Karl Wienert: Fehleruntersuchungen an erdmagnetischen Feldwaagen
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4M 1 +
K
r 3 (s 2 -s,)
k = y 2 L*—% 1
L = Polabstand des Ablenkungsmagneten,
1 = Polabstand des Waagemagnelen.
Das Moment des Ablenkungsmagneten wird durch Observatoriumsbeobachtungen bestimmt und durch fortlaufende
weitere Beobachtungen kontrolliert. Auch während der Geländemessungen gibt es eine Möglichkeit, das Moment
dieses Magneten unter Kontrolle zu halten. Der Versuch von Siemens (12), das Moment durch Ablenkung des
Kompasses der Waage zu bestimmen, führte zu keinem befriedigenden Ergebnis. Jedoch ist zu vermuten, daß bei
Einrichtung einer zuverlässigen Ablenkungsvorrichtung die Momentbestimmung auch im Felde genügend genau
vorgenommen werden kann.
Wesentlich günstiger gestaltet sich das Verfahren von Schmidt (3). Er bestimmte mit einem Magneten den
Ausschlag des Waagemagneten bei den Azimuten ot x = 0° zu n x , (s 2 —s x = n,) und bei a — 180° zu n 2 , wobei die
Entfernung des Ablenkungsmagneten in erster Gaußscher Hauptlage nur konstant, nicht aber bekannt zu sein
braucht. Der Skalenwert ist dann
n x +n 2
-«2
H er
o = Bogenlänge eines Skalenteiles.
Diese Methode hat den Vorteil, daß man weder durch Entfernungsmessung noch durch Berücksichtigung der Para
meter der Magnete systematische Fehler machen kann. Schmidt fand, daß die nach dieser Methode bestimmten
Skalenwerte gut mit denen der üblichen magnetischen Methode übereinstimmen.
Systematische Untersuchungen der üblichen magnetischen Skalenwertsbestimmung durch Schmidt (3)
ergaben, daß der mittlere Fehler einer Bestimmung etwa ± 0,15 y/pars betrug. Es zeigte sich keine Abhängigkeit
des Skalenwertes von der Entfernung des ablenkenden Magneten, so daß anzunehmen ist, daß Fehler in der Ent
fernungsmessung nicht Vorlagen, und die Parameter der Magneten bei Anwendung der vollständigen Formel hin
reichend berücksichtigt waren. Baseler (9) fand bei Benutzung der oben angegebenen Gebrauchsformeln und für
kleine Entfernungen eine starke Abhängigkeit des Skalenwertes von der Entfernung des ablenkenden Magneten.
Eine Nachmessung an der von ihm benutzten Waage B ergab, daß die Entfernungsangaben an dem Träger des
Rücklenkungsmagneten um 0,05 mm zu klein waren. Ein so kleiner Fehler in der Entfernungsmessung vermag
nicht die starke Abhängigkeit des Skalenwertes von der Entfernung des ablenkenden Magneten hervorzurufen.
Die Gebrauchsformel reicht also nicht für die Berechnung des Skalenwertes bei kleinen Entfernungen aus. Ent
weder sollte man große Entfernungen verwenden, oder sich der vollständigen Formeln bedienen, wenn man den
Skalenwert frei von systematischen Fehlern haben will.
Die galvanische Bestimmung des Skalenwertes mit Helmholtz-Spule und Milliamperemeter läßt sich im
Gelände sehr leicht vornehmen. Besonders hat man bei längeren Reisen nicht die Schwierigkeiten mit der Kontrolle
des .magnetischen Momentes. Der Skalenwert ergibt sich zu
2 f • I
f = Feld der Helmholtz-Spule in y bei 1 Milliampere,
1 =s Stromstärke in Milliampere,
n — StanddifTerenz der Waage zwischen beiden Stromrichtungen (s 2 —s x ).
Schwierigkeiten bereitet lediglich die Bestimmung der Konstanten f.
Die Berechnung der Spulenkonstanten läßt sich nach den Tabellen von Fanselau (13) leicht durchführen,
wenn man die Dimensionen der Spule genügend genau ausmessen kann. Bei einer Spule wurde ein solcher
Berechnungsversuch unternommen. Der berechnete Wert stimmt mit den auf anderen Wegen gewonnenen Werten
gut überein (Tabelle 3, Gerät Nr. 2).
Weiter versuchte ich, f durch Ablenkung einer in der Mitte der Spule horizontal schwingenden Nadel zu
ermitteln. Die Spule wurde so aufgestellt, daß der Drehpunkt der Nadel genau in der Mitte der Spule, und das