Lernpaket Tesla-Energie - Tipps und
Tricks
Anlässlich
einer Neuüberarbeitung des Lernpakets Tesla habe ich die alten
Versuche mal wieder aufgebaut. Großer Frust: Vieles funktionierte
nicht mehr so schön wie ich es gewohnt war. Offensichtlich reichen
schon kleine Änderungen im Versuchsmaterial, um die Versuche zu
stören. In der Vergangenheit waren schon mal die Kondensatoren
aufgefallen und ausgetauscht worden. Inzwischen sind aber auch andere
Bauteile etwas anders, z.B. der Draht und die Steckplatinen.
Es
hat einige Zeit gekostet, genau herauszubekommen, wo genau die Probleme
liegen. Der Eindruck war, dass die Dämpfung zu groß und
damit die Schwingkreisgüte zu gering ist. Genauere Messungen haben
dann gezeigt, dass vor allem Übergangswiderstände zwischen
Steckplatine und Draht die Dämpfung verursachen. Im
ursprünglichen Aufbau liegen insgesamt sechs Kontaktstellen im
Schwingkreis.
Im
Resonanzfall hat die Spule eine Länge von ca. 20 mm und eine
Induktivität von 0,9 µH. Der induktive Widertstand der Spule
beträgt ca. 80 Ohm. Wenn jede der sechs Kontaktstellen einen
Übergangswiderstand von einem Ohm hätte, käme der
Schwingkreis nur noch auf eine Güte von Q = Rl / R = 80 Ohm / 6
Ohm = 13. Ein guter Schwingkreis kommt dagegen bis auf ca. Q = 100.
Das
Problem kann man deutlich mindern, wenn man einmal kurz zum Lötkolben
greift
und den Kondensator direkt an die Spule lötet. Im Schwingkreis gibt es
dann
praktisch keine Übergangswiderstände mehr. Alle andern Verbindungen in
der
Schaltung sind dagegen unkritisch. Für das Lernpaket braucht man zwei
Schwingkreise,
die passend vorbreitet als fertige Bauteile eingesetzt werden können.
Zwei
weitere kleine Änderungen führen zu noch besseren Ergebnissen. Der
Abblockkondensator für die Betriebsspannung liegt jetzt zwischen
Oszillator und
Endstufe, wobei es auf einen möglichst kurzen Weg zur Masse ankommt.
Damit
werden unerwünschte Abstrahlungen von Oberwellen gedämpft. Ein zweiter
Kondensator zwischen Masse und Emitter des PNP-Transistors verbessert
die
Aussteuerung der Endstufe. Damit erhält man deutlich mehr
Ausgangsleistung, was
die Versuche erheblich erleichtert.
Der
Versuch wurde hier auf einem kleinen Steckboard aufgebaut, funktioniert
aber
genauso auf dem großen Board. Man erkennt den extrem engen Aufbau des
Leistungsoszillators und die kurzen Wege der beiden
100-nF-Kondensatoren. Der
Schwingkreiskondensator ist angelötet. Auch dank der höheren
Ausgangsleistung
ist die Abstimmung auf Resonanz und damit höchste Helligkeit beider
LEDs ganz
einfach. Falls Ihr Tesla-Paket mal wieder in Gang gesetzt werden soll,
mit
dieser Änderungen machen die Versuche Spaß!
