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Kleine Theorie Teslaspulen

Das Kapitel "Teslaspulen" darf selbstverständlich auf einer richtigen Hochspannungs-Hobby-Seite nicht fehlen! Es sei gleich von Anfang darauf verwiesen: Wen das technische Drum-Herum nicht so sehr interessiert und lieber Bilder einer Teslaspule "in Action" sehen möchte, der sollte auf den Punkt "Entladungen" klicken. Mit einer Teslaspule (engl. Abk. TC für Tesla Coil) können mit Hilfe von Resonanzerscheinungen extreme Hochspannungen erzeugt werden. Bereits vor über 100 Jahren wurde die Teslaspule von Nikola Tesla, dem grossen kroatischen Erfinder und Elektrotechniker entwickelt. Nikola Tesla war übrigens derjenige, der das Wechselstromsystem einführte, nachdem er die Bedeutung der Transformierbarkeit des Wechselstromes erkannte. 

Es soll hier auf ausführliche theoretische Erklärungen verzichtet werden, da das Internet ohnehin schon eine Fülle von Informationen über die Funktionsweise von Teslaspulen bereitstellt. Ich beschränke mich also hier auf eine kurze, oberflächliche Erklärung. Mit einer Teslaspule können ohne allzu grossen Aufwand ungeheure Spannungen und damit grosse Funken erzeugt werden (bis zu einigen Millionen Volt!!!). 

Eine Teslaspule besteht grundsätzlich aus zwei lose gekoppelten Schwingkreisen, einem Primärkreis (C1/L1) und einem Sekundärkreis (L2/Topload), die beide in Resonanz arbeiten und auf dieselbe Resonanzfrequenz abgestimmt sein müssen.Der Hochspannungsversorgungstrafo Tr1 lädt den Kondensator C1 im Primärkreis auf, bis dessen Ladespannung genügend gross ist damit die Funkenstrecke SG2 zündet. Durch den Lichtbogen in der Funkenstrecke wird diese leitend (der Lichtbogen stellt annähernd einen Kurzschluss dar) und der Primär-Kondensator entlädt sich über die Funkenstrecke und die Primärspule. Damit schwingt der Primärkreis so lange auf seiner Resonanzfrequenz, bis die Energie verbraucht ist. Danach erlischt der Lichtbogen und der Primär-Kondensator kann sich erneut laden. Der ganze Vorgang wiederholt sich. Während der Primärkreis auf seiner Resonanzfrequenz schwingt, wird Energie in die Sekundärspule übertragen, die mit dem Topload (Elektrode an der Spitze) zusammen gegen Erde auch wieder einen Schwingkreis bildet. Da die Kapazität des Toploads gegen Erde sehr gering ist und aber die gesamte Ladung aus dem Primärkondensator übertragen werden muss, entsteht am Topload eine entsprechend grosse Spannung, die sich in eindrucksvollen Funkenentladungen äussert. Aufgrund der hohen Frequenz gehen die Entladungen direkt in die Luft über; es braucht keine geerdete Elektrode als Gegenpol. Hinweis: Die Funkenstrecke SG1 dient nur zum Schutz des Trafos vor hochfrequenten Überspannungen aus dem Primärkreis.