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Technik kurz erklärt

Die Entwicklung der Teslaspule

| Autor/ Redakteur: M.A. Bernhard Richter / Katharina Juschkat

In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir jede Woche ein Meisterwerk der Konstruktion vor. Heute: Die Teslaspule.

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Der 1901 gebaute Wardenclyffe Tower auf Long Island in den USA wurde wegen Geldmangels 1917 wieder abgerissen.
Der 1901 gebaute Wardenclyffe Tower auf Long Island in den USA wurde wegen Geldmangels 1917 wieder abgerissen.
(Bild: Gemeinfrei)

Die Teslaspule, auch Tesla-Transformator, ist ein, nach seinem Erfinder Nikola Tesla benannter Resonanztransformator. Er dient zur Erzeugung von hochfrequenter Wechselspannung.

Tesla experimentierte Ende des 19. Jahrhunderts mit unterschiedlichen Konfigurationen aus zwei oder manchmal drei Resonanz-Schwingkreisen. Er nutzte diese Geräte, um neuartige Experimente in den Bereichen elektrische Beleuchtung, Phosphoreