Es kracht im Karton - AstroMedias Wimshurst Maschine

Der Bausatz zur Wimshurst Maschine aus Karton stand nun schon einige Zeit bei mir auf de Todo-Liste. Nun habe ich ihn begonnen und auch fertiggestellt. Das war nun nicht gerade ein Wochenendprojekt und hat etwas Zeit genommen. Das Ergebnis kann sich aber sehen lassen und "schleudert" seine Blitze umher.

Beim Zusammenbau gab es ein paar kleine Probleme, die sich aber lösen ließen. So lagen zum Beispiel die falschen (kleinen) Nägel für die Kollektoren bei. Das wurde aber sehr schnell vom Verkäufer gelöst - er hat die richtige Größe zugeschickt. 

Das nächste Problem war dann doch etwas größer. Die Aluminiumrohre, die die Achse aufnehmen sollten, waren im Innendurchmesser etwas zu klein. Die Feile hat da nicht geholfen, so musste ich etwas mit dem Bohrer aufbohren.

Dann waren auch die Bohrungen auf den Hart-PVC Scheiben zu klein, was aber auch schnell nachgearbeitet war.  Sehr gut fand ich die Idee, aus Entlötlitze die Abnehmer anzufertigen. Diesen Vorschlag kann ich sehr gut bei meinem nächsten Projekt benutzen. 

Geklebt habe ich die Kartonteile mit UHU Alleskleber und einem ähnlichen französischen Produkt. Schwierige Stellen wurden dann mit einem Sekundenkleber, teilweise mit Aktivator verklebt. 

Leydener Flaschen

Für die Leidener (Leydener) Flaschen wurde aus einem PVC Bogen eine Röhre geformt, die innen und außen mit der dünnen Alufolie beklebt wurde. Etwas schwierig war das Festmachen des Abnehmerbügels aus Stahldraht auf der Innenfolie. Da sollte ein guter Kontakt hergestellt werden. In der originalen Bauanleitung ist das alles etwas "kompliziert" erklärt. Ich habe mich an den Verfasser einer bebilderten Bauanleitung gewandt und mir wurde dort schnell und gut geholfen. Danke Michael. Und seine Webseite "MichelsWunderland" sollte man unbedingt mal besuchen.

Noch ein kleiner Hinweis zu den Leydener Flaschen. Diese sind so bemessen und konstruiert, dass die Ladungen nur einen Maximalwert von 1,4 pC bzw 49 mJ erreichen, das sind 3% bzw. 14% der vorgeschriebenen Werte für einen ungefährlichen Gebrauch.

Lamellenscheibe mit Naben

Etwas Mühe hat dann die weitere Klebearbeit mit der sehr dünnen Alu-Folie auf der Lamellenscheibe gemacht. Da muss man dann etwas vorsichtig die Folie von der Unterlage herunterheben und aufpassen, dass diese sich nicht verdreht und verklebt. Auch das wurde gemeistert.

Wimshurst Maschine - rechts mit angebautem Elektrometer

Es sind doch schon einige Teile herzurichten, bevor man alles zusammen montieren kann. Und da der Aufbau zum großen Teil aus Karton ist, sollte man auch dieBauteile nicht allzuviel biegen. Aber so hatte sich alles schön in- und aneinander gefügt und die Wimshurst Maschine war endlich fertig.

Ich habe für dieses Video fast den ganzen Zusammenbau aufgenommen und  als Zeitraffer gezeigt. Wer aber schnell zu der funktionierenden Wimshurst Maschine springen will, kann sich bei Minute 22:23 einklicken.

Und hier nun das schon erwähnte Video:

Summary: The Wimshurst influence machine is an electrostatic generator, a machine for generating high voltages developed between 1880 and 1883 by British inventor James Wimshurst (1832–1903).

Hochspannende Experimente (4) - Tesla Spule mit Pickelhaube (Banggood)

Diese Vorstellung einer klein(eren) Tesla Spule wird vorläufig die letzte ihrer Art sein. Es soll größer und lauter werden. Seien Sie gespannt.

Die Tesla Spule für diesen Bericht habe ich wieder bei Banggood gefunden. Dort wird ja einiges angeboten. Ich habe mir nun folgende, schon fertig aufgebaute Spule besorgt: 700K Mini Coil Tube Neon Glow Coil With Transparent Plate Power Supply For Tesla

Nach den üblichen paar Wochen kam dann die Spule, typisch wieder in viel Plastik verpackt bei mir an. Leider war das Netzteil für den amerikanischen Markt gedacht. Aber da die Eingangsspannung zwischen 110 und 230 V lag, klappte es auch mit einem Adapter für die Euro-Norm. Geliefert werden am Asugang 9 V Gleichspannung.

