I /’n | fn lgem=-l ida—— 'max sin “ d “ J o J o In 1 . ƒ 2 i_.Y ? = -'max«Sa J =^-=_imax = 0,63imax 'o Daar onze volt- en ampèremeters echter een aanwijzing geven, die evenredig is met het quadraat van de spanning resp. stroom (deze meters werken nl. door de aantrekking van een kerntje of door de uitzetting van een door den stroom verwarmd draadje, waarbij zowel de aantrekking als de uitzetting evenredig is met het quadraat van den stroom) zullen wij hieronder het gemiddelde bepalen van i2. De wortel hieruit noemen we de middelbare of effectieve waarde van den stroom (leff) (zie fig. 8). rn i2gem=- J O fn °fi2gem= -/ i2maxsin2“d“ J O = ~ i2max (- Vtf Sin 2 a + */2 «) / =“ '2max ~ O zodat l„ = V i2 „ = —->-x - — a* — o 7 i eff v gem 2 — 1,42 max zo is Eeff = 0,7 emax. Wijst dus onze ampèremeter een stroomsterkte aan van 70 A; dan is de maximale waarde van den wisselstroom 100 A. Is het vermogen bij gelijkstroom ei, zo is dit bij wisselstroom en inductievrije belasting: (•71 W=-l/ emax sin « imaX sin « d a. J O f71 = - i2max sin2“ r d “ J O 1 71 r '2max r emax 'max ~ n ' max 2 2 —1/2 |/2 = *eff eff d.i. het product van middelbare spanning en stroom, dat ook door den kW meter wordt aangewezen. § VII. DE DRAAISTROOM. Een draaistroomgenerator is een dynamo, waarin 3 wisselspanningen worden opgewekt, die alle 120° in fase op elkaar verschoven zijn. In de vorige paragraaf is behandeld, hoe een wisselspanning in een draaiende spoel wordt geïnduceerd. In werkelijkheid is de constructie van een wisselstroomdynamo enigszins anders; de spoel staat nl. stil en is aangebracht op het stilstaande huis (de stator), terwijl een magneetpolenpaar, bevestigd op een cylinder (de rotor), door een stoommachine, turbine of dieselmotor wordt aangedreven. De uiteinden van de spoel worden op een klemmenbord op zijde of onderaan de dynamo aangesloten, alwaar de wisselstroom kan worden afgenomen. Nu levert e, een stroom ij e2 .. » i2 e3 " " K en daar $ i ten allen tijde 0 is, zouden we de 3 leidingen tussen A en B weg kunnen laten, als we de 3 andere leidingen in B aan elkaar koppelden. Daar evenwel de belastingen in een. draaistroomkabel nooit gelijkmatig verdeeld zijn (er kunnen bijv. alleen op spoel I verbruikstoestellen aangesloten zijn) kan deze verbinding niet weg¬ gelaten worden; daarom worden de beginpunten van de 3 spoelen bij A tot 1 punt verenigd (het sterpunt) en wordt van hieruit een leider naar buiten uitgevoerd (de nulleider). Is de belasting op de 3 spoelen (fasen) gelijk, dan zal er door den nulleider geen stroom vloeien. Is de belasting ongelijkmatig verdeeld, dan stroomt hierdoor de vereffeningsstroom, d.w.z. de resultante van de 3 fasestromen. In een draaistroomsysteem noemen we de effectieve spanning tussen U en A, dus tussen de uiteinden van een spoel de fasespanning of ook wel de sterspanning, die we met een voltmeter kunnen meten. Sluiten we nu een voltmeter aan tussen U en V, d.i. tussen de uiteinden van 2 spoelen, dan meten wij de effectieve waarde van het spanningsverschil, dat in deze spoelen wordt opgewekt, d.i. ej — e2 = emax s*n a — emax s'n (“ 120°). Noemen we de effectieve waarde van dit spanningsverschil En dan is En = V~( e2max { sin « — sin (« + 120°)} 2da = * * 0 lx = |/y ®2max = Ef V3. In fig. 10 is dit spanningsverschil gearceerd aangegeven. Het vermogen van dit draaistroomsysteem is samengesteld uit 3 éénfasesystemen, zodat we kunnen schrijven: W = 3 Ef ln waarin ln de effectieve netstroom betekent, d.i. de stroom vanaf A door de spoel van den geleider naar het verbruiksapparaat. Nu is E, == zodat W = 3^ln = En lnV3 Dit systeem is o.a. toegepast in de nieuwe wijken van Amsterdam (zie fig. 13a en b). Hier bedraagt Ef 220 Volt, de spanning voor de lampen en andere verbruiksapparaten, die dus alle tussen fase en nulleider worden aangesloten. De netspanning En = 220 3 — 380 volt, d.i. de spanning tussen de fasen onderling. Voor Utrecht is Ef = 120 V en En = 120 y3 = 208 V. De driehoekschakeling. Hierbij wordt het einde van spoel I met het begin van spoel II, het einde van spoel II met het begin van spoel III en het einde van spoel III met het begin van spoel I verbonden (zie fig. 14a en b). De 3 knooppunten UVW worden naar buiten uitgevoerd. Een nulleider ontbreekt hier, terwijl de spanning tussen de geleiders onderling E tevens de fasespanning Ef is, d.i. de spanning tussen de uiteinden van 1 spoel. De lampen worden nu geschakeld tussen 2 geleiders; hier zijn weer 3 gelijke weerstanden r genomen. De stroom door deze weerstanden bedraagt: '.=4- Er vloeit nu een netstroom ln uit de dynamo, die de resultante is van 2 fasestromen lf, die 120° op elkaar verschoven zijn, d.w.z. dat 'n = 'f V3 In dit draaistroomsysteem is het vermogen weer samengesteld uit 3 één-fasesystemen, zodat we ook nu weer kunnen schrijven: W = 3 Ef lf. echter is E, = E„ en I, = —2—, ‘ n ' V3 zodat W = 3 En —2— = En ln y/ 3 d.i. dezelfde uitkomst als bij de V 3 sterschakeling. Dit systeem is o.a. in de oude binnenstad van Amsterdam toegepast. De lampen worden hier tussen 2 fasen aangesloten, zodat En = 220 volt. Wij merken hierbij op, dat bij eenzelfde belasting in de beide systemen, d.w.z. bij eenzelfde lf ln bij de driehoekschakeling y/ 3 maal zo groot wordt als bij de sterschakeling, hetgeen betekent, dat de kabeladers in het eerste geval zwaarder van doorsnede moeten zijn dan in het laatste geval. Vergelijken we het kopergewicht van een draaistroomleiding met dat van een gelijkstroomleiding voor dezelfde energie overdracht bij een gelijk wattverlies, dan blijkt het draaistroomsysteem in beide gevallen veel voordeliger te zijn (fig. 15a, b en c). Stel, dat 1 kW vermogen over een afstand van 300 m met een wattverlies van 2% moet worden overgebracht en een spanning van 220 Volt. Met gelijkstroom. w = 1000 watt. E = 220 V. Wv = 0,02 W = 20 watt. I = 2 X 300 m. El = 1000 dus I = ^ = 4,54 A. W = l2R, waarin R de weerstand is van de heen- en teruggaande leiding. dus 4,542 R = 20 20 en R = - = 0,97 Q 4,3-4 |p 2 X 300.0,0175 R = 1^. dus = 0,97 q q of q = 10,8 mm2. ^ . W=IOOOW E0 R <, Es 220 V > I. 1= 300 m J gelijkstroom Fig. 15a. Het kopergewicht G van de leiding bedraagt bij een sg van 8,9 voor koper: G = 2 . 3000 . 0,00108 . 8,9 = 59 kg. Met draaistroom in driehoekschakeling. En — 220 V. W = En ln V 3 = 1000 watt. 1000 dUS = 220^73 =2'63 A' oraaistroom Aschakeling Fig. 15b. W = 3 l2n R, waarin R de weerstand van 1 geleider zodat 3 . 2,632 R = 20 watt. 20 R=T7W = tWfi |p 300 . 0,0175 en R = q = 9 = 0,97 300 . 0,0175 dus q = qö; — 5,42 mmVd.i. de helft van de koperdoorsnede van den gelijkstroomgeleider, zodat het kopergewicht nu wordt: G = 3 . 300 . 0,00054 . 8,9 = 43,3 kg. Met draaistroom sterschakeling. Nu is Ef = 220 V. en En = 380 V. , W = En ln y 3 = 1000 watt. 1000 dUS =W7V"3 = 1'52 A' en Wy = 3 l2nR = 3 . 