Voltameter

Ein Voltameter ist ein historisches Messgerät zum Messen der elektrischen Ladung (Elektrizitätsmenge). Ein alternativer Name ist Coulometer oder Coulombmeter. Es wurde in Form des Edisonzähler zur Messung der bezogenen Elektrizitätsmenge in den ersten Stromnetzen verwendet. Außer im Ausbildungsbereich und zu Demonstrationszwecken besitzt es keine praktische Bedeutung mehr. Es ist nicht mit einem Spannungsmessgerät, umgangssprachlich als Voltmeter bezeichnet, zu verwechseln.

Der Begriff entstand aus einer Bezeichnung von Michael Faraday, welcher diesen Messapparat als „volta-electrometer“ bezeichnet. In Folge nannte John Frederic Daniell den Aufbau „Voltameter“.

Vom Prinzip her stellt das Voltameter ein über die Zeit summierendes Strommessgerät dar. Die SI-Einheit für die elektrische Ladung ist das Coulomb.

Arten

Ein Voltameter aus dem 19. Jahrhundert

Ein Voltameter ist eine galvanische Zelle und die Messung geschieht durch das Wiegen des chemischen Elements, das in einer bestimmten Zeit an der Kathode abgelagert oder freigesetzt wird.

Silbervoltameter

Dies ist die genaueste Bauart. Es besteht aus zwei Silberplatten in einer Lösung aus Silbernitrat. Wenn Strom fließt, löst sich Silber an der Anode und schlägt sich an der Kathode nieder. Die Kathode wird gewogen, der Strom fließt in einer abgemessenen Zeit, dann wird die Kathode wieder gewogen usw.

Kupfervoltameter

Dieses ist dem Silbervoltameter ähnlich, aber die Anode und Kathode sind aus Kupfer und die Lösung ist Kupfersulfat, gelöst in Schwefelsäure. Es ist billiger als das Silvervoltameter, aber etwas weniger genau.

Schwefelsäurevoltameter

Anode und Kathode sind aus Platin und die Lösung ist schwache Schwefelsäure. Wasserstoff wird an der Kathode freigesetzt und in einem Messglas gesammelt, so dass sein Volumen gemessen werden kann. Das Volumen wird an die Standardbedingungen angepasst und die Masse des Wasserstoffs wird aus dem Volumen berechnet. Diese Art von Voltameter wird manchmal Hofmann-Voltameter oder Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat genannt.

Elektrochemische Äquivalente

Das Elektrochemische Äquivalent eines Elements ist die Masse dieses Elements (in Gramm), das von 1 Coulomb Elektrizität transportiert wird.

Element	Elektrochemisches Äquivalent
Silber	0,0011181
Kupfer	0,0003281
Wasserstoff	0,0000104

Weitere Ladungsmessgeräte

Die Messung der elektrischen Ladung kann mit geringeren messtechnischen Aufwand durch entsprechende elektronische Schaltungen wie dem Ladungsverstärker erfolgen, welche eine der elektrischen Ladungsmenge proportionale elektrische Spannung liefert.

Siehe auch

Commons: Voltameters – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Literatur

• W. E. Ayrton und T. Mather,: Practical Electricity. Cassell and Company, London 1911, S. 12–26. 
• John Ellis Myers: Ueber das Silber-Voltameter und Ueber das Faraday'sche Gesetz bei Strö̈men von Reibungselectricität. Buchdruckerei C. Gœller, Strassburg i. E. 1895 (archive.org).