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1.4.9 Hochspannungsschnarre

Erstellt ab Frühjahr 2005

Wie erzeuge ich am einfachsten hohe Spannung?

Es wird hier die Selbstinduktion der Relaisspule ausgenutzt und auf den Kondensator geleitet. Meine Oszilloskop-Messungen ergaben mit einem 12-Volt-Relais ohne Last Spitzenspannungen so um die 2500 Volt.



Wenn das Relais anzieht, unterbricht es sich selbst seinen Spulenstrom, fällt daher wieder ab. Dadurch wird der Kontakt wieder geschlossen, das Relais zieht wieder an und die Geschichte fängt von vorne wieder an.

Durch diesen Mechanismus öffnet und schließt das Relais sehr schnell hintereinander, und es ergibt sich ein schnarrendes Geräusch. Ist der Kontakt geschlossen, fließt Strom und die Relaisspule baut ein Magnetfeld auf. Öffnet nun der Kontakt, bricht das Magnetfeld mangels äußerer Stromzufuhr zusammen. Dadurch entsteht in der Spule Elektrizität, und zwar mit ziemlich hoher Spannung, bei meinen Versuchen mit einem 12-Volt-Relais von Finder etwa 2500 Volt. Das ist die viel zitierte Selbstinduktion. Die hohen Spannungsspitzen werden nun über die Diode geschickt und in dem Kondensator gespeichert.

Wenn man an den Kondensator zwei spitze Drähte anschließt und die Drahtenden dicht zusammenführt, so kann ein Funke von etwa 2 mm überspringen, wenn die Raumluft schön trocken ist. Ebenso kann man eine nahezu beliebige Glimmlampe an den Kondensator anschließen und wird sehen, dass sie leuchtet.


Man kann es auch einmal mit einer Leuchtstoffröhre versuchen (nur die "nackte" Röhre, ohne Fassung oder Vorschaltgerät, je einen Draht an je einem Ende der Röhre). Ich kann mir vorstellen, dass bei kleineren Röhren bereits Leuchterscheinungen auftreten.

Bitte darauf achten, dass der Kondensator hinreichend spannungsfest ist (KEIN Elko!), weil sonst der Kondensator durchschlagen könnte und die schöne Hochspannung zunichte macht.

Diode und Kondensator können auch weggelassen werden, aber bei meinen Versuchen war das Ergebnis mit diesen Bauteilen einfach besser.

Die Schaltung ist bei 12 Volt Betriebsspannung recht ungefährlich, obwohl man doch "sehr starke Spannungen" erzeugen kann, die man deutlich fühlt.

Nebenbei: Wenn ein Transistor ein Relais schaltet, entstehen beim Ausschalten wie beschrieben hohe Spannungen, die den steuernden Transistor zerstören können. Damit dies nicht geschieht, schließt man in diesem Anwendungsfall die Induktionsspannung mit einer sogenannten "Freilaufdiode" kurz. [Bild hier -- Verbindung zu "Relaisverzögerung" herstellen, hier und dort.]



Bitte achte auch bei Experimenten darauf, dass diese Schaltung nicht funkentstört ist und in Fernsehern und Radios Störungen verursachen kann.

Deshalb bitte nicht unbedingt den ganzen Tag laufen lassen, um Ärger mit den Nachbarn oder gar Behörden zu vermeiden.

Bei entsprechend sorgfältiger Auswahl des Relais und der Speisespannung können wirklich starke Elektroschocks auftreten, also besser immer Vorsicht walten lassen.

Bitte benutze möglichst alte, gebrauchte Relais, denn die Relaiskontakte werden schnell abgenutzt oder gar zerstört.

 

Viel Vergnügen beim Schnarren,

 


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