1,522 . R = 20 watt. 20 ZOdat R = 5 . 1,522 ~ 2'87 Q lp 300 . 0,0175 en R = — = = 2,87 q q 300 . 0,0175 zodat q = j-gj = 1,83 mm2. Het kopergewicht bij dit systeem, waarbij 4 geleiders worden gebruikt, bedraagt dan: G = 4 . 3000 . 0,000183 . 8,9 = 19,8 kg, d.i. — V3 van het kopergewicht bij een gelijkstroomoverbrenging. Dit is één van de redenen, waarom het draaistroomsysteem in de electriciteitsvoorziening zo'n enorme vlucht heeft genomen, en vooral bij de overbrenging van energie op groten afstand. In fig. 17 zijn de e- en i-krommen getekend, en tevens op een bepaalde schaal op elk moment het product e i uitgezet. Het gemiddelde vermogen vinden we nu uit 1 T [n W=—/ eid «=—/ emax sina imaxsin (a + o) da = J O J o rn 1 / 1 71 ~ — emax 'max cos 0 / si"2« d “ = ~ emax 'max cos 0 T 'J O cos 0 ma* max 2 _ Ss, COS 0 1/ 2 J/ 2 = Eeff • 'eff cos 0 d.w.z. voor een wisselstroom, die de spanning over een /_a naijlt, is het vermogen gelijk aan het product van den effectieven stroom en spanning vermenigvuldigd met den cosinus van den naijlingshoek. De belasting, waarDij een naijienae siroom opireeui, iiuemen wij ccn inductieve belasting, en den factor cos 0 den arbeidsfactor, die gewoonlijk kleiner is dan 1. Het vermogen bij een inductieve belasting is dus niet Eejj X lejf, maar dit product X de arbeidsfactor. In een electriciteitsbedrijf vormen de motoren en transformatoren een inductieve belasting, zodat hierbij de stroom steeds de spanning zal naijlen; cos 0 varieert gewoonlijk van 0,7 tot 0,8, zodat 0 = — 36 . Sluiten we een smoorspoel op een wisselspanning aan, dan zal 0 — 90° zijn, zodat cose = 0. Er wordt nu spanning en stroom geleverd, terwijl het vermogen Eeff X leff X cose toch 0 is. Wij willen hier nog een ander apparaat noemen, dat in de wisselstroomtechniek ook een fase verschuiving veroorzaakt tussen spanning en stroom, en wel den condensator, een apparaat, dat door de radiotechniek veel meer bekendheid verkregen heeft. Sluiten wij een condensator op een wisselspanning aan, dan zal deze een wisselstroom doen ontstaan, die 90° vóórijlt op de spanning, d.w.z. deze wisselstroom bereikt het maximum 90°, voordat de spanning maximum is (zie fig. 18). In onze electriciteitsvoorziening treffen we steeds een combinatie aan van weerstanden, spoelen en condensatoren, waarbij gewoonlijk een cose ontstaat met een naijlenden stroom. Het is begrijpelijk, dat meerdere condensatoren den arbeidsfactor (cose) zullen verbeteren, hetgeen bij dezelfde kW belasting een lageren stroom betekent, dus kleinere kabeldoorsneden en dynamo's. helften samengesteld (zie fig. 30), dan zal de stroom na een halve omwenteling in de draden a b en cd wel van richting veranderen, echter niet in het lampje. De stroom gaat bij deze constructie steeds van q door het lampje naar q wordt nu de + en p de — po genoemd. Het spannings- resp. stroomv« loop wordt nu aangegeven v< gens fig. 31; we zien dus, d door den gedeelden sleeprir het negatieve gedeelte van c sinusoïde naar boven is omg klapt. De stroom groeit nu nc wel aan van 0 tot een maximui maar wordt nimmer meer negatie Wordt de winding abed vervangen door 4 spoelen, die onder een Z van Si 90° op een z.g. ringan- | / ker (zie fig. 32) zijn aan- S. / gebracht en worden tijdas deze spoelen telkens via een segment van den 4-deligen sleepring verbonden, zodat een volkomen gesloten wikkeling ontstaat, dan zullen de spoelen 1 en 3 de pulserende spanning I leveren, en de spoelen 2 en 4 de pulserende spanning II (zie fig. 33) met als resulterende spanning de kromme III.Volgens dit beginsel is'de eerste gelijkstroomdynamo door den Fransman Gramme geconstrueerd en een jaar later geheel onafhankelijk van dezen door den Italiaan Pacinotti. We spreken dan van het ringanker van Gramme; dit is in werkelijkheid een holle cylinder, waarop een doorgaande wik¬ keling is gewonden, telkens via een segment van den gedeelden sleepring, die dan de collector of de commutator wordt genoemd, die uit vele koperen lamellen bestaat, van elkaar geïsoleerd door rig. oza. rig. oru. zodat I = 4 j O a Fr zijn 2 poolparen, 2 + en 2 — borstels, die paarsgewijze doorverbonden zijn. Wij hebben tot nu toe aangenomen, dat de polen N en Z permanente magneten waren; dit komt slechts bij zeer kleine dynamo's voor. De grotere behoeven krachtige magneten, die dan als electromagneten Worden uitgevoerd, d.z. gietijzeren of stalen kernen voorzien van een spoel, waarvoor de stroom afgetakt wordt van den 4- en — borstel op den collector (zie fig. 40). De ankerstroom la levert dus den netstroom I en tevens den magneet- stroom i„, dus: m' ‘a = 'n + 'm- Het is begrijpelijk, dat de magneetstroom im zo klein mogelijk moet zijn, daar anders in de magneetwikkeling een te groot vermogen verloren zou gaan. Gewoonlijk varieert im van 2 tot 5% van lfl. • Het ontstaan van de E„,, mk in de ankerstaven moeten wij ons nu als volgt voorstellen: Daar in elke ijzersoort steeds een kleine hoeveelheid magnetismeaanwezig is, zal er in de ankerstaven bij draaiing van het anker een kleine Emk worden geïnduceerd, die in de magneetwikkeling een zwakken stroom doet vloeien, die op zijn beurt weer het magnetisme versterkt, waardoor weer een grotere Emk wordt geïnduceerd, enz. totdat de volle spanning is bereikt. Houden wij ons bij een 2-polige dynamo, dan is de geïnduceerde Emk te vinden met de volgende formule: n E k = ZQ-Tfr 10—8 Volt mk ég waarin Z— aantal staven op het anker 0 — magnetische krachtstroom onder de pool, d.i. het product van de magnetische veldsterkte H onder de pool en het oppervlak O van de pool. n = het aantal omwentelingen van het anker per minuut. Uit deze formule blijkt, dat de Emk van een uitgevoerde dynamo nog te veranderen is, en wei: ten eerste, door het aantal omwentelingen te verhogen of te verlagen, hetgeen met de aandrijvende stoom-machine of dieselmotor wel te bereiken is; de Emk verandert dan recht evenredig met n. (bij constante 0); ten tweede, door den krachtstroom te wijzigen, hetgeen geschieden kan door den magneetstroom te veranderen. De krachtstroom 0 is nl. afhankelijk van im zodat we kunnen schrijven 0 = f (im). De magneetstroom kunnen we veranderen door in serie met de magneetwikkeling een regelweerstand r te schakelen (zie fig 41). Om de geïnduceerde Emk als functie van im te bepalen, sluiten we de magneetwikkeling met den regelweerstand op een batterij aan onder tussenschakeling van een Ampèremeter. Aan de + en — pool van de dynamo sluiten we een voltmeter (ze fig. 42). Nu meten we bij een constante n de verschillende Em 's bij enige *m s' en tekenen met deze gegevens de grafiek, zoals aangegeven in fig. 43. Dit is de nullastkarakteristiek en is tevens de magnetiseringskromme, want ze geeft ook het verband aan tussen den magneetstroom i en den magnetischen krachtstroom 0, dus 0 =3 f (i y Wij zien uit deze kromme, dat de krachtstroom in het begin evenredig toeneemt met den magneetstroom; dan naderen we de z.g. knie, waarna een grotere im slechts een geringe verhoging van 0 veroorzaakt. Het ijzer raakt nl. verzadigd met magnetisme. Deze magnetiseringskrommen kunnen van verschillende soorten ijzer worden opgenomen, zoals o.a. van gietijzer, vloeiijzer, smeedijzer (ankerblik), en gietstaal, zodat we hieruit een keus kunnen maken van de meest geschikte ijzersoort voor de constructie van de dynamo. Wij willen nu nog even de dynamo beschouwen, wanneer deze belast wordt op een uitwendige weerstand, bijv. op een lampenaroeD (zie fig. 44). 