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Die '''Tesla-Spule''' (auch ''Tesla-Transformator'') ist eine Erfindung des Erfinders [[Nikola Tesla]], der sich zeitlebens mit der Wechselstromtechnik und Hochfrequenztechnik beschäftigte.

Die '''Tesla-Spule''' (auch ''Tesla-Transformator'') ist eine Erfindung des Erfinders [[Nikola Tesla]], der sich zeitlebens mit der Wechselstromtechnik und Hochfrequenztechnik beschäftigte.

Bei der Tesla-Spule (oder Teslatransformator) handelt es sich um ein System aus zwei induktiv gekoppelten Schwingkreisen unterschiedlicher Güte, denen Energie zugeführt wird. Ziel der Konstruktion ist es, am zweiten (sekundären) Schwingkreis, der als Reihenschwingkreis ausgeführt ist, hochfrequente hohe Wechselspannungen entstehen zu lassen, die sich in Form von blitzförmigen Koronaentladungen über die Luft zur Erde entladen. Die dem ersten (primären) Parallelschwingkreis zugeführte Energie wurde ursprünglich über eine in Reihe liegende überbrückend wirkende Funkenstrecke zugeführt. Aus einer Spannungsquelle wurde ein Kondensator aufgeladen (Prinzip eines klassischen RC-Gliedes), der sich über die Funkenstrecke entlud und dabei in der Primärspule den notwendigen Stromfluss auslöste. Das benutzte Prinzip ist das des [http://de.wikipedia.org/wiki/Knallfunkensender "Knallfunkensenders"], der bereits 1886 von Heinrich Hertz erfunden worden war und bei dem etwa 30 Funken pro Senkunde erzielbar sind. Der Nachfolger war der 1905 erfundene Löschfunkensender mit bis zu 500 Funken pro Senkunde. Dieser wurde kommerziell von der Firma Telefunken - insbesondere für die Seefahrt - hergestellt. Bei beiden Sendertypen werden gedämpfte hochfrequente Schwingungen ausgesendet, die nicht dazu geeignet sind Sprache oder Musik zu Zwecken des Rundfunks zu übertragen. Sie ermöglichen es jedoch Morsezeichen zu übertragen, die Tonhöhe entspricht dabei der Frequenz der Funken pro Sekunde.<br>Teslas Hintergedanke zu seiner Teslaspule war es, eine drahtlose Energieübertragung über große Entfernungen hinweg zu ermöglichen, indem die Energie durch ionisierte Kanäle in der Luft wie bei einer natürlichen Blitzentladung geleitet wird. Seine Idee war es offensichtlich die Ströme in die Ionosphäre, zumindest aber nicht in die Erde abzuleiten. Dies ist jedoch auf diese Weise nicht praktikabel, da die von seinem Transformator ausgehenden Blitze (hier "streamer" genannt) nur eine relativ geringe Reichweite haben und ihre Energie auch nur zu einem geringen Teil in der Entfernung genutzt werden kann. Teslas Überlegungen zur drahlosen Energieübertragung spielen auch eine Rolle bei der "Tesla car" - Anekdote aus den dreissiger Jahren.

Bei der Tesla-Spule (oder Teslatransformator) handelt es sich um ein System aus zwei induktiv gekoppelten Schwingkreisen unterschiedlicher Güte, denen Energie zugeführt wird. Ziel der Konstruktion ist es, am zweiten (sekundären) Schwingkreis, der als Reihenschwingkreis ausgeführt ist, hochfrequente hohe Wechselspannungen entstehen zu lassen, die sich in Form von blitzförmigen Koronaentladungen über die Luft zur Erde entladen.

 

Während heutige Tesla-Spulen zumeist mit Wechspannungen gespeist werden, bei denen Transistoren zum einsatz kommen, war dies zu Teslas Zeiten anders. Die dem ersten (primären) Parallelschwingkreis zugeführte Energie wurde ursprünglich über eine in Reihe liegende und kuze Zeit (Mikrosekunden) überbrückend wirkende Funkenstrecke zugeführt. Aus einer Hochspannungsquelle wurde ein Kondensator aufgeladen (auf Grund der Verluste im Prinzip ein klassisches "RC-Glied"), der sich über die Funkenstrecke entlud und dabei in der Primärspule den notwendigen kräftigen Stromfluss auslöste, dabei den Kondensator aber entlud, sodass ein periodischer Vorgang sich einstellte. Das benutzte Prinzip ist das des [http://de.wikipedia.org/wiki/Knallfunkensender "Knallfunkensenders"], der bereits 1886 von Heinrich Hertz erfunden worden war und bei dem etwa 30 Funken pro Senkunde erzielbar sind. Der Nachfolger war der 1905 erfundene Löschfunkensender mit bis zu 500 Funken pro Senkunde. Dieser wurde kommerziell von der Firma Telefunken - insbesondere für die Seefahrt - hergestellt. Bei beiden Sendertypen werden gedämpfte hochfrequente Schwingungen ausgesendet, die nicht dazu geeignet sind Sprache oder Musik zu Zwecken des Rundfunks zu übertragen. Sie ermöglichen es jedoch Morsezeichen zu übertragen, die Tonhöhe entspricht dabei der Frequenz der Funken pro Sekunde.<br>Teslas Hintergedanke zu seiner Teslaspule war es, eine drahtlose Energieübertragung über große Entfernungen hinweg zu ermöglichen, indem die Energie durch ionisierte Kanäle in der Luft wie bei einer natürlichen Blitzentladung geleitet wird. Seine Idee war es offensichtlich die Ströme in die Ionosphäre, zumindest aber nicht in die Erde abzuleiten. Dies ist jedoch auf diese Weise nicht praktikabel, da die von seinem Transformator ausgehenden Blitze (hier "streamer" genannt) nur eine relativ geringe Reichweite haben und ihre Energie auch nur zu einem geringen Teil in der Entfernung genutzt werden kann. Teslas Überlegungen zur drahlosen Energieübertragung spielen auch eine Rolle bei der "Tesla car" - Anekdote aus den dreissiger Jahren.

Eine Teslaspule besteht aus einer inneren, langen, einlagig gewickelten Sekundärspule hoher Windungszahl, die am unteren Ende geerdet ist, und einer äußeren, kurzen Primärspule, die am unteren Ende der Sekundspule mit nur wenigen Windungen um sie herum führt, so dass die Sekundärspule in ihrem Magnetfeld liegt und sich auf Grund der unterschiedlichen Wicklungsdaten eine Hochspannung ergibt. Durch die aufgrund der übereinstimmenen Resonanzen der beiden Spulen entstehenden hohen Frequenzen zwischen 30 kHz und 500 kHz wird kein Eisenkern zu ihrer Kopplung benötigt. Die als Streamer bezeichneten Blitzentladungen finden am oberen Ende der Sekundärspule statt, an dem sich ein Kondensator in Form einer Kugel oder eines Rings befindet, von dem die Blitze sich lösen.

Eine Teslaspule besteht aus einer inneren, langen, einlagig gewickelten Sekundärspule hoher Windungszahl, die am unteren Ende geerdet ist, und einer äußeren, kurzen Primärspule, die am unteren Ende der Sekundspule mit nur wenigen Windungen um sie herum führt, so dass die Sekundärspule in ihrem Magnetfeld liegt und sich auf Grund der unterschiedlichen Wicklungsdaten eine Hochspannung ergibt. Durch die aufgrund der übereinstimmenen Resonanzen der beiden Spulen entstehenden hohen Frequenzen zwischen 30 kHz und 500 kHz wird kein Eisenkern zu ihrer Kopplung benötigt. Die als Streamer bezeichneten Blitzentladungen finden am oberen Ende der Sekundärspule statt, an dem sich ein Kondensator in Form einer Kugel oder eines Rings befindet, von dem die Blitze sich lösen.