Der Tesla-Transformator · Marcel-Andreas Theiß Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 2...

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Marcel-Andreas Theiß Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 1 Der Tesla-Transformator Screenshot aus dem Video: https://www.youtube.com/watch?v=hgll-XTqcS4
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    31-Aug-2019
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  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 1

    Der Tesla-Transformator

    Screenshot aus dem Video: https://www.youtube.com/watch?v=hgll-XTqcS4

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 2

    Gliederung Nikola Tesla Ursprngliches Ziel Aufbau: Tesla-Transformator Funktionsweise Heutiges Vorkommen Quellen

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 3

    Nikola Tesla

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Tesla_circa_1890.jpeg

    http://www.teslasociety.com/nikolapic.jpg

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 4

    Nikola Tesla Erster Kontakt mit einer Firma Edisons als

    angestellter Telegrafenamtstechniker um 1882 Relativ kurze Zusammenarbeit mit Edison Erstes eigenes Labor in der Grand Street, NY 1885 grndete er eine eigene Firma:

    Tesla Electric Light and Manufacturing Company Erste Patente (Bogenlampe, Kommutator)

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 5

    Nikola Tesla Bis 1888 bereits sieben Patente im

    Zusammenhang mit Strombertragung Zusammenarbeit mit Firma Westinghouse 1889: Beginn des Stromkriegs, Westinghouse

    und Edison rivalisiert Letztes Labor in New York wurde wegen

    Schulden verkauft

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 6

    Nikola Tesla Nutzte einen neuen Investor aus, um

    Wardenclyffe Tower zu bauen Stellte es als Hochleistungs-Funksender dar

    (Konkurrenz zu Marconi) Projekt wurde vor Vollendung eingestellt

    1908 erfand er die Tesla-Turbine (Antrieb) Serienproduktion aufgrund der damaligen

    Werkstofftechnik eingestellt

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 7

    Nikola Tesla

    http://photos.wikimapia.org/p/00/02/68/43/77_big.jpg

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 8

    Erfindungen dieser Zeit 1879: Elektrische Glhlampe, Edison 1887: Grammophon, Berliner & Edison 1890: Tesla-Transformator, Tesla 1893: Kinetoskop, Edison 1895: Drahtlose Telegraphie, Marconi 1897: Kathodenstrahlrhre, Braun

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 9

    Erfindungen dieser Zeit

    https://gjb3111isna.files.wordpress.com/2011/10/edison-kinetoskop11.jpg

    http://www.konzert.de/wp-content/uploads/grammophone.jpg

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/L-Telegraph1.png/220px-L-Telegraph1.png

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 10

    Ursprngliches Ziel

    Drahtlose Energiebertragung: Entstehung von starken elektrischen Feldern Aussendung von Radiowellen im

    Resonanzfrequenzbereich Zweite Spule als Empfnger (gleiche

    Resonanzfrequenz) Rcktransformation: elektromagnetische Welle

    in elektrischen Strom

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 11

    Aufbau: Tesla-Transformator

    http://www.gymmelk.ac.at/~the/lvn/tesla/trafo2.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/10/Tesla_coil_3.svg/440px-Tesla_coil_3.svg.png

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 12

    Aufbau: Tesla-Transformator

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 13

    Komponenten: Funkenstrecke Vergleichbar mit einem Schalter

    (Durchbruchspannung) Optimierung: Lschfunkenstrecke

    1) Seriell geschaltete Funkenstrecken2) Externe Hilfsmittel (stndige Luftzufuhr)Bessere Wrmeableitung

    Frdert eine impulsartige Entladung

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 14

    Komponenten: Lschfunkenstrecke

    http://www.rapp-instruments.de/tesla-coils/quench/images/quench.jpg

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 15

    Aufbau: Tesla-Transformator

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 16

    Komponenten: Kondensator Kapazitt des Kondensators entscheidet mit

    ber Frequenz der Funkenstrecke Oft variabler Kondensator verwendet

    (vernderbare Kapazitt) Variabler Kondensator durch vernderbare

    Flche Beispiele: Leidener Flasche, Drehkondensator

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 17

    Komponenten: Kondensator

    http://www.ld-didactic.de/phk/images/150dpi/54402.jpghttp://www.itwissen.info/bilder/drehkondensator-foto-lmtm-dotde.png