3 Het anker levert nu een stroom la en wel: ’a = 'n + 'm- Wij merken nu, dat de klemspanning Ek, d.i. de spanning, die wij met den voltmeter aan de borstels (klemmen) meten, niet meer gelijk is aan de E k, die wij bij nullast gemeten hebben, maar gedaald is. Er is spanningsverlies opgetreden, en dit kan niet anders zijn dan het product van la en R zodat: Ek = Emk- 'aRa- Dit spanningsverlies is slechts een klein bedrag; immers de ankerweerstand R is zeer klein: 0,05 tot 0,1 Si. Is dus bijv. Ia = 50 A. en Rg = 0,05 Si dan is dit spanningsverlies 2,5 volt. Willen we nu aan de dynamo toch een constante Ek houden, dan zal de Emk bij verschillende la's gewijzigd moeten worden, en dit kan geschieden door een regelweerstand te schakelen in den magneetkring, zoals in fig. 41 is geschetst. Hiermee kan de magneetstroom verzwakt of versterkt worden, dus ook de magnetische krachtstroom 0 en daarmee de Emk. Een andere methode om de Emk met de belasting te veranderen is door enige extra windingen op de polen aan te brengen, en hierdoor den netstroom te voeren, zodat een verhoging van dezen laatste ook een versterking van den magnetischen krachtstroom veroorzaakt, en dientengevolge ook een verhoging van de Emk. We krijgen dan de z.g. compound dynamo (zie fig. 45). Wij zullen nu nog een en ander beschrijven over het parallelschakelen van 2 shuntdynamo's. Het komt nl. dikwijls voor, dat in de centrale, waar reeds enige dynamo's parallel lopen, de belasting te hoog wordt, zodat 1 of meerdere dynamo's bijgeschakeld moeten worden (zie fig. 46). De aandrijvende stoomturbine wordt in bedrijf gesteld, totdat de dynamo op het juiste toerental gekomen is. Nu wordt de magneetstroom zodanig versterkt, dat de klemspanning gelijk is aan die van de rails, dan is dus de Emk = de Ek. Dit is het moment, waarop de schakelaar van de dynamo ingezet kan worden. De dynamo staat nu parallel met het net, levert echter nog geen stroom; wij zeggen: ze loopt leeg mee. Versterken we nu den magneetstroom nog meer, dan zal de Em|c toenemen, zodat Ek = Emk — 'a Ra' Omdat de Ek van het net constant is, zal alleen aan bovenstaande formule worden voldaan, als een zekere lg door het anker wordt afgegeven. De dynamo gaat nu vermogen leveren, waarvoor ook meer stroom verlangd wordt, zodat de stoomkraan meer geopend moet worden. Nu moeten we nog de magneetstroom van de andere dynamo's verzwakken, zodat deze minder vermogen gaan afgeven, om zodoende de totale belasting gelijk over de 3 dynamo's te verdelen. Het uitschakelen van een dynamo verloopt in omgekeerde zin. Hierbij wordt de magneetstroom verzwakt, totdat de netstroom ln geheel 0 is geworden, waarna de dynamo wordt uitgeschakeld. § XII. DE GELIJKSTROOMMOTOR. De gelijkstroommotor is constructief geheel gelijk aan de dynamo. Deze berust op het beginsel, dat een geleider, waardoor een stroom loopt, in een magnetisch veld een afstoting ondervindt. In den motor wordt de electrisch toegevoerde energie omgezet in mechanischen arbeid. In fig. 47a en b is het beginsel van de dy- " namo resp. den motor geschetst. Bij de dynamo wordt de ■ rechterhandregel toeaepast om de rich¬ ting van de Emk te bepalen, terwijl bij den motor de linkerhandregel geldt; deze zegt: houden we met de palm van de linkerhand den magnetische krachtstroom tegen, en loopt de stroom in de richting van de vingers, dan ondervindt de geleider een afstoting in de richting van den duim. Hieronder geven we 2 schetsen van een staaf op het anker van een dynamo en van één op het anker van een motor. De richting van den ontwikkelden resp. in het anker gestuurden stroom is nu in dezelfde richting. De draairichting van de beide ankers is volgens de boven aangehaalde regels nu N N tegengesteld, (fig. 48). ® ^ Bevindt zich een geleider ^ ** ** ter lengte I cm. met een stroom I in een magnetisch '.dynamo 2_motor veld met een veldsterkte H inductie motorische werking r- . . toepassing van de toepassing van de Gauss' dan ,S volgens BlOt rechterhandregel linkerhand regel en Savart de afstotende Fig. 48. kracht k: k = 0,1 H 11 dynes. Passen we deze formule toe op een 2-polige dynamo, waarbij: de ankertakstroom = ia. de lengte van een ankerstaaf = la de poolboring = P° het aantal staven Z dan is 2/3 Z L I, H K = — kg. 360 . 981000 . 10 Noemen we r de straal van het anker, dan is het koppel M: M = Kr; of wanneer we den straal r uitdrukken in den diameter D in meters: K D M = 2HÖÖ kgm p DZIa ia H zodat M — 36Q 98ioooTl00 . 10 k9m voeren we nu nog in, dat de magnetische krachtstroom 0 = OH als O = opp. v. d. pool, dus: ir D P ° = 36Ö dan iS Z 0 ia M=7^8T1(Hk9m ten slotte is la = 2 ig zodat: Z0 I. M = 2 . ^ ■ 9ÏT 8 Icgm = c . Z 0 I kgm waarbij 10—8 C = 2 . ir . 9, éT' of als b. een bewikkeld anker, eveneens bestaande uit 3 spoelen, die 120° in de ruimte op elkaar verschoven zijn (zie fig. 57). ny. ai. (foto N.V. Electromotorenfabriek „DORDT”). Worden nu de 3 statorspoelen aangesloten aan 3 draden van het draaistroomnet, dan zullen in deze spoelen 3 wisselstromen vloeien, die elkaar 120° naijlen. Nu is elke spoel te beschouwen als een solenoïde, waarin een veld ontstaat, dat dus ook een wisselend veld is. in Tig. osa zijn deze wisselvelden getekend als 3 sinusoïden, die 120° op elkaar verschoven zijn. Echter ontstaan deze wisselvelden in spoelen, die 120° in de ruimte op elkaar verschoven zijn. Gaan wij nu 4 opeenvolgende standen gedurende één periode na, dan kunnen we voor eiken stand de resultante bepalen van de 3 wisselvelden. Hierbij moeten we natuurlijk een positieve en negatieve richting van de wisselveld-vectoren aannemen. We zien nu, dat in eiken stand de resultante een constante grootte heeft nl. 1 */ 0max, echter in stand telkens 90° verdraaid. Dit betekent dus, dat de 3 wisselstromen in den stator een draaiveld doen ontstaan van constante grootte met een toerental gelijk aan het periodental van den wisselstroom. Dit draaiveld induceert in de stilstaande rotorstaven van den kooiankermotor