Aufbauen brauchte ich ja nicht viel und so ging es gleich ans testen. Allerdings lagen der Sendung auch zwei runde Acrylplatten bei, mit denen ich noch nichts anfangen konnte. Eine Beschreibung der Spule gab es weder bei Banggood noch im Netz - ich habe da nix gefunden - und so habe ich mir dann meine Gedanken gemacht und die Pickelhaube gebastelt. Die spitze Blechschraube hat mich da an so alte Pickelhauben erinnert - uns so war der Name geboren.

Acrylhaube für die Tesla Spule

Diese Spitze war nun schnell zusammengebaut und auch auf die Spule aufgesetzt. Und dann habe ich alle Lämpchen und Birnchen, sowie Sparlampe und Neonlampe ausprobiert. Und alles hat wunderschön "geleuchtet", wenn man das so sagen will. Im Video habe ich das Ergebnis festgehalten, Wer gleich das Ergebnis im abgedunkelten Raum sehen will, soll zur Minute 3:45 springen.

Ich habe auch einmal die Temperatur am Transistor gemessen. Diese ist in den 15 Minuten Betrieb von 24 °C auf 52 °C gestiegen. Also bleibt auch hier alles im Rahmen

Mein Fazit. Für den Interessenten an Hochspannung und Tesla ist es ein guter Einstieg. Unter 10 € eigentlich ein Schnäppchen. Kindern unter 14 Jahren würde ich aber davon abraten diese Versuche ohne einen Erwachsenen zu machen. 

Betriebsbereite Spule mit "Pickelhaube"

Nun wird es wohl in den neuen Folgen der "Hochspannenden Experimente" etwas anders zugehen. Aber darauf muss noch etwas gewartet werden. Und hier nun das Video dazu.

Summary: Experiments with Tesla coil and spiked helmet

Hochspannende Experimente (3) - Mini Tesla Spule als Bausatz

Funktionierende Tesla Spule

Als kleine Abwechslung vom Zusammenbau meines 3D Druckes der "Holzklasse", hier mal wieder die Vorstellung eines kleinen Bausatzes mit verblüffenden Funktionen.

Während es in dieser Reihe (Hochspannende Experimente) bei den ersten beiden Produkten um Schaltungen zum Erzeugen von hohen Spannungen gehandelt hat, stelle ich hier nun eine kleine Tesla Spule vor, mit der man schon einige Experimente machen kann.

Der Bausatz ist erhältlich bei Banggood und kostet nicht die Welt, (im Mai 2017 7,48 €) wenn man bedenkt, dass er kostenlos aus China geschickt wird. Hier der Link: 12V Mini Tesla Coil Kit 

Aus 12 Teilen besteht der Bausatz und ist in einer viertel Stunde zusammengelötet. Dabei muss man an der Buchse für die Versorgungsspannung (12 V) die Metall-Lasche an der rechten Seite abknicken. Der Kit ist auch für den Anfänger geeignet.

Bei Kindern  sollte man aber unbedingt darauf hinweisen, dass es sich dabei um hohe, gefährliche Spannungen handelt. VORSICHT HOCHSPANNUNG Die Experimente sollten nur unter Aufsicht eines Erwachsenen gemacht werden.

Die Tesla Spule habe ich mit Heißkleber auf der Platine befestigt. Den Lackdraht der Spule etwas abgeschabt und festgelötet. Das zweite Ende der Spule steht dann nach oben weg.

Alle Teile des Bausatzes

Leider fehlt in dem Bausatz eine Sphere (die ist aber auf den Bildern bei Banggood zu sehen) 

Nach Anschluss eines 12 V 20 Watt Netzteils, hat auch gleich das blaue Lämpchen gezündet. Wie dann einige Lampen auf die Tesla Spule reagiert haben, ist in meinem Video zu sehen.

Summary: Assemble a small Tesla coil

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Hochspannende Experimente (2) - 20 kv Hochspannungsgenerator

Vor einiger Zeit habe ich hier unter dem Titel: Hochspannende Experimente (1) einen 400 KV Booster vorgestellt. Bei diesem Produkt war alles veschweißt und so konnte man nicht sehe, wie die Schaltung aufgebaut ist.

Heute nun einmal ein Hochspannungsprojekt in offener Bauweise. Dabei handelt es sich um einen kleinen Bausatz, der auch von Banggood bezogen wurde. Dieser ist aber im Moment (oder für immer) dort nicht mehr zu finden. 