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 18

    Aufbau: Tesla-Transformator

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 19

    Komponenten: Primrspule Wenige Windungen mit Abstand zueinander Grerer Innendurchmesser des Drahtes

    strkere Felder entstehende Skin-Effekte: Bei hher frequentem Wechselstrom Stromdichte

    im Draht niedriger als auen Induziert Spannung auf die Sekundrspule

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 20

    Aufbau: Tesla-Transformator

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 21

    Komponenten: Sekundrspule Einige 100 bis 2000 Windungen Unteres Ende ist gut geerdet Oberes Ende mit Elektrode (Torus) verbunden Nachteil einer Kugel:

    Erleichtert Herunterwandern der Entladung Arbeitet gegen das Feld der Spulen

    Schwingt im Betrieb in Eigenresonanz

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 22

    Komponenten: Elektroden

    http://www.arvox.de/ARVOX_Site_1.0/KWM-9_files/Teslatrafo1.jpg

    http://www.homeconstructor.de/public/images/projekte/teslaspule/Toroid3.jpg

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    Aufbau: Tesla-Transformator

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    Funktionsweise Vorgeschalteter Hochspannungstransformator Spannungsanstieg am Kondensator und der

    Funkenstrecke Funkenstrecke schaltet durch mit Funken

    Kondensatorkapazitt und anliegender Strom bestimmt Frequenz der Funkenstrecke

    Whrend Funkenberschlag Entladung des Kondensators

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 25

    Funktionsweise

    http://members.asak.at/kuntner/bilder/tesla01.jpg

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    Funktionsweise Hochfrequenter Primrkreis (10 500kHz)

    erzeugt starkes elektromagnetisches Feld Feld induziert Spannung an der Sekundrspule Je hher die Frequenz des Primrkreises,

    desto hher die induzierte Spannung Entstehung eines zweiten Schwingkreises an

    der Sekundrspule (mehr als 100kV)

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    Optimierung

    http://www.homeconstructor.de/public/images/projekte/teslaspule/Primaerspule.jpg

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    Heutiges Vorkommen Electrum in Auckland, Neuseeland 130 kW Normaler Betrieb nicht erlaubt (Funkverkehr) Als Musikinstrument:

    Elektrisches Gerusch bei Funkenentladung Tonhhe durch vernderte Frequenz (125 12000Hz) Video: 1:37min 2:13min

    https://www.youtube.com/watch?v=8LAhKkPUo_A

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    QuellenTexte:

    https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla-Transformator

    https://de.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla

    http://www.tentacle.franken.de/papers/tesla-fa.pdf

    http://www.physik-box.de/tesla/teslatrafo.pdf

    https://www.oppisworld.de/zeit/erfinder/chronik03.html

    Video:

    https://www.youtube.com/watch?v=8LAhKkPUo_A

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    QuellenBilder:

    http://members.asak.at/kuntner/bilder/tesla01.jpg

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/10/Tesla_coil_3.svg/440px-Tesla_coil_3.svg.png

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Tesla_circa_1890.jpeg

    http://www.gymmelk.ac.at/~the/lvn/tesla/trafo2.jpg

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/TeslaTurbineOriginal.png

    http://photos.wikimapia.org/p/00/02/68/43/77_big.jpg

    http://www.homeconstructor.de/public/images/projekte/teslaspule/Primaerspule.jpg

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 31

    Quellenhttp://www.konzert.de/wp-content/uploads/grammophone.jpg

    https://gjb3111isna.files.wordpress.com/2011/10/edison-kinetoskop11.jpg

    http://www.teslasociety.com/nikolapic.jpg

    http://www.itwissen.info/bilder/drehkondensator-foto-lmtm-dotde.png

    http://www.ld-didactic.de/phk/images/150dpi/54402.jpg

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/L-Telegraph1.png/220px-L-Telegraph1.png

    http://www.homeconstructor.de/public/images/projekte/teslaspule/Toroid3.jpg

    http://www.arvox.de/ARVOX_Site_1.0/KWM-9_files/Teslatrafo1.jpg

    http://www.rapp-instruments.de/tesla-coils/quench/images/quench.jpg

  • Marcel-Andreas Thei Proseminar: Technische Informatik 06.07.2016 32

    Vielen Dank fr IhreAufmerksamkeit!

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