een E k, die in de kortgesloten staven een sterken stroom doet ontstaan. Nu bevinden zich koperen staven, waarin een stroom vloeit, in een magnetisch veld, zodat een afstoting der staven plaats vindt, en het kooianker begint te draaien, en wel in de richting van het draaiveld (met den linkerhandregel te bepalen). Het is dus net, alsof het draaiveld den rotor meeneemt. Nu zal het toerental toenemen, zodat het draaiveld een veel kleinere Emk in de staven zal induceren, waardoor de stroom in deze staven zal afnemen. De rotor zal zich dan ten slotte op een zodanig toerental instellen, dat de afstotende krachten in de staven het koppel ontwikkelen,' dat van den motor verlangd wordt. De stroom in de rotorstaven eist in de statorwikkeling een statorstroom; immers kunnen we den draaistroommotor ook als een transformator beschouwen. Wordt in den transformator aan de secundaire zijde een stroom verlangd, dan zal de primaire wikkeling een corresponderenden stroom uit het net eisen. Zo ook met den asynchrone draaistroommotor. De rotor geeft een vermogen af, en de stator neemt uit het net een corresponderend vermogen op, dat natuurlijk groter is dan het afgegeven vermogen. Is nl. het rendement van den motor 80%, dan is het opgenomen vermogen 4=- X het afgegeven vermogen. Is bijv. het afgegeven vermogen 10 pk, of 10 X 736 = 7360 watt, en het rendement 80%, dan is het opgenomen vermogen 100 W = “8- 5 S '• .is « ui K o 5 « 2 10 o S ' « — de hoeksnelheid van het anker — 2 nr x het aantal omwentelingen per sec. j n L w als n = het aantal omwentelingen per min. Moet de wisselstroom voor verlichting dienen, dan moeten de wisselingen van dezen stroom zo groot zijn, dat zij voor het oog niet merkbaar zijn. Het aantal wisselingen moet dan ten minste 80 keer in de sec. bedragen. Bij 1 omwenteling in een 2-poiige dynamo geschieden 2 wisselingen (positief en negatief gedeelte) die samen 1 periode vormen. We moeten dus een wisselstroom van ten minste 40 perioden per sec. of 80 wisselingen per sec. toepassen om de verlichting voor het oog te doen schijnen, alsof deze niet telkens aan en uitgaat. In Nederland worden wisselstromen opgewekt met 50 perioden per sec. Bij een 2-polige dynamo Fig' ”• wordt een periodental (f) van 50 verkregen door een aantal omwentelingen van 3000 per min; bij een 4-polige dynamo moet n — 1500 pn in formule: f = -^g- als f aantal perioden per sec. p =3 het aantal poolparen van de dynamo, zodat voor f = 50 en p = 1 n = 3000 „ = 2 „ = 1500 „ = 3 „ = 1000 „ = 4 „ = 750 „ = 5 „ = 600 „ = 6 „ = 500 „ = 8 „ = 375 „ = 10 „ = 300 „ = 15 „ = 200 „ = 30 „ = 100 „ = 40 „ = 75 Is de aandrijvende machine een stoommachine, die gewoonlijk 75 omwentelingen per min. maakt, dan moeten we een dynamo construeren met 80 polen (aantal poolparen p = 40); dit wordt een smalle hoge dynamo, die men nog wel eens in oude centrales aantreft. Tegenwoordig is de aandrijvende machine gewoonlijk een stoomturbine met 3000 omwentelingen per min., dan wordt de dynamo één met 2 polen, in uitvoering breed en lang (robuste uitvoering). De constructie van de wisselstroomdynamo met een draaiend anker en stilstaande polen treffen we alleen bij heel kleine vermogens aan, zoals o.a. de rijwieldynamo, waarbij de polen een permanente hoefmagneet vormen. Bij de grotere dynamo's is de wikkeling, waarin de stroom wordt opgewekt, aangebracht op een stilstaand huis, de stator genoemd. De uiteinden van deze wikkeling worden op een klemmenbord op zijde of onderaan de dynamo aangesloten. De magneetpolen worden op een cylinder om de as bevestigd, terwijl de uiteinden van de magneetwikkeling verbonden worden met 2 sleepringen op de as, waarop de borstels rusten en die weer verbonden worden met de klemmen van een gelijkstroomdynamo, die op dezelfde as is gemonteerd (zie fig. 9). Het polenrad wordt de rotor genoemd. De stroomafname geschiedt nu niet van 2 ronddraaiende sleepringen, maar van een stilstaand klemmenbord, hetgeen electrotechnisch veel beter is. Wisselstroomdynamo's worden slechts voor bepaalde doeleinden geconstrueerd, bijv. voor het tractiebedrijf in Zwitserland, met E — 15000 volt (f = 162/3), bij Philips met f = 500 voor de radiotechniek. § XIV. DE DRAAISTROOMGENERATOR. Sinds 40 jaar construeert men de draaistroomdynamo, beter gezegd de driefasen dynamo. Hierbij zijn op den stator 3 wikkelingen aangebracht, die bij een 2-polige dynamo in de ruimte 120° op elkander verschoven zijn. Zoals wij reeds in § VII gezien hebben, worden in deze wikkelingen wisselspanningen geïnduceerd, die elkaar 120° naijlen. Voor de schakelingen van deze 3 wikkelingen kunnen wij naar hetzelfde hoofdstuk verwijzen. § XV. DE WISSEL- EN DRAAISTROOMMOTOREN. Wordt een gelijkstroom seriemotor aan een wisselspanning aangesloten, dan zal er een wisselstroom door de magneet- en ankerwikkeling vloeien, en daar deze wikkelingen in serie geschakeld zijn, zal de stroom in beide wikkelingen gelijktijdig veranderen, d.w.z. dat door het magneetveld op de ankerdraden steeds een afstotende kracht in dezelfde richting zal worden uitgeoefend. Het anker gaat dus draaien. Een seriemotor zou dus voor wisselstroom wel te gebruiken zijn, echter moeten dan de polen en het juk van den motor uit gelamelleerd ijzer bestaan, daar deze anders door de hysteresis- en foucaultstromen te heet zouden worden. De meeste stofzuigermotoren zijn dan ook seriemotoren. De shuntmotor is voor wisselstroom niet geschikt, omdat bij deze de toegevoerde wisselstroom gesplitst wordt over de magneet- en de ankerwikkeling, die parallel aan elkaar zijn verbonden, met als gevolg, dat de beide stromen niet meer gelijktijdig maximum en nul zijn, dus ook niet het magneetveld en de ankerstroom, waardoor de afstotende kracht op de ankerdraden zeer gering wordt. Daarom worden de shuntmotoren dan ook voor wisselstroom nooit toeaeoast. Een geheel ander type wisselstroommotor is de synchronemotor. Deze loopt bij een 50 perioden wisselstroom steeds met 3000 omwentef lingen per min. Het beginsel, waarop dit type motor geconstrueerd wordt is het volgende: geven we aan een winding, waardoor een wisselstroom gestuurd wordt, en die tussen een N. en Z.pool kan draaien, een zodanig toerental, dat bijna overeenkomt met het toerental van de wisselstroomdynamo in de centrale (dus ± 3000 t. per min.), dan zullen de draden van deze winding door de magneetpolen voortdurend een afstoting in dezelfde richting ondervinden, dus blijven draaien. In Fig. 54 wordt door de winding abcd een stroom gestuurd in de richting van a naar b en dus ook van c naar d. De draad a b zal van de N-pool een afstoting naar links en de draad c d van de Z-pool een afstoting naar rechts ondervinden. Heeft nu de winding een zodanig toerental, dat de stroom a b juist omgekeerd is als