten, z.B. der innere Widerstand von Elementen und die Übergangswiderstände von Erdplatten an Blitzableiteranlagen bestimmt werden [2].

Man kann nicht jede Brücke ohne weiteres zum Messen von Flüssigkeitswiderständen verwenden. Denn das Gesetz der Wheatstonebrücke gilt ja nur unter der Voraussetzung, dass alle vier Widerstände neutrale Leiter sind, in denen keine elektromotorische Kraft auftritt; in einem zersetzbaren Leiter würde aber beim Durchfliessen eines Gleichstromes die elektromotorische Gegenkraft der Polarisation auftreten. Die Polarisation wird jedoch verhindert, wenn man die Messung mit Wechselstrom ausführt. Diesen entnimmt man einer kleinen Wechselstrommaschine oder gewöhnlich, so auch bei der vorliegenden Brücke, einem Induktionsapparate; an Stelle des Galvanometers tritt ein Elektrodynamometer oder bequemer ein Telephon.

Die Universalmessbrücke von Kohlrausch ist in folgender Weise geschaltet:

Abb. 2: Messanordnung zur Widerstandsbestimmung fester Leiter

Der Brückendraht ist zwischen den Klemmen E und F ausgegespannt, die Klemme F ist mit dem Rheostaten R verbunden, von dessen fünftem Messingklotze ein starker Kupferbügel zur Klemme D führt. Das Viereck der vier Widerstände ist also hergestellt, wenn man X an D und E legt. Der Kontakt J ist an einem Metallstabe verschiebbar, welcher sich zwischen den Klemmen B und E₁ befindet. Der Stab ist leitend mit B verbunden, dagegen von E₁ isoliert. E₁ ist durch einen Kupferbügel mit E verbunden, sodass das Galvanometer resp. Telephon, welches man mit F und E₁ verbindet, an den Enden des Messdrahtes liegt. Die Klemme A kann durch einen Hebel mit zwei Kontakten verbunden werden, von denen der eine mit GALV., der andere mit TEL. bezeichnet ist. Der erstere führt zum fünften Messingklotz des Rheostaten, der letztere zur primären Wickelung des Induktionsapparates. Das zweite Ende dieser Wickelung ist mit der Klemme C verbunden. Die sekundäre Wickelung führt einerseits zu dem sechsten Messingklotz, der mit dem Rheostaten durch den Stöpsel S verbunden werden kann, andererseits zur Klemme B.

Abb. 3: Messanordnung zur Widerstandsbestimmung von Elektrolyten

Bei allen Messungen wird der unbekannte Widerstand X an die Klemmen D und E, das Galvanometer resp. Telephon an E₁ und F gelegt. Dagegen ist die Schaltung der Batterie verschieden, je nachdem ob man mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom arbeiten will. Bei Messungen mit Gleichstrom schaltet man die Batterie zwischen A und B, stellt den Hebel auf den Kontakt GALV und zieht den Stöpsel S. Man erhält dann die in Abb. 2 angegebene Schaltung.
Die Verwendung von Gleichstrom ist stets erforderlich, wenn es sich um die Messung nicht induktionsfreier Widerstände handelt, in welchen bei Verwendung von Wechselstrom eine elektromotorische Kraft der Induktion auftreten würde. Bei der Messung fester induktionsfreier Widerstände ist die Stromart gleichgültig, dagegen ist stets Wechselstrom zu nehmen, wenn zersetzbare Leiter gemessen werden sollen. Hierbei legt man die Batterie zum Betriebe des Induktionsapparates an A und C, stellt den Hebel auf den Kontakt TEL und steckt den Stöpsel S Die Schaltung zeigt Abb. 3. Im übrigen gelten alle Regeln über Messungen mit der Wheatstonebrücke auch hier. Man verschiebt den Kontakt J, bis der Ton im Telephon verschwindet und wählt den Rheostatenwiderstand R so, dass der Kontakt möglichst in die Mitte des Drahtes kommt Die abgelesene Zahl wird mit R multipliziert.

 Auszug H&B Katalog 1928 (362k)