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Tesla Spule gebaut nach Tesla Art?

 
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Jan 14, 2009 12:22 pm    Titel: Tesla Spule gebaut nach Tesla Art? Antworten mit Zitat

Ich hätte da mal eine Frage. Viele von euch haben sicherlich schonmal eine Tesla-Spule gebaut. Wer hat denn nun welche wichtigen Faktoren, welche Tesla genannt hat wirklich berücksichtigt?
Und wie gross waren die Unterschiede?

Tesla hat da ja verschiedene Faktoren genannt (kein Anspruch auf Vollständigkeit/Richtigkeit):

* Primärkreis und sekundär in Resonanz (klar)
* Sekundär als Flachspule ist die beste Bauform.
Wobei er ja später bei seinen Riesenoszillatoren (Colorado Springs und Wardenclyff) jeweils "normale" zylindrische Primär-, Sekundär- und "Tertiär"-Spulen genommen hat...
* Drahtlänge der Sekundär-Spule so, dass die Länge Lambda/4 entspricht, oder einem periodischen Vielfachen davon...
Sodass eine stehende Welle entsteht, mit Maximum an der Spitze (beim Kondensator).
* Drahtlänge des Primärkreises so, dass dieser die Länge Lamda/2 hat, und sich dort ebenfalls eine stehende Welle ausbilden kann. Wieso Lamda/2?
* Der erneute Durchbruch der Funkenstrecke muss noch erfolgen, wenn der Primär-/Sekundärkreis immer noch am Schwingen ist.
* Der erneute Durchbruch im Primärkreis muss genau zur richtigen Zeit erfolgen, synchron zur Schwingung.
* Der Primärkreis sollte einen möglichst geringen Widerstand haben, und auch eine möglichst geringe Induktivität. D.h. die Leitungen sollten so kurz wie möglich sein. Tesla hat da gesagt, die nicht notwendige Drahtlänge sollte keine %5 der Gesamtlänge übersteigen.
* Frequenz so hoch wie möglich.

Ich stelle mir das ziemlich schwer vor, das zu designen/tunen...
Speziell verwirrt mich seine Angaben zur Wellenlänge der stehenden Wellen. Dann müsste doch die Primärseite eine doppelt so lange Drahtlänge haben wie die Sekundärseite, oder?
So wie ich bis jetzt die meisten Bauprojekte im Netz verstanden habe, haben diese nie den Faktor stehende Welle berücksichtigt. Tesla selbst hat aber immer wieder mehrfach betont, dass das einen sehr grossen Unterschied ausmacht.

Er selbst hat ja auch gesagt, dass er sehr viel Zeit darin investierte, um die Verluste (EM und resistiv) in den Oszillatoren zu minimieren. Er selbst hat dann gesagt, dass er es geschafft hat die Verluste auf unter 5% zu drücken. D.h. seine Oszillatoren haben nur noch sehr sehr wenig EM-Strahlung abgesondert. Wie hat er das gemacht? Denn das wäre gerade auch für Heim-Tesla-Spulen ein interessanter Faktor, da man diese üblicherweise nicht länger laufen lassen kann, ohne dass die Leute vom Amt plötzlich nebendran stehen. "Normale" Tesla-Spulen sind ja grausame EM-Schleudern...
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Mi Jan 14, 2009 7:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Lambda/2 im Primärkreis:
Halte ich entweder für erfunden oder für nen Übersetzungsfehler, selbst bei 1 MHz wären das immer noch rund 150 meter.
Bei 1 MHz wäre die Spule aber auch schon sehr klein geraten, da kriegt man nicht mal 150 Meter auf die Sekundärspule.

Bringt mich auch gleich zum Punkt mit der möglichst hohen Frequenz: Die größten Teslaspulen zeichnen sich, bedingt durch ihre Bauart, eher durch sehr niedrige Resonanzfrequenzen aus.

Bei den Punkten mit der Schwingung würd ich auf ne genauere Definition hoffen, in so einer Teslaspule schwingt so einiges, u.A. auch eine Schwingung die zwischen Primär- und Sekundärkreis pendelt, wesentlich langsamer als die Resonanzfrequenz der Spule selbst.
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mi Jan 14, 2009 8:16 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:

Lambda/2 im Primärkreis:
Halte ich entweder für erfunden oder für nen Übersetzungsfehler


Wahrscheinlich ein Interpretationsfehler von mir... Rolling Eyes

Der Originaltext dazu lautet (Vortrag vor der New York Academy of Science, 6. April 1897):

