Wissenschaftlich verwertbare Quelle zur Tesla-Spule

[bns]

Hallo.

Im Rahmen einer studentischen Arbeit beschreibe ich in Form einer kurzen Abhandlung eine Tesla-Spule.
Ich möchte in dieser Erläuterung das Funktionsprinzip erklären und ferner kurz auf die verschiedenen Bauarten der Tesla-Spule eingehen.
Leider finde ich dafür jedoch kaum wissenschaftlich verwertbare Quellen. Viele Internetseiten erklären all das sehr gut und anschaulich, kommen aber als seriöse Quelle hier nicht in Frage. Oft wird ferner "Tesla-Energie" von Günter Wahl erwähnt, scheint aber auch mehr an den Heim-Bastler gerichtet und dabei nur bedingt umfassend zu sein.

Daher meine Frage: Hat jemand aussagekräftige, repräsentative und überprüfbare Quellen zur Hand, die
a) das Funktionsprinzip der Tesla-Spule und
b) (es reicht schon in Grundzügen) die unterschiedlichen Bauarten
beinhaltet?

Bin für jeden Vorschlag dankbar.

Gruß,

bns

[Erfinderlein]

Hallo,

das wundert mich ein wenig. Das Thema Teslaspule als resonanter Transformator sollte doch nicht das Problem sein ?
Ich vermute mal, daß es erst kitzlig wird, wenn man sich in den Bereich der Energieübertragung begibt und den Theorien eines mit Tachionen um sich werfenden Professors folgen will ?

Gruß Lothar

[Walter]

Moin b,

die "Killer"-Freunde http://forum.mosfetkiller.de/ können Dich da eventuell ins Eingemachte einführen.

GW

[BernhardS]

Schließe mich Lothar an. Ein Tesla-Generator ist einfach ein Oszillator der auf einer bestimmten Frequenz läuft(verschiedene Bauarten sind möglich) mit einem angeschlossenen Trafo, der auf der selben Frequenz eine Resonanz hat.
Eine Spule hat immer auch irgendwie eine Kapazität und damit eine Resonanzfrequenz.
Beim klassischen Aufbau ist der Lichbogen in der Funkenstrecke ein universeller (aperiodischer) Verstärker, so daß das Gebilde auf seiner Resonanzfrequenz schwingt. Damit es gut läuft, muss die Spule mit den vielen Windungen aber auch auf das anregende Gebilde abgestimmt werden. Dazu kann man zum Beispiel an der Primärspule Anzapfungen anbringen oder auf die Sekundärspule Metallteile auflegen und so die Kapazität erhöhen.

Das ist vielleicht deswegen so schwierig zu finden, weil das theoretisch nicht sehr interessant und schon ziemlich alt ist. Im Internet wird man halt von den ganzen Spielereien überschwemmt. (Ich verstehe das, hab auch einen Tesla-Generator)

[Walter]

Wen`s interessiert:
Niko Tesla - Erfinder*Magier*Prophet Autor: Margaret Cheney
ISBN 3-930243-01-6

Meine volle Empfehlung!

GW

[bns]

Da hab ich mich offenbar etwas missverständlich ausgedrückt.
Das Funktionsprinzip an sich ist mir klar - das wird ja auf diversen Internetseiten von Tüftlern und Hobbybastlern umfassend und vor allem anschaulich beschrieben. Die Abhandlung zu verfassen stellt also nicht das Problem dar.
Viel mehr fehlen mir repräsentative Quellen. Besagte Internetseiten sind im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit ungeeignet, da nicht überprüft.
Und die Literatur die ich bis dato dazu gewälzt habe ist in der Regel eher biographischer Natur.
Ich brauch also eine Literatur-Quelle, die Funtionsprinzip und Bauformen von Teslaspulen beinhaltet und beschreibt.
Eben habe ich mir von das "Handbuch Tesla-Experimente" von Günter Wahl besorgt doch auch das ist eher ungeeignet doch das ist auch nicht wirklich hilfreich.
Vorschläge?

Wenn ich schonmal da bin, noch 2 weitere kurze Fragen:
- Warum haben die Spulen bei einem Tesla-Transformator keinen Eisenkern? Könnte man mit einer festeren Kopplung die Resonanzüberhöhung nicht noch verstärken?
- Bei den Blitzentladungen an der Teslaspule handelt es sich nach meinem Verständniss um Spannungsdurchschläge. Welche Art der Blitzentladung liegt hier vor? Koronar-Entladungen? Kennt jemand ein Werk das die grundlegenden Vorgänge und Arten des Spannungsdurchschlages beschreibt?

Danke schonmal,
bns

[anders]

Warum haben die Spulen bei einem Tesla-Transformator keinen Eisenkern?

