Ausgehend von den Überlegungen, dass die Testatika ein mit Hochfrequenz arbeitender elektrostatischer Asynchronmotor/Generator ist, habe ich einen Teslatrafo mit einem Gitterblech umgeben, um zu zeigen, dass damit eine Transformation der Spannung erreicht werden kann.
Versuch mit dem Teslatrafo
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Um den CW-Teslatrafo, der von dem
40W
MW-Sender gespeist wird, habe ich ein Alu-Gitterblech isoliert
aufgestellt,
das zu einem Zylinder mit 10cm Durchmesser gebogen ist. An das
Gitterblech
wird gegenüber Masse eine 230V/60W Glühbirne angeschlossen.
Bei
Abstimmung auf Resonanz, die hier etwa bei 1MHz liegt, leuchtet sie
sehr
hell und zeigt, dass ein Großteil der 40W jetzt in der
Glühbirne
umgesetzt wird. Interessant dabei ist die auftretende Transformation
der
Spannung. Denn wird die Glühlampe an der Spitze des Teslatrafos
angeschlossen,
so ist der dort fließende Strom viel zu klein, um sie zum
Leuchten
zu bringen, da die Spannung eben entsprechend hoch ist. Über die
kapazitive
Einsammlung aller Feldlinien um den Teslatrafo herum, setzt sich das
Spannungsniveau
wieder herab und der Strom steigt an. Er ist praktisch gleichzusetzen
mit
dem Strom am Fußpunkt der Sekundärspule, wo ja ebenfalls ein
hoher Strom fließt. Auch das Gitterblech ist von Nutzen, da es
Wirbelstromverluste
senkt. Obwohl auch ein normaler Al-Blechzylinder verwendet werden kann,
so erwärmt sich dieser doch beträchtlich und die Nutzleistung
in der Glühbirne ist geringer. Zu beachten ist weiter, dass durch
einen völlig geschlossenen Zylinder ein Windungsschluss entsteht
und
die nutzbare Leistung ebenfalls geringer wird. Dass ein sehr hoher
Strom
in der einen Windung des Zylinders fließt, wurde mit dem fertigen
Modell und einer Halogenlampe gezeigt
Mit Hilfe von verschiedenen Glühbirnen wurde diese Lastkennlinie aufgenommen. Dazu wurden Glühbirnen mit verschiedenen Leistungen verwendet. Ihre Helligkeit wurde mit einem Luxmeter gemessen und anschließend die gleiche Lampe mit einem Regeltrafo bei 50Hz auf selbe Helligkeit gestellt. Die dabei umgesetzte Leistung wurde mit einem Wattmeter gemessen. Aus den Strom- und Spannungswerten bei abgeglichener Last wurde dann der Innenwiderstand der Lampe für den jeweiligen Arbeitspunkt errechnet. Die mit diesen Werten gezeichnete Kennlinie zeigt, dass bei etwa 300Ohm die optimale Leistungsanpassung vorliegt und bis zu 42W, also die gesamte Leistung (dieser Sender ist Eigenbau und liefert daher etwas mehr, und nicht weniger, wie bei gekauften Geräten) des Senders, in der Glühbirne umgesetzt wird.
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Um zu zeigen, dass es sich hier um eine wirkliche Transformation
handelt,
wird eine zweite, baugleiche Sekundärspule verwendet. Diese wird
mit
dem Gitter umgeben, am Fußpunkt geerdet und an der Spitze
über
den vom MW-Sender gespeisten Teslatrafo mit Hochspannung versorgt. Auch
in diesem Fall wird im Resonanzpunkt ein Großteil der Leistung
auf
die Glühbirne übertragen. Dass wirklich Hochspannung
eingespeist
wird, kann gezeigt werden, indem man ein dünnes Stück Draht
von
der Verbindungsleitung abstehen lässt. An diesem bildet sich
dann die bekannte Sprühentladung
eines
CW-Teslatrafos, dabei geht aber Leistung
verloren und die Lampe leuchtet nicht mehr so hell. An der
Gitterelektrode
ist es nicht möglich einen Funken zu zünden, weil hier die
Spannung
schon zu gering ist. Mit dem fertigen
Modell wird weiter unten mit zwei Glühbirnen der
unterschiedliche
Strom gezeigt.
So ähnlich könnten auch die "Kondensatoren" bei der Testatika
funktionieren. Wenn nämlich hochfrequente Hochspannung von den
Scheiben
an der Spitze des Teslatrafos eingespeist wird, kann diese hohe
Spannung
ohne magnetische Kopplung herunter transformiert werden. Das bedingt
allerdings,
dass die Scheiben eine Wechselspannung mit der richtigen Frequenz
erzeugen.
Diese ist bei der langsamen Drehung der Scheiben aber sehr gering. Das
erklärt, warum die Spulen in den "Kondensatoren" immer mit
zig-tausend
Windungen beschrieben werden.
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Um den Effekt auf ein schaltungstechnisch leicht nachvollziehbares
Prinzip zu reduzieren, wurde anstelle des Gitters ein 12pF/15kV
Vakuumkondensator
verwendet. Er hat in etwa die gleiche Kapazität wie das Gitter
gegen
die Sekundärspule. Dieser wird an der Spitze des Teslatrafos
angeschlossen,
und auch hierbei zeigt sich bei Resonanzabstimmung die Transformation
in
gleicher Weise wie beim Gitter.
Daraus lässt sich schließen, dass dieser Aufbau wie
ein kapazitiver Spannungsteiler wirkt, dessen kapazitiver Blindstrom
aber
vollständig durch die auf ihn abgestimmte Sekundärspule
kompensiert
wird.
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ABER: Beim Einbau einer zweiten Lampe vor dem Kondensator (hier
wurden zwei vakuumgefüllte, 80W Kohlenfadenlampen verwendet, um Gasentladungen
zu verhindern) zeigt sich, dass der hohe Strom auch schon an der Spitze
des Teslatrafos fließt. Hier leuchtet die erste Lampe sogar
heller,
weil durch zusätzliche Kapazitäten der Leitungen mehr Strom
gegen
Erde abfließen kann.
Das steht im krassen Gegensatz zu dem weiter
unten gezeigten Experiment mit dem fertigen Modell. Es ist hier
keine
wirkliche Transformation, sondern nur eine Verschiebung des
Arbeitspunktes
des Teslatrafos. Wer also denkt, man könne die Sekundärspule
beim kapazitiven Trafo durch ein Metallrohr ersetzen und ihn so auf
einen
Kondensator reduzieren, der liegt falsch. So esoterisch es auch klingen
mag, die Sekundärspule im kapazitiven Trafo hat eine Art
Sogwirkung,
die den Aufbau eines hohen Stromes verhindert.
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Um nicht immer ein Blech um den Teslatrafo herum aufstellen zu
müssen,
wurde dieses Modell gebaut. Es beinhaltet in der Mitte einen Teslatrafo
und außen herum das Lochblech, das nicht geschlossen ist, sondern
zu einer offenen Windung gebogen ist. Es stehen damit zwei
Anschlüsse
vom Gitter zur Verfügung. Wird die Spannung zwischen den beiden
Enden
abgenommen, kommt das quasi einer Sekundärwindung gleich.
Für weitere Versuchsmöglichkeiten wurde der Fußpunkt
des Teslatrafos nicht fix geerdet, sondern über einen Bügel
auftrennbar
gemacht. Dadurch kann auch der Fußpunktstrom gemessen werden.
Beim Aufbau ist unbedingt auf einen ausreichenden Isolierabstand des
Gitters zu allen anderen leitenden Teilen zu achten. Denn wird das
Gitter
nicht geerdet, so liegt es auf einem sehr hohen Potential und es kann
leicht
zu Überschlägen kommen. Hier wurde alles auf 4 Abstandhalter
montiert und die Anschlüsse zur Primärspule und zum
Fußpunkt
der Sekundärspule in einem weiten Bogen nach unten geführt,
damit
sie dem Gitter nicht zu nahe kommen.
Weitere Versuche mit dem fertigen Modell
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Die kapazitive Kopplung über das Gitter funktioniert
natürlich
auch ein umgekehrter Richtung und so ist auch ein kapazitiv erregter
Teslatrafo
machbar. Die Einspeisung der HF erfolgt nur mehr vom Gitter gegen
Masse.
Der Innenwiderstand passt mit seinen 300Ohm zwar nicht ganz zum 50Ohm
Generatorausgang,
aber dennoch ist an der Spitze ein kleiner Funken von ca. 1cm
Länge
zu sehen. Wenn man bedenkt, dass der Generator nicht wesentlich mehr
als 50V schafft, so ist dies auch ein schöner Beweis für die
erfolgte Transformation. Die Primärspule ist hierbei völlig
unbeschaltet, was
untypisch für einen Teslatrafo ist !