ze boven de Z-pool komt, en dus ook in c d, als deze onder de N-pool voorbijgaat, dan blijft de afstoting in dezelfde richting bestaan, zodat de winding blijft draaien. Er moet echter voor gezorgd worden, dat de winding een toerental krijgt, waardoor de afstoting kan beginnen. Op dit beginsel zijn de electrische klokmotoren geconstrueerd. Het toerental van den rotor moet dus overeenkomen met dat van de dynamo in de centrale d.w.z. met het periodental van den wisselstroom, d.i. 50 omwentelingen per sec. Deze motoren worden dan ook synchrone (gelijktijdig) motoren genoemd. Wij zullen nu nog het beginsel uiteenzetten van den asynchrone draaistroommotor. De rotor van deze motoren loopt niet gelijktijdig met het periodental van den wisselstroom, maar blijft enige omwentelingen achter, men zegt, dat de motor een slip heeft van enige procenten. De asynchrone draaistroommotor bestaat uit 1. een stator (fig. 55), waarop evenals bij de draaistroomdynamo 3 spoelen zijn gewikkeld, die hun voeding krijgen van het draaistroomnet. Fig. 55 (foto N.V. Electromotorenfabriek „DORDT”). 2. den rotor, het draaiend gedeelte van den motor, die uitgevoerd wordt als: a. een kooianker, d.i. een cylinder, bestaande uit plaatjes dynamoblik, waarin koperen staven zijn aangebracht, die aan den vooren achterkant op een koperen ring zijn gelast. Het kopergedeelte van den rotor heeft den vorm van een eekhorenkooi, waaraan dan ook de naam kooianker is ontleend (zie fig. 56) Fig. 56. (toto N.V. Electromotorenfabriek „DORDT”). Er worden in de centrale 2 schakelsystemen toegepast en wel: 1. het open systeem, waarbij alle rails en daarop aangesloten lei- HH 1342 Fig. 65. (cliché N.V. Hazemeyer). dingen met blank koper zijn uitgevoerd; de cellen voor een machine- of kabelaansluiting staan boven elkaar. Hoewel de cellen door hekken zijn afgesloten, is het toch mogelijk bij de onder spanning staande leidingen te komen. Deze uitvoering vereist een betrekkelijk hoog gebouw (fig. 65). 2. het gesloten systeem, waarbij alle leidingen in zware geheel gesloten kasten zijn ondergebracht, direct samengebouwd met de schakelaars, beveiligings- en andere hulpapparaten (fig. 66). Fig. «7a. (foto N.V. Hazemeyer). Bij het gesloten systeem is het gevaar van aanraking geheel uitgesloten, zodat men bij de opstelling van zo'n hoogspanningsbatterij niet aan een bepaalde plaats is gebonden. Op verschillende punten in de stad worden in de hoogspanningsstations transformatoren opgesteld, die aan de laagspanningszijde de voedingspunten worden van de laagspanningskabels, welke langs de verticale en horizontale verlichtingssterkte spreken dus E en Eh (zie fig. 83). dan is lv = I ■cos a en lh = I sin a lv I COSa I cos3a en F — — . — — i — v r2 / h \* ~ h2 \ COS a ) I en Eh = cos2a sin a ■s <* — 0# den vallen de stralen loodrecht op het oppervlak, zodat cos a — I en I E = Ev = ^ en Eh = o. De helderheid. Wordt een oppervlak s bestraald door een lichtstroom (zie fig. 84), dan zal dit oppervlak een zekere helderheid krijgen, die we B noe¬ men. onaer ae neiaerneia van een oppervlak in een bepaalde richting verstaan we nu de lichtsterkte van dit vlakje in diezelfde richting, gedeeld door het schijnbare oppervlak, waarbij onder schijnbaar oppervlak verstaan wordt de projectie van s op een vlak loodrecht op de richting van den lichtstraal. Nu is I = lQ cos 6 (de cosinuswet) I O ■ 'n v | en B = — = -5 — = _2- Fig. 84. s cos 9 S COS 9 s d.w.z. dat de helderheid B onafhankelijk is van 6, zodat het vlakje s ifl alle richtingen even helder is. We zeggen nu, dat voor alle oppervlakken, die aan de cosinuswet voldoen, de helderheid in alle richtingen dezelfde is. Voorbeelden hiervan geven ons de zon en de Argentalamp. De helderheid B meten we in kaars per cm2 ook wel qenoemd de Stilb. Zo is de oppervlakte helderheid B van een kaars 0,75 stilb. van een Argentalamp 2—15 stilb „ „ heldere gasgevulde lamp 250—800 „ „ de booglampkrater 18000 „ .. de zon ca. 100000 „ „ „ super hoge druk kwiklamp 180000 „ Als men bedenkt, dat de helderheid van 1 stilb reeds schadelijk is voor het oog, dan dient men eigenlijk elke electrische lamp af te schermen, opdat geen verblinding optreedt. Een andere formule, welke uit de vorige is afgeleid, om de verlichtingssterkte uit te drukken is: 0 E = ö" waarin 0 = lichtstroom in lumen (lm) O — het oppervlak in m2. Keren wij nog even tot den verlichten bol terug; men zegt nu, dat 1 kaars in een steradiaal 1 lumen uitstraalt (de steradiaal is de ruimtehoek omsloten door een kegel, die een oppervlak van 1 m2 uitsnijdt uit een bol met straal 1 m, beschreven met den top van den kegel als middelpunt). Daar de totale ruimtehoek Air steradialen bedraagt, straalt dus de eenheidskaars Air lumen uit, omdat het oppervlak van den eenheidsbol Air m2 is. § XXIV. DE VERUCHTINGSARMATUREN. Zou een electrische lamp bestaan uit een gloeiend puntje, dan zou de lichtsterkte in alle richtingen precies even groot zijn; echter bestaat deze uit een gloeidraad, die in een bepaalden vorm is opgehan¬ gen. Trekt men nu vanuit een punt, waar men den gloeidraad heeft geplaatst lijnen, die onderling 10° verschillen, en bepaalt men met een fotometer in deze richtingen de lichtsterkte van de gloeilamp, dan meten we bijv. bij een vacuum lamp in horizontale richting een veel grotere lichtsterkte dan in verticale, (fig. 85). Passen we op de getrokken lijnen vanaf het middelpunt de in die richting gemeten lichtsterkte op een bepaalde schaal af, en verbinden we deze punten, dan krijgen we een kromme, die een duidelijk beeld geeft van de lichtsterkte van de gloeilamp in verschillende richtingen. Doen we deze meting aan een gasgevulde lamp, dan blijkt, dat de lichtsterkte in verticale richting groter is dan die in horizontale richting. De gemiddelde waarde van de lichtsterkten, gemeten in alle richtingen rondom de lichtbron noemen we de spherische lichtsterkte. Wanneer we de gloeilamp plaatsen in een armatuur, kunnen we een nieuwe lichtsterkte kromme optekenen, die een geheel anderen vorm zal hebben dan die van de naakte gloeilamp. Voor bepaalde verlichtingsdoeleinden kunnen we nu speciale armaturen construeren, die een zodanige lichtkromme hebben, dat deze zo efficiënt mogelijk aan de gestelde eisen voldoen. De verschillende armaturen worden verdeeld in die voor: a. directe verlichting, d.z. armaturen, waarbij de lichtstroom naar beneden wordt uitgezonden. In werkplaatsen, en andere ruimten, waar geen terugkaatsing van plafond en wanden verwacht kan worden, moeten deze armaturen worden toegepast, d.z. bijv. de Philips plaatijzeren werkplaatsarmaturen en wel de breedstraler NR, de diepstraler ND, verder de glazen binnenarmaturen GAD en GBD van de „PhilN lux" serie, de spiegel reflectoren van de „Philiray" serie