Der Bausatz besteht nur aus wenigen Bauteilen, die nach der folgenden "fliegenden Verdrahtung" miteinander verbunden werden (sollen). 

Auf der Anleitung in chinesischer Sprache (die ich natürlich hervorragende verstehe  😄) ist eine Aufbauanleitung sowie ein kleiner Schaltplan aufgedruckt. Hier einmal die Bilder dazu.

So, hier nun der "fliegende Aufbau" meiner Komponenten.

Als Spannungsquelle für das Experiment habe ich zur bewährten 3.7 B li-ion Zelle 18650 3000 mAh gegriffen. Der erste Versuch mit dem Aufbau hat nun nicht funktioniert. Aber das war mein eigener Fehler. Ich hatte bei der Mittelanzapfung der Spulen angenommen, dass beide Drähte schon miteinander verbunden waren. Dem war aber nicht so. Nach der Korrektur war dann alles in Ordnung.

Nun war ich aber doch schon ein wenig enttäuscht. Der Blitzbogen war so klein und unscheinbar, Da war ich doch schon von meinem 400kv Booster verwöhnt. Und hier habe ich ja laut Angabe, nur 20kv geschafft.

Trotz allem ein nettes Experiment mit einem kleinen Lerneffekt (Spule). Und für die paar Cent war er ja auch nicht all zu teuer  😎

Hier das kleine Video dazu - wer will kann meinen Kanal abonnieren. Es kommt immer wieder was spannendes dazu.

Summary: Experiment with a 20kv high voltage generator

Hochspannende Experimente (1) - 400KV Booster

Wenn es knallt, stinkt und raucht, bin ich in meinem Chemielabor. Wenn es aber kracht und blitzt habe ich wieder so ein Hochspannendes Experiment vor mir.

Heute geht es um einen Hochspannungsgenerator, der bei 3,7 - 6V Eingangsspannung eine Ausgangsspannung von bis zu 400KV (400 000 V) erreicht.

Und wie geht das?

Bei Banggood.com gibt es dazu einen voll verschweißten Aufbau. Man weiß also nicht genau, was in dem Generator enthalten ist, ich nehme aber an, dass es ich wohl ein Aufbau mit 2 (Tesla) Spulen und einem Hochspannungskondensator handelt.  Hier einmal die Information von der Banggood Webseite: 

• Model: MC-105
• Volume: Length 65mm Diameter 24mm, Diameter of cut surface 22mm
• Voltage: Input DC3.7-6V, output DC200-400KV
• Current: Input 4A, output 0.5A
• Structure: Shell-in-one
• Polar discharge distance: 1.5 cm or so (beyond easy to damage)
• (Das brauche ich ja wohl nicht zu übersetzen)

Mir hatte bei der Bestellung die hohe Voltzahl imponiert, und so habe ich mir für ein paar Euro zwei Exemplare zukommen lassen. Nichts Aufregendes, nur einen Zylinder mit 4 herausstehenden Drähten.

Und als ich dann auch noch bei Amazon mir einen Satz mit 4 18650 3000mAh (Ultra Fire) gekauft habe, musste ich endlich das "Ding" krachen lassen.

1: Lüsterklemme mit Nägeln - 2: Hochspannungsgenerator - 3: Taster - 4: Spannungsquelle 18650

Der Aufbau ist einfach. Über eine Lüsterklemme habe ich die Spannung (18650 3,7V) angeschlossen und die Plus-Leitung noch mit einem Taster versehen. Der Ausgang des Hochspannungs-Generators wurde mit einer 2. Lüsterklemme verbunden. Hier habe ich mir dann auch 2 Nägel zurecht gebogen und eingesetzt. Durch Drehen der Nägel  kann ich den Abstand einstellen (siehe Bild oben) . Bei 1 cm Abstand gab es das beste Ergebnis. Es hat ganz schon "gerattert" und geblitzt. Ich habe dann meinen   Fotoapparat und die Filmkamera bereit gestellt und wollte schöne Bilder machen.

Aber daraus wurde nichts. Die Störungen, die von der Apparatur ausging, hat es unmöglich gemacht, einen einigermaßen akzeptablen Film des Entladungsblitzes zu machen. Aber bei Youtube gibt es gerade über diesen Generator einige Film(chen) die die Entladung ganz gut zeigen. Hier ist nun aber das Ergebnis meiner ersten Versuche:

Summary: Experiment with a high voltage generator up to 400KV