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Experimente mit selbstgebauten Influenzmaschinen
Elektrostatische Kräfte - Koronaeffekte
Durchschlag von isolierenden Materialien
Elektrischer Wind
Karl Kehrle
Franzis' Verlag GmbH
EAN: 9783772349935 (ISBN: 3-7723-4993-5)
160 Seiten, paperback, 16 x 23cm, 2003
EUR 19,95 alle Angaben ohne Gewähr
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Umschlagtext
Hier lernen sie die faszinierende Welt der elektrostatischen Elektrizität kennen:
Laut knallende Funkenüberschläge von über 40 cm Länge, im Dunkeln leucht endes Elmsfeuer, den Geruch von Ozon und magische Anziehungs- und Abstoßungskräfte.
Vor etwa 140 Jahren wurde die Influenzmaschine von Prof. Töpler und Prof. Holtz zum Patent angemeldet. In der heutigen Zeit ist die Maschine fast völlig in Vergessenheit geraten.
In diesem Buch wird präzise beschrieben, wie mit einfachen Mitteln eine hochwirksame Influenzmaschine selbst gebaut werden kann. Der Antrieb erfolgt mit Getriebemotor, statt mit der früher gebräuchlichen Handkurbel. Der Umgang mit der selbstgebauten Influenzmaschine ist völlig ungefährlich. Selbst bei versehentlicher Berührung und obwohl die Spannung höher ist ais bei einer Hochspannungs-Überlandleitung kann nichts passieren.
Alte Materialien und Bauteile sind in Fachgeschäften und im Elektronik-Versandhandel zu beschaffen.
Aus dem Inhalt:
- Grundlagen: Erzeugung und Speicherung hoher elektrostatischer Gleichspannungen
- Selbstbau und Betrieb einer Influenzmaschine für Hochspannung
- Experimente mit elektrostatisch erzeugter Hochspannung, wie z.B. Funkenüberschläge, Corona-Effekte, Durchschläge von Materialien, Abstoßungs- und Anziehungskräfte, Feldliniendarstellung
- Historisches
- Bezugsquellen
Inhaltsverzeichnis
1 Hochspannungserzeugung durch Influenz und Ladungstrennung; Grundlagen 11
1.1 Elektrische Ladung 11
1.2 Das elektrische Feld 13
1.3 Dielektrische Eigenschaften der Materie 17
1.3.1 Dielektrikum 17
1.3.2 Dielektrizitätskonstante 17
1.3.3 Verschiebungspolarisation 18
1.3.4 Orientierungspolarisation; Elektrete 19
1.4 Kapazität 20
1.4.1 Plattenkondensator 20
1.4.2 Kugelkondensator 22
1.5 Influenz 22
1.6 Energieerzeugung durch Ladungstrennung 24
1.7 Sprühverluste in Luft, Spitzenentladung, Korona 25
2 Der Elektrophor 27
2.1 Prinzipielle Wirkungsweise 27
2.2 Praktischer Aufbau eines einfachen Elektrophors 29
3 Influenzmaschinen 32
3.1 Erklärung der prinzipiellen Wirkungsweise der Influenzmaschinen nach Töpler/Holtz 32
3.2 Prinzipielle Wirkungsweise der sektorlosen Influenzmaschine nach Wimshurst 34
4 Anleitung zum Selbstbau einer Influenzmaschine nach Töpler/Holtz 36
4.1 Herstellung der Scheiben 36
4.2 Mechanischer Aufbau, Befestigung der Getriebemotoren 39
4.2.1 Grundplatte und Motorstützen 39
4.2.2 Befestigung der Antriebsmotoren 41
4.3 Ausgleichs- bzw. Querkonduktoren 42
4.4 Entladekonduktoren 45
4.4.1 Entladekonduktor-Glassäulen 45
4.4.2 Entladekonduktor-Stäbe 46
4.4.3 Die Entladekugeln 47
4.5 Herstellung der Leidener Flaschen 48
4.5.1 Auswahl geeigneter Gläser und Bekleben mit Metallfolie 48
4.5.2 Anschluss des Innenbelags 50
4.5.3 Befestigung des Absaugkonduktors 52
4.5.4 Messung der Kapazität 53
4.5.5 Positionierung der Leidener Flaschen 53
4.6 Verkabelung, Erdung, Motorregelung, Batterieversorgung 54
5 Inbetriebnahme der selbst gebauten Influenzmaschine (Töpler/Holtz) 57
5.1 Normaler Betrieb 57
5.2 Polwechsel 60
6 Anleitung zum Selbstbau einer sektorlosen Influenzmaschine nach Wimshurst 62
6.1 Vergleich: Sektor-Maschine - sektorlose Maschine 68
7 Spannung und Leistung der Influenzmaschinen 69
7.1 Spannungsmessung mittels Funkenlänge 69
7.2 Abgegebener Strom 72
7.3 Leistungsbetrachtung 73
8 Pflege, Reinigung, Wartung der Maschinen 75
8.1 Scheiben 75
8.2 Leidener Flaschen 75
8.3 Glassäulen 76
8.4 Entladekugeln, Verbindungsstäbe 76
8.5 Batterie 76
8.6 Motoren 76
9 Berührungssicherheit, Personengefährdung, Ozon, Entladestab, Röntgenstrahlung 77
10 Experimente mit Influenzmaschinen 81
10.1 Abstoßungs- und Anziehungskräfte 81
10.1.1 Elektrostatische Motoren 81
10.1.2 Kugeltanz 86
10.1.3 Das elektrostatische Pendel 87
10.1.4 Das "haarsträubende" Experiment 89
10.1.5 Teelicht-Experiment 91
10.1.6 Das Elektroskop 91
10.1.7 Die schwebende Rakete 96
10.2 Durchschlag von Glas 98
10.3 Funkenüberschläge, Korona-Effekte, Blitztafel 99
10.4 Elektrischer Wind, Kerzenflammen-Experiment, Flügelrad 103
10.5 Darstellung des elektrischen Felds 106
10.6 Seifenblasen-Experiment 110
10.7 Rauchgaskondensations-Experiment 110
11 Weitere elektrostatische (Influenz-)Generatoren 113
11.1 Der Bandgenerator 113
11.1.1 Vorgeschichte 113
11.1.2 Vereinfachte Erklärung der Funktionsweise 114
11.2 Der Kelvinsche Wassertropfengenerator 116
11.3 Der "Schüttel-Generator" 120
12 Historisches 121
Anhang 131
Bezugsquellen 131
Literaturhinweise 134
Sachverzeichnis 137
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