Zitat:
It might not appear quite clear at first why the primary discharge circuit is so sensitive to variations of length, for a circuit of any length might be connected to the condenser and, provided that the relation between resistance, capacity and self-induction is such as to satisfy the condition laid down by Lord Kelvin, oscillatory discharge will take place. But it must be remembered that the velocity of propagation of the disturbance in the circuit depends on these quantities, and that the best result is attained when the velocity is such that a stationary wave is formed with a single node which is located generally, but not always, at a point of the discharge circuit or conductor equidistant from the opposite condenser coatings. Under such conditions, the maximum effective pressure at the terminals of the condenser is obtained. But this state of things is only possible when the speed of propagation through the discharge circuit is such that this circuit is traversed by the disturbance exactly in the time interval needed to complete half of one vibration. Now, since the speed is extreme and the length of the circuit very small, entirely insignificant variations of the length may often produce astonishing changes in the performance of the apparatus.


Und leider eben bei diesem Text-Teil verstehe ich nicht wirklich, was Tesla hier genau erklären will, wie das mit dieser stehenden Welle im Primärkreis funktionieren soll...
So wie ich das verstanden habe, soll der Knoten der stehenden Welle bei der Funkenstrecke sein, und die beiden "Bäuche" (einer plus der andere -) jeweils bei den Anschlüssen des Kondensators. Wie gesagt, in dieser Hinsicht macht Lamda/2 Sinn. Aber wie bereits erwähnt macht das ganze keinen Sinn, wegen der Länge...

Zitat:
Bringt mich auch gleich zum Punkt mit der möglichst hohen Frequenz: Die größten Teslaspulen zeichnen sich, bedingt durch ihre Bauart, eher durch sehr niedrige Resonanzfrequenzen aus.


Naja, ist je auch klar. Aber Tesla's Riesenoszillatoren haben es immerhin noch auf zwei bis dreistellige KHz-Werte gebracht...
Bei seinen kleinen Oszillatoren ist er, laut seinen eigenen Angaben, bis in den MHz-Bereich gekommen...

Zitat:
Bei den Punkten mit der Schwingung würd ich auf ne genauere Definition hoffen, in so einer Teslaspule schwingt so einiges, u.A. auch eine Schwingung die zwischen Primär- und Sekundärkreis pendelt, wesentlich langsamer als die Resonanzfrequenz der Spule selbst.


Meinst du diese Punkte von mir?
Zitat:
* Der erneute Durchbruch der Funkenstrecke muss noch erfolgen, wenn der Primär-/Sekundärkreis immer noch am Schwingen ist.
* Der erneute Durchbruch im Primärkreis muss genau zur richtigen Zeit erfolgen, synchron zur Schwingung.


Diese Punkte sind ganz einfach und auch logisch. Hab ich wohl nicht richtig erklärt.
Das Prinzip ist, dass wenn man jedesmal wartet bis der Primärkreis ausgeschwungen hat (und damit auch der Sekundärkreis, da diese ja gekoppelt sind...), kann man keine Energie im Schwingkreis akkumulieren. Wenn jedoch noch nicht die ganze Energie weg ist, bis der neue Durchbruch kommt, dann kann man so immer mehr Energie im Oszillator addieren. Und wenn der Primärkreis dann natürlich noch am Schwingen ist, dann muss die neue Entladung genau zum richtigen Zeitpunkt kommen, da Sie nur dann die bisherige Schwingung optimal unterstützt. Im dümmsten Fall (180° Phase) würden sich die Leistungen "gegenseitig fressen"...
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Mi Jan 14, 2009 9:30 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bleib dabei, Lambda/2 ist im Primärkreis nicht erreichbar. bei 100 kHz wären das immerhin schon 1,5 km.

Die Punkte sind zwar einfach, aber nicht logisch.
Damit könnte er wie schon geschrieben die Schwingung meinen, die zwischen Primär- und Sekundärkreis pendelt.
Wenn der Primärkreis zündet dann fängt er an zu schwingen, der losen Kopplung wegen erst mal relativ ungestört. Etwas verzögert wird auch der Sekundärkreis angeregt, der zieht jetzt förmlich die ganze Energie aus dem Primärkreis zu sich rüber, das ganze Spiel wiederholt sich jetzt: Energie wandert vom Sekundärkreis zurück in den Primärkreis, da hat sie aber nichts verloren.
Darum versucht man, die Funkenstrecke dann zu löschen, wenn grade alle Energie im Sekundärkreis steckt, dann ist der Primärkreis leer und kann wie eine leere Flasche wieder randvoll gemacht werden, dann würde man auch am meisten Energie/Zeit in den Apparat einbringen können.
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