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Dieses Experiment zeigt, dass der Strom am Fußpunkt der
Sekundärspule
mit dem am Gitter gleichzusetzen ist. Bei geerdetem Gitter tritt die
gleiche
Spannung/Leistung am Fußpunkt auf, wie bei geerdeten
Fußpunkt
am Gitter.
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Um die bereits oben festgestellte Transformation weiter zu untersuchen,
wurden zwei gleiche, 80W Kohlenfadenlampen verwendet. Diese sind im
Gegensatz
zu herkömmlichen Glühbirnen vakuumgefüllt und verhindern
einen Leistungsverlust durch Gasentladungen.
Eine davon wurde direkt in die Hochspannungsverbindungsleitung
eingeschaltet
und die andere am Fußpunkt des kapazitiven Transformators
angeschlossen,
was gemäß dem vorherigen Versuch mit dem Anschluss am Gitter
identisch ist. Das Gitter ist direkt geerdet, um kapazitive
Einkopplungen
vom ersten Teslatrafo zu vermeiden. Deutlich zu erkennen ist, dass in
der
Hochspannungsleitung nur ein sehr geringer Strom fließt, der die
Lampe nicht zum Leuchten bringt, obgleich die Leistung ja über
diese
Leitung übertragen wird und die Lampe am Ausgang versorgt. Das ist
nur durch eine echte Transformation der Spannung zu erreichen.
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Diese geringen Ströme, die in der Hochspannungsleitung
fließen,
lassen sich auch drahtlos übertragen. Bei Hochfrequenz kommt immer
eine kapazitive Kopplung in Frage und so arbeitet dieser Versuch. Auf
beiden
Sekundärspulen wurde ein Toroid mit großer Oberfläche
montiert.
Die Spulen wurden in geringen Abstand zu einander gebracht, sodass
eine kapazitive Kopplung zwischen den beiden Oberflächen eintritt.
Es zeigt sich, dass auch damit ein Großteil der Sendeleistung
übertragen
werden kann. Dieser Versuch ist interessant für die
Überlegungen
an der Testatika, wobei die kapazitive
Kopplung
mit den berührungslosen Abnehmern (lt. Methernitha "Taster")
verglichen
werden kann.
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Hier wird die magnetische Transformation mit Hilfe der einen Windung
des Bleches demonstriert. Es wurde eine 12V/40W-Halogenlampe zwischen
den
Enden des Bleches angeschlossen. Nach Resonanzabstimmung leuchtet sie
sehr
hell und setzt fast die ganzen 40W Sendeleistung um. Daraus kann man
erkennen,
wie hoch der Strom transformiert wird. In diesem Fall fließen
über
4A HF (!) über das Gitter.
Das kann man noch weiter
steigern, wenn man einen 0,2mm dicken Draht zwischen
den Ausgangsklemmen montiert. Dieser beginnt zu glühen und das
kann
er nur mit über 8A, wie ein Versuch mit Gleichstrom zeigte. Wird
das
Gitter nicht mit Erde verbunden, so liegt zusätzlich noch die
Hochspannung
am Draht gegen Erde an. Das führt zu den bekannten Sprühentladungen
bei Teslatrafos. Diese tritt aber erst ein, wenn der Draht schon
glüht,
denn dann ionisiert er die Luft bereits durch die Hitze.
Wichtig bei diesen Versuchen ist, dass der Anschluss an das Gitter
mit möglichst kurzen Drähten erfolgt. Denn sind sie zu lang,
so wird durch ihre Induktivität der maximale Strom stark begrenzt.
Bereits beim Anschluss der Halogenlampe kann das zu einer stark
verminderten
Helligkeit führen, wenn die Anschlüsse auch nur wenige cm
lang
sind.
Interessant bei der magnetischen Kopplung ist, das sie nach Entfernen der Sekundärspule des Teslatrafos, also nur mit der Primärspule im Inneren des Gitters, nicht funktioniert. Dann gibt es keinen Resonanzpunkt mehr und es fließt kaum noch Strom im Gitter. Der Teslatrafo leistet also auch in diesem Fall einen wesentlichen Beitrag zu der Transformation.
Der kapazitive Transformator ist die Anwendung von Kapazität
und
Induktivität in direkter, miteinander wechselwirkender Weise. Eine
Kondensatorplatte wird durch die Oberfläche der Induktivität
gebildet. Dadurch sind sozusagen die elektrische und magnetische Kraft
auf gleichen Raum vereint und es könnte sich ein Tor zur Freien
Energie
auftun.