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Die Tesla-Spule: Der Heilige Gral der Stromübertragung

Die Tesla-Spule: Der Heilige Gral der Stromübertragung

Die Tesla-Spule. Der fast greifbare Traum eines technischen Visionärs.

[Bildquelle: TeslasAutobiography.com]

Ah, Tesla. Wie Ihre Erfindungen uns inspiriert haben. Ihre Arbeitsmoral, Ihre Leidenschaft für Ihr Handwerk; Wie wir uns alle wünschen, wir hätten als Kinder in Ihrer Nähe gelebt, damit wir einen Blick auf Sie bei der Arbeit werfen und eine Zukunft schaffen können, die Sie nie sehen würden ... Oder vielleicht bin das nur ich. Trotzdem war der Mann nach jeder Definition des Wortes ein Genie. Seine bekannteste Erfindung ist die spektakuläre Tesla-Spule. Aber wie geht das?

OK, also vollständige Offenlegung: Ich bin Maschinenbauingenieur. Ich fühle mich mit Wärmeübertragung und Fluiddynamik viel wohler als jemals zuvor mit der etwas mysteriösen Welt der Elektrizität. Ich kann mich in nicht-technische Leute einfühlen, die verblüfft sind über die scheinbar magische Art und Weise, wie ein Knopf gedrückt wird und der verborgene Tanz von Schaltern und Toren komplexe Ergebnisse hervorbringt. Bei näherer Betrachtung kann diese geheime Welt jedoch relativ taktil erklärt werden. Von einem Mechkopf bis zu vielen anderen hier eine kurze Beschreibung der Funktionsweise einer Tesla-Spule. Und alle Sparkies da draußen werden ermutigt, diese Analyse zu kritisieren.

Anatomie einer Tesla-Spule

[Bildquelle: Wikipedia]

Das Herzstück der Tesla-Spule ist ein Transformator, von dem oben ein Beispiel gezeigt wurde. Da es sich jedoch um massive Spannungen und Frequenzen handelt, muss der Transformator in einer Tesla-Spule Luft sein. Jedes andere Material würde unter solch extremen Belastungen schnell zerfallen.

Wie der Name schon sagt, ändert der Transformator die Spannung von einer Wicklung zur anderen. Dazu wird das Magnetfeld von der geladenen Primärwicklung durch die Sekundärwicklung geleitet und eine bestimmte Spannung induziert. Der Transformator in der Abbildung oben verringert die Spannung zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung, wie Sie sie in Ihrem 5-V-Telefonladegerät finden, wenn Sie versuchen, Ihr Telefon über eine 120-V-Steckdose aufzuladen. Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Wicklungen bestimmt die Spannungsänderung zwischen den Wicklungen, sodass die Sekundärwicklung in einem Telefonladegerät vierundzwanzig Mal weniger Windungen aufweisen muss als in der Primärwicklung. Eine Tesla-Spule macht genau das Gegenteil.

[Bildquelle: Wikimedia]

Bei einer Tesla-Spule ist die Primärwicklung groß (oben in der horizontalen Ebene gezeigt) und enthält nur wenige Windungen. Die Sekundärspule ist sehr dünn und hat Tausende von Windungen; Im obigen Bild ist dies die Kupferspule, die um die vertikale Achse gewickelt ist. Während streng genommen die Ausgangsspannung in Transformatoren mit Luftkern hauptsächlich durch die Kapazitäts- und Induktivitätswerte der Spulen bestimmt wird, entspricht der resultierende Effekt dem Verhältnis der Wicklungen in herkömmlichen Transformatoren. Lassen Sie uns dies einfach halten - mehr Spulen in der Sekundärwicklung geben Ihnen viel mehr Spannung.

Eine weitere Schlüsselkomponente einer Tesla-Spule ist der Kondensator, der in vielen Texten auf charmante Weise mit einem Schwamm verglichen wird. Schalten Sie den Saft ein, der Kondensator saugt ihn auf, bis er gesättigt ist, und BOOM - wie beim Zusammendrücken eines Schwamms durch Schlagen mit einem Holzhammer platzt die gesamte elektrische Energie in die Primärspule und erzeugt ein massives Magnetfeld, das ein ähnlich massives elektrisches induziert Potential in der Sekundärspule. Sobald der Kondensator entladen ist, kehrt sich der Strom um und der Vorgang wiederholt sich, was zu einem Wechselstrom mit einer sehr hohen Frequenz führt.

Auf der Sekundärspule, die als Hochspannungsanschluss fungiert, befindet sich eine kuppel- oder torusförmige Kappe. Das elektrische Potential an diesem Punkt ist jetzt so hoch, dass Elektronen von den umgebenden Luftmolekülen abgestreift werden, was zu spektakulären violetten Blitzbögen führt, die sich zum nächsten Erdungspunkt entladen. Probieren Sie es aus, wie großartig das ist:

[Bildquelle: Wikimedia]

Eine der Tragödien der Geschichte ist, dass Tesla seine Arbeit an seinen außergewöhnlichen Spulen nie beenden musste. Wir sind vorerst alle an unsere Ladegeräte und Steckdosen gefesselt, während die Neugierigen und Inspirierten auf dem großartigen Erbe dieses wirklich großartigen Genies aufbauen.

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Geschrieben von Jody Binns

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