Wegen dessen Wirbelstrom- und Hystereseverlusten.
Eisen- bzw. Ferritkerne sind interessant für möglichst kleine Aufbauten, wie man sie z.B. in Radios benötigt. Dabei handelt man sich aber höhere Wicklungskapazitäten ein, was zu einem schlechteren L/C-Verhältnis führt.
Zum Aufbau einer möglichst hohen Spannung mit einer gegebenen Energie benötigt man aber einen möglichst geringen Kapazitätswert.

Könnte man mit einer festeren Kopplung die Resonanzüberhöhung nicht noch verstärken?

Ganz im Gegenteil.
Damit verschlechtert man die Resonanzüberhöhung und verstärkt die Dämpfung durch den Erreger. Im Extremfall hat man nichts weiter als einen simplen Transformator.

Bei den Blitzentladungen an der Teslaspule handelt es sich nach meinem Verständniss um Spannungsdurchschläge

Es wird wohl von jedem etwas dabei sein.
Feldemission an Kanten und Spitzen, Stoßionisation im Gas, und Photoemission durch das von der Entladung ausgehende UV-Licht.

Ich brauch also eine Literatur-Quelle, die Funtionsprinzip und Bauformen von Teslaspulen beinhaltet und beschreibt.

Vielleicht durchforstest du mal die ältere Patentliteratur.
Tesla selbst wird ja Patente angemeldet haben, und in späteren Anmeldungen werden stets Quellen zitiert, die den zum Anmeldezeitpunkt bekannten Wissensstand repräsentieren.

[bns]

Bei der Arbeit mit der Teslaspule ergeben sich Blitzentladungen allem Anschein nach ungeachtet von dem Vorhandensein einer zweiten Elektrode, in der der Blitz einschlägt. Visuell macht es aber mitunter einen sehr großen Unterschied.
Kann mir jemand sagen, ob und welche unterschiedlichen Mechanismen hier verantwortlich sind und ob es einen Unterschied hinsichtlich der Durchschlagsspannung macht ob die Blitzentladung von Spitze auf Platte oder von Spitze ohne Gegenelektrode geschieht?
Gruß

[BernhardS]

Die Sekundärspule des Tesla-Generators hat auch zwei Enden. Das untere Ende muss ebenfalls irgendwo angeschlossen sein - z.B. geerdet.
Wir haben hochfrequenten Wechselstrom vor uns. Der kann durch einen Kondensator fließen. Eventuell ist die Kopplung zur Erde auch nur kapazitiv, aber es gibt sie.
In dem Fall sind die beiden "Platten" des Kondensators das Metallteil oben und die Erde.
Bei dem Metallteil oben ist im Bereich von kleinen Radien die Feldstärke so hoch, daß eine Ionisation auftritt und man das eben sehen kann.

[bns]

Eine Frage noch zur Kopplung der beiden Spulen. Ist diese induktiv oder kapazitiv?
Grundlegend scheint die die Berechnung der Ausgangsspannung ja mittels Energieerhaltungssatz zu laufen. Auf diversen Bastlerseiten stolpere ich über U_2^2=U_1^2 * C_1/C_2
Mir erschließt sich nicht ganz, wie hier die lose magnetische Kopplung mit eingeht - sprich die Kopplunhszahl k. Oder verrenne ich mich da gerade?
Was genau bedeutet Beispielsweise eine Kopplungszahl von k = 0,2 hinsichtlich der von Primär- in Sekundärspule übertragenen Energie?
Danke schonmal,
bns

[anders]

Frage noch zur Kopplung der beiden Spulen. Ist diese induktiv oder kapazitiv?

Fast nur über das Magnetfeld.

Mir erschließt sich nicht ganz, wie hier die lose magnetische Kopplung mit eingeht - sprich die Kopplunhszahl

http://de.wikipedia.org/wiki/Gekoppelte_Pendel
Was hier steht, gilt prinzipiell auch für elektrische Schwingkreise.

Die lose Kopplung ist erforderlich, damit es überhaupt zu einer Resonanzüberhöhung kommen kann.
Eine Kinderschaukel braucht man auch nur im richigen Moment etwas anzutippen, damit sie eine große Amplitude erreicht. Würde man sie fest anfassen, wäre die Amplitude nicht größer als die der anstoßenden Hand.
Der Trick dabei ist, dass für einen maximalen Energietransfer zwischen dem Erreger und dem Resonanzsystem eine Phasenverschiebung von 90° besteht.

[bns]

Bedeutet also eine Kopplungszahl von beispielsweise k = 0,2 dass nur ein fünftel der Energie aus der Primärspule in die Selkundärspule übertragen wird? Wie genau spielt k hier formelmäßig mit rein und was passiert mit etwaiger Verlustleistung?