voor étalageverlichting, en de Siemens vlakstralers L 31 enz. b. half indirecte verlichting, d.z. armaturen, waarbij het grootste gedeelte van den lichtstroom naar boven wordt uitgezonden, en een klein gedeelte diffuus op zijde en naar beneden uittreedt. Hiervoor moeten de plafonds en wanden helder zijn. Bij deze verlichting zijn de schaduwen zeer vaag: Bibliotheken behoren half indirect verlicht te worden. De armaturen, die voor deze verlichting in aanmerking komen zijn o.a. de Philips GAH armaturen van de „Phililux" serie (fig. 90). Hierbij bestaat de onderkant van den ballon uit melkof opaalglas, en de zijkant uit helder of gematteerd glas. c. indirecte verlichting, d.z. armaturen, waarbij de gehele lichtstroom naar het plafond en het bovenste gedeelte van de wanden wordt uitgezonden. Hierbij moeten dus, zowel het plafond als de wanden goed helder zijn. Schaduwen komen bij deze verlichting praktisch niet voor, zodat dit een ideale verlichting zou zijn voor een tekenzaal; echter vereist dit een zeer groot vermogen, waarom men dan ook de voorkeur geeft aan een algemeen diffuse verlichting met veel minder vermogen en met op eiKe reKenrarei een armatuur voor directe verlichting. De armaturen, die voor deze verlichting gebruikt worden zijn o.a. de Philips GAI armaturen v.d. „Phililux" serie, en de Siemens luzetten L 53 enz. (fig. 91). Ook kunnen speciale gerichte lichtbakken langs het bovengedeelte van de wanden aangebracht worden waarmee alleen het plafond wordt verlicht, de z.g. koofverlichting. d. algemeen diffuse verlichting, d.z. armaturen, die alleen dienen om de grote helderheid van de gloeilampen om te zetten in een diffuse uitstraling in alle richtingen, zoals verkregen wordt met mat- of melkglazen ballons, o.a. met de Philips „Phililite" armaturen (fig. 92). Onder deze verlichtingsgroep willen we nog noemen de Osram Linestra lichtbuizen, d.z. witgelakte of gematteerde glazen buizen van 50 resp. 100 cm lengte met een doorlopenden gespiraliseerden gloeidraad, die zowel in rechte als gebogen lijnen langs het plafond, de wanden of kolommen, aangebracht kunnen worden, zelfs als armaturen uitgevoerd worden. Fig. 93 toont ons een beeld van een lichtmeting, gedaan in lokaal 4 van de M.T.S. voor bouwkunde te Amsterdam. De verlichting bestaat uit 8 half indirecte „kandem" armaturen met lampen van 300 W. Op verschillende punten boven de tekentafels werd de verlichtingssterkte met een Westonluxmeter gemeten en deze op een bepaalde schaal boven deze punten uitgezet. De verbindingen van deze uitgezette grootheden vormen tezamen een golfoppervlak, dat een duidelijk beeld geeft van de maxima en minima in de verlichtingssterkte op de tekentafels; deze varieerde van 125 tot 210 lux, hetgeen een goede verlichting van een tekenlokaal genoemd mag worden. § XXV. VEREISTE VERLICHTINGSSTERKTE. Hieronder volgen gegevens over de verlichtingssterkten, die voor verschillende doeleinden en werkzaamheden vereist worden. 5—25 Lux: voor een verlichting, waarbij men zich alleen behoeft te oriënteren. 25—50 „ voor grove werkzaamheden, waarbij onderscheiding van fijne details niet nodig is, zoals voor trappen, gangen, hallen, kelders, slaapruimten, bioscopen en kerken. 50—100 „ voor minder grove werkzaamheden: woonruimten, keukens, wachtkamers, gymnastieklokalen, voordrachtzalen, theaters, concertzalen, restaurants, garages. 100—200 voor fijnere werkzaamheden, zoals voor kantoren, winkels, leslokalen, normaal tekenwerk, bewerking van licht goed. 200—400 „ voor werkzaamheden, waarbij voortdurend onder¬ scheiding van fijnere details nodig is, graveren, letterzetten, bewerking van donkere stoffen. 400—800 „ voor precisie werk en vlugge onderscheiding van fij¬ ne details, bewerking van zeer donkere stoffen, fijn sorteren en herstellen van lichte stoffen, operatiekamers. 800—1600 „ voor etalages met zeer donkere stoffen, zeer fijn mechanisch precisie werk, herstellen van donkere stoffen. 1600—3000 „ speciaal contrölewerk voor goed, dat zeer hoge eisen stelt in de onderscheiding van details, operatietafels. § XXVI. LUMENUITSTRALING VAN GLOEILAMPEN. „Spiralta" lampen. Wattopn. Volt Dim. Wattopn. Volt Dim. 8 127 5 9 220 5 15 " 12,5 16 „ 12,5 22 » 20 25 „ 20 31 n 30 33 „ 30 „Bi-Arlita" lampen. Wattopn. Volt Dim. Wattopn. Volt Dim. 24 127 25 28 220 25 35 « 40 39 „ 40 52 » 65 58 „ 65 72 „ 100 78 „ 100 86 „ 125 100 „ 125 99 », 150 111 „ 150 Gasvullingslampen. Watt-opname lm bij |m per W bij- •110 Volt 220 Volt 110 Volt 220 Volt 40 475 370 11,9 9(3 60 830 680 13,8 11,3 75 1100 900 14,7 12,0 100 1500 1300 15,0 13,0 150 2650 2350 17,7 15^6 200 3600 3150 18,0 15,8 300 5700 5100 19,0 17,0 500 10500 8700 21,0 17,4 750 16500 14500 22,0 19,4 1000 21500 20000 21,5 20,0 1500 32500 30500 21,6 20.3 2000 44000 41500 22,0 20,7 3000 67000 65000 22,3 21,7 § XXVII. HET RENDEMENT VAN DE VERLICHTING. Moeten we met enige armaturen een oppervlak op een bepaalde verlichtingssterkte verlichten, dan dienen we nog het rendement van het armatuur en zijn omgeving te kennen. Immers zal de lamp niet alle uitgestraalde lumens op het te verlichten oppervlak werpen. Door de constructie van het armatuur, de kleur en vorm van plafonds en wanden zal slechts een gedeelte van de uitgestraalde lumens het te verlichten oppervlak treffen. Dit rendement varieert van 5 tot 65%. rj voor verschillende systemen. a. directe verlichting met emaille armaturen 0,45—0,55 spiegelarmaturen 0,45—0,65 b. half indirecte verlichting met armaturen, waarvan bovenkant opaal en rest gesatineerd 0,35—0,45 c. diffuse verlichting met armaturen met opaalglas 0,30—0,40 d. half indirecte verlichting met armaturen, waarvan onderkant opaal, rest gesatineerd 0,25—0,35 e. indirecte verlichting met emaille armaturen 0,10—0,20 spiegelarmaturen 0,15—0,25 kooflijsten 0,05—0,15 Voorbeeld: Moet een gymnastieklokaal met afmetingen 12 X 16 m op een verlichtingssterkte van 70 lux worden verlicht, dan is met « — 35% voor halfindirecte armaturen: 0 n E = -cr 0.0,35 °' 70= ÏTxTT zodat 0 = 39000 lm. Deze uitstraling is te verkrijgen met 8 lampen van 300 watt bij 220 V. We moeten dus het lokaal in 8 gelijke vakken verdelen en boven elk vak een 300 watt armatuur hangen, waardoor een gelijkmatige lichtverdeling verkregen wordt met een verlichtingssterkte van 74 lux. § XVIII. DE LAMPEN. De eerste electrische lamp, door Edison toegepast, was de kooldraadlamp. Het wattverbruik van deze lamp bedroeg 3,5 è 4 per kaars, d.w.z. een lamp van 10 kaars lichtsterkte nam een vermogen van 35 a 40 watt op. Dit betekent een uitstraling van ± 10 X 10 of 100 lumen (10 dekalumen) per 35 watt of 0,35 dekalumen per watt. Later deed de metaaldraadlamp haar intrede, d.i. een gladde wolframdraad gloeiende in een vacuumruimte. Het wattverbruik van deze lamp bedraagt 1 watt per kaars, d.w.z. een uitstraling van 1 Dekalumen per watt, dus reeds een hele verbetering in het nuttig effect van de lamp. Met de uitvinding van de gasvullingslamp d.i. een lamp, waarin een gespiraliseerde wolfram draad gloeit in een edelgas, zoals argon, osmium, neon en helium (ook in stikstof: Osram) kwam men weer een sprong vooruit. Hierbij verkreeg men een rendement van 2 dekalumen per watt. Tot voor kort spraken wij hierbij nog van de z.g. half watt lampen, het- 6 geen zeggen wil, dat deze lampen per kaars een vermogen hebben van een half watt; een 200 kaars lamp heeft dus een vermogen van 100 watt. Tegenwoordig drukt men de electrische lamp niet meer uit in haar lichtsterkte, die toch in verschillende richtingen niet gelijk is, doch in de uitstraling in lumen of dekalumen. Als men electrische energie zonder verlies zou kunnen omzetten in licht van geelgroene kleur (X = 5500), dat voor ons oog het gevoeligst is, zou men per watt 62,5 dekalumen kunnen krijgen. Het rendement van een gasvullingslamp is dus iets meer dan 3%, dit is dus nog zeer gering. Het verlies van de omzetting electrische energie tot liphtenergie wordt grotendeels veroorzaakt door de de warmte-ontwikkeling, die bij deze omzetting plaats vindt. Immers moét de wolframdraad een temperatuur van ± 3000° C hebben om wit licht te kunnen uitstralen. Zelfs al zou men de gloeitemperatuur tot 5000° C (de temp. v. d. zon) opvoeren, dan zou de gasvullingslamp geen hoger rendement halen dan 15%. Daarom heeft men gezocht naar de koude lamp. Het was Geissler reeds bekend, dat verdunde gassen in een gesloten glazen buis, waarin 2 electroden gesmolten waren, bij een bepaalde spanning door de electrische ontlading begonnen te glimmen. Hierbij ontstaat een straling van 1 of meer golflengten, en als deze vallen in het zichtbare gedeelte van het spectrum, is het rendement van deze glimlampen veel hoger, terwijl de temperatuur van het gas laag blijft. Volgens de atoomtheorie van Bohr bestaat een atoom uit een positief geladen kern met één of meer electronen, die zich met grote snelheid om de kern bewegen. De lading van de electronen is negatief en even groot als de positieve van de kern, zodat het atoom neutraal is. Onder invloed van een of ander electrisch verschijnsel kunnen in een buis, waarin zich een verdund gas bevindt, vrije electronen uit de atomen ontstaan, die dus negatief geladen zijn, terwijl het overblijvende atoomgedeelte door een tekort aan negatieve lading positief geladen is; dit atoomgedeelte wordt een ion genoemd. Nu zullen deze vrije electronen in de buis onder invloed van een electrisch veld tussen de electroden van de buis zich met grote snelheid verplaatsen naar de positieve electrode, de kathode, en de ionen in tegenovergestelde richting naar de negatieve electrode, de anode. Bij deze verplaatsing zullen de vrije electronen botsen tegen neutrale atomen, waarbij de botsing zo hevig kan zijn, dat zij éen of meer electronen van een atoom uit hun baan stoten, waardoor deze afgestoten electronen een grotere baan om de kern van het atoom beschrijven. Deze toestand is echter voor deze electronen zeer labiel. Na zeer korten tijd keren zij weer in hun oorspronkelijke baan terug, waarbij de energie uit de botsing met het vrije electron ontvangen als licht afgegeven wordt. Met de uitvinding van de natriumlamp met haar monochromatische lichtuitstraling heeft men een rendement bereikt van 9,6%, dus reeds veel hoger dan dat van de gasvuilingslamp. Deze lamp bestaat uit een omgebogen glazen buis gevuld met neongas, en aan welker uiteinden de gloeikathoden zijn aangebracht, die op een lage spanning worden aangesloten. In de buis bevindt zich tevens een weinig natrium, dat in kouden toestand tegen den wand van de buis is neergeslagen. Zodra de ontlading begonnen is, zal de temperatuur van het neon- gas stijgen, en zal het natrium verdampen, waardoor het gele licht begint op te komerf. De lamp zal dus eerst rood licht afgeven, dat na ± 4 minuten overgaat in geel licht. Deze natriumlamp is zeer geschikt voor de straatverlichting. De kwikdamplamp bezit naast het argongas een druppeltje kwik. Zodra de lamp warm geworden is, zal het kwik in dampvorm overgaan en blauwgroen licht uitstralen. In het begin zal de lamp door het argongas een lichtblauwe kleur uitstralen. De temperatuur van het gas bedraagt 40° tot 240° C. Zowel het monochromatische gele licht van de natriumlamp als het blauwgroene van de kwikdamplamp veroorzaken door hun gebrek aan rode lichtstralen een loodgrijze verkleuring van de menschelijke gelaatskleur. Om dit licht wegens het grote rendement toch voor binnenverlichting toe te passen worden de z.g. menglicht armaturen in den handel gebracht; deze zijn voorzien van ten minste 2 fittingen, waarvan één voor de kwikdamplamp en de andere voor een gewone metaaldraadlamp bestemd is, welke laatste het ontbrekende rood suppleert. Voor reclamedoeleinden worden tegenwoordig zeer veel neonbuizen toegepast. Deze buizen worden in lengten tot 4 m gefabriceerd, en aangesloten op spanningen van 2000 tot 8000 V. De gasdruk varieert hierin van 1 tot 20 mm kwikdruk, de stroomsterkte van 10 tot 250 mA. De glazen buizen worden direct op de gevels van gebouwen bevestigd of wanneer zij vrij opgesteld moeten staan tegen plaatijzeren doosletters gemonteerd. Fig. 94 toont ons de achterkant van deze plaatijzeren letters gelast op een ijzeren raamwerk. Fig. 95. De transformatoren worden zo dicht mogelijk bij de buizen geplaatst Fig. 95 toont ons een vrije opstelling van de letters. Sinds enige jaren is het gelukt door de z.g. golflengtetransformatie ook wit licht gevende ontladingsbuizen te fabriceren. De kwikdampbuizen stralen nl. naast het blauwgroene licht nog zeer veel ultraviolette stralen uit. Door het aanbrengen van een laag aan den binnenkant van de glazen buizen worden de onzichtbare ultraviolette stralen omgezet in stralen van een langere golflengte, nl. rood en geel, waardoor niet alleen een groter rendement, echter ook bijna wit licht verkregen wordt. Deze buizen worden onder den naam lumophorbuizen in den handel gebracht. Door nu aan den buitenkant van de buis een filterlaag van wit, paars, geel of rosé aan te brengen verkrijgt men witte, paarse, gele of rosé lichtbuizen. De nieuwste toepassing van de golflengtetransformatie vinden we in de phosphorescentie buizen. Hierbij worden de buizen aan den binnenkant voorzien van een phosphorescerende poederlaag, zoals zinksulfide, rhodamine, bariumsulfide enz. Het verschil met het zonlicht is bij deze buisverlichting slechts zeer gering, zodat zij dan ook reeds vrij veel als binnenverlichting wordt toegepast. De Philips' gloeilampenfabrieken maken deze buizen met een diameter van 33 mm met een wattverbruik van ± 35 W en een lichtuitstraling van 1000 lumen per m. Het is thans reeds gelukt met deze buizen een 50-tal verschillende kleuren te bereiken, waarvan wij hieronder enige aangeven: neon geeft een intens rode kleur, helium geeft een ivoor witte kleur, een edelgas •+ kwik geeft een blauwgroene kleur. Laat men deze ontlading plaats vinden in een bruine buis, dan zal alleen het groene licht doorgelaten worden. Ten slotte wil ik nog de z.g. super hogedruk kwiklamp vermelden, eveneens door Philips' gloeilampenfabrieken in den handel gebracht. Hierbij is men van de koude lamp afgestapt; in een kwartsbuisje wordt een boog ontwikkeld, waarbij de temperatuur 8000° C, de gasdruk ± 300 atmosfeer, en de helderheid 180.000 kaars/cm2 bedraagt. Uitgaven van N.V. Wed. D. Ahrend & Zoon, Amsterdam Aquarelleeren. Aquareltechniek voor Architecten, Meubelontwerpers en Amateurschilders. Door G. Alizarine. Met 36 afbeeldingen tusschen den tekst, 1 kleurenkaart en 6 platen in kleurendruk. 1939. In smaakvol driekleuren-omslag ƒ 2.25 Het Bouwkundige Bestek. Door G. Arendzen, Architect. Met medewerking van I. J. Vriend, Leeraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. Met 5 figuren in den tekst en 5 uitvouwbare teekeningen. 1939. Ingenaaid ƒ 2.60, Gebonden ƒ 3.25 Perspectief-Constructie zonder verteekening voor Tuinontwerpers. Door Dr. Ir. J. T. P. Bijhouwer, Docent Tuinkunst aan de Landbouwhoogeschool. Een sterk vereenvoudigde techniek, toegelicht met vele schetsen, teekeningen en foto's. 1938. ƒ 1.75 Ontwerpen voor kleinere Land- en Zomerhuisjes. Door B. W. A. Goddijn. Inleidende tekst, gevolgd door 26 platen, formaat 26 X 33 cm, elk bevattende perspectiefteekening, plattegronden met ingeschreven maten, aanzichtteekeningen, doorsnedeteekeningen. 1934. In portefeuille ƒ 6.50 Gereedschappen, Steigers en Werktuigen in het Bouwvak. Leerboek ten dienste van het Middelbaar Nijverheidsonderwijs, de Nijverheidsakten, Bouwkundige Examens en voor Zelfstudie. Door R. Jellema, Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. Met 655 figuren en 400 vragen en opgaven. 1935. Ingenaaid ƒ 4.50, Gebonden ƒ 5.25 Projectie Leer- en Oefenboek voor Nijverheidsscholen. Door J. Kamminga, Leraar N. O. te Wageningen. Met toepassing van de voorschriften volgens de Nederlandse Normaalbladen. Eerste leerjaar. Tekst met 28 platen en 15 oefenbladen. Formaat 21 X 30 cm. 1939. In map ƒ 2.— Bij afname van tenminste 25 ex., per ex. ƒ 1.60 Redisschrift. Oefenboek met letter- en cijfervoorbeelden. Door P. C. Kardol, Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. 1939. ƒ —.75 Te bestellen in den boekhandel of bij de uitgevers Uitgaven van N.V. Wed. J. Ahrend & % o o n, Amsterdam Siersmeedwerk. Voornamelijk in verband met toepassingen in de Bouwkunde. Ontworpen door P. C. Kardol, Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. Inleiding van Ir. A. van der Steur, Stadsarchitect te Rotterdam. 40 Platen, formaat 28 X 38 cm; ontwerpen en constructiedetails. 1934. In portefeuille ƒ 9.50 Vormgeving in hout voor Binnenhuis en Tuin. Door S. Middelhoek. 36 Platen met perspectief- en constructieteekeningen van eenvoudige Meubelontwerpen, Tuinhekjes, Tuinhuisjes, etc. Formaat 29 X 39 cm. 1935. In portefeuille ƒ 5.25 Zuivering van Afvalwater. Methoden en Installaties voor de zuivering van Rioolwater ën Industireel Afvalwater. Door P. Nauta, Hoofdingenieur. Hoofd der Afdeeling Rioleering en Waterverversching van Publieke Werken te Amsterdam. Met een inleiding van Prof. Dr. Tan Smit. Met 126 afbeeldingen. 1937. Gebonden ƒ 4.90 Beschrijvende Meetkunde. Werkmap, tevens leidraad ten dienste van het onderwijs in de beschrijvende meetkunde aan scholen voor Middelbaar Technisch- en Voorbereidend Middelbaar Technisch Onderwijs. Door E. Aug. van Ruth. Met een inleiding van L. Koerts, Directeur der Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. Honderd bladen. 1934. In portefeuille ƒ 3.— Beknopte Kleurenleer en de toepassing der kleuren in Architectuur en Binnenhuiskunst. Door E. Rijgersberg, Secretaris van het Genootschap voor Kleurenpsychologie te 's-Gravenhage. Met 39 afbeeldingen in zwart- en meerkleurendruk. 1938. In fraai driekleuren-omslag ƒ 2.10 Lettervormen. 74 Alphabetten in hoofdletters en kleine letters, met bijbehoorende cijfers en leesteekens. Verzameld en ingeleid door Stefan Schlesinger. Formaat 27 X 36 cm. 1937. Gebonden in wireo-ringbinding ƒ 3.90 Bouwen in Gewapend Beton. Materiaal, Berekening, Constructie, Toepassingen. Beknopt studieen handboek voor Bouwkundigen door Ir. W. van der Schrier c.i.. Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. Met 323 figuren. 1938. Gebonden ƒ 6.90 Te bestellen in den boekhandel of bij de uitgevers Uitgaven van N.V. Wed. 3. Ahrend & Zoon, Amsterdam Leerboek der Theoretische Mechanica. Voor Middelbaar Technisch Onderwijs en Zelfstudie, door Drs. H. J. Stutvoet, Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam en Utrecht. Deel I; Krachtenleer. Met 288 afbeeldingen. 1938. Ingenaaid ƒ 3.60, Gebonden ƒ 3.95 Grondslagen voor Aesthetiek en Stijl. Architectuur, Beeldende Kunst, Kunstnijverheid. (Fundamentals of Aesthetics and Style: Architecture, the Plastic Arts, Arts and Crafts). Door 1. C. Slebos, Architect H.B.O. Met 199 afbeeldingen. Uitgave in twee talen. 1939. Gebonden ƒ 9.— Leiddraad voor de kennis van het Hout. Ten dienste van het onderwijs, studeerenden voor de Nijverheidsakten NIH, NX, Nb, Nf, voor het examen voor Bouwkundig Opzichter en Teekenaar, de examens „Meester" en „Gezel" Timmeren en Meubelmaken, voor Architecten, Aannemers, Timmerlieden, Meubelmakers, Wagenmakers, Carosseriebouwers, etc. Door C. Spiers, Architect N.I.V.A., Leeraar aan de Nijverheids-Avondschool te Hengelo (O.) Met 31 afbeeldingen, 5 tabellen en uitvoerig alphabetisch register. 1933. Gebonden ƒ 2.90 De Practische Loodgieter. Door A. Tabak, ex-Assistent bij het Rijks-Nijverheidslaboratorium te Delft voor het loodgieters- en fittersbedrijf. Met 288 afbeeldingen en 3 uitvouwbare platen. 1935. Ingenaaid ƒ 4.50, Gebonden ƒ 5.40 Landmeten en Waterpassen. Voor het Middelbaar Technisch Onderwijs en de studie voor het examen Bouwkundig Opzichter. Door A. de Vos, Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde en Weg- en Waterbouwkunde te Amsterdam. Landmeter bij Publieke Werken, Amsterdam. Met 165 afbeeldingen. 1936. Gebonden ƒ 3.50 Repetitorium voor de Geschiedenis der Bouwkunst. Door 3. J. Vriend, Leraar aan de Middelbare Technische School voor Bouwkunde te Amsterdam. 1939. — ƒ 1.10 De Lijn. Lijnteekenoefeningen voor Nijverheids- en Hoogere Burgerscholen. Door J. I. de Winter, Leeraar aan de Nijverheidsschool te Utrecht. 32 Bladen, 17 X 24 cm. 1928. in map ƒ 1.25 Te bestellen in den boekhandel of bij de uitgevers