Bipolar SGTC

Einleitung:

Bipolare Teslaspulen finden sich im Web recht wenig.
Meist sind es Englischsprachige Webseiten auf welchen nur ein
paar Bilder gezeigt werden, aber nicht genau auf das Verhalten/Berechnen der Spulen eingegangen wird.

Auch ich wollte mir solch eine Teslaspule bauen, da Bipolare Spulen einige Vorteile gegenüber Standart-Teslaspulen haben.


Vorteile:

- Sekundärspule brauch nicht geerdet zu werden

- Streamer aus beiden Enden der Spule

- doppelte Spannung, da linke Seite +xkV/rechte Seite –xkV

Versuchsreihe:

Es war völlig unbekannt wie die Sekundärspule dimensioniert werden musste.
Einige sagten man müsse die Spule nach Lambda/2 konstruieren, andere sagten Lambda/4.

Auch war unklar ob man zur Berechnung der Spule nur die halbe Wicklungslänge betrachten muss, da die Primärspule in der Mitte der Sekundärspule ansetzt.
Jedoch schien mir die Berechnung mit der halben Wicklungslänge am plausibelsten,
da das Feld von der Mitte ausgeht und auch die Spannung in der Mitte der Spule 0Volt betragen müsste.

Coil

Für die Spule berechnete ich eine Resonanzfrequenz von etwa 974kHz unter Berücksichtigung der HALBEN Wicklungslänge.
Mit dem Oszilloskop und einem Funktionsgenerator ermittelte ich eine Resonanzfrequenz von etwa 870kHz.

Daraus schließt sich, dass man für die Berechnung von Bipolar Spulen tatsächlich nur die Halbe Wicklungslänge nehmen muss. Die Abweichung von etwas über 10% ist ganz normal!

Ohne Topload hatte ich eine Spule welche sich etwa an Lambda/2 annäherte.

First Light

Der erste Test sah auf den ersten Blick recht viel versprechend aus, Streamer bis zu 15 cm arcten in die Luft.
Leider schlugen Blitze, trotz relativ weitem Abstand der beiden Spulen, aus der Mitte der Coil in die Primärspule ein.
Die Sekundärspule war daraufhin leider hinüber :-(

Also war Lambda/2 schon mal falsch!

Mithilfe zweier Toploads, veränderte ich die Verhältnisse auf Lambda/4.
Das Ergebnis war viel besser als beim vorherigen Aufbau!
Keine Einschläge mehr in den Primärkreis und die Streamer waren auch sichtbar länger.

Es war problemlos möglich die Streamer beider Enden über die komplette Spulenlänge gegeneinander zum überspringen zu bringen.

Aufbau

Technische Daten:

Stromversorgung: 6kV 500mA Neonstreufeldtrafo (Streujoch entfernt)

Kondensator: 15 nF MMC aus FKP-1 Kondensatoren

Funkenstrecke: 6-fach Funkenstrecke

Primärspule:

- 2,5mm Kupferdraht

- 10cm Innendurchmesser

- Abstand Windungen 1cm

- Windungen 8

Sekundärspule:

- 5cm Durchmesser

- 35cm Länge

- 0,2 mm Kupferlackdraht

- 1600 Windungen

Topload: Edelstahlkugeln 9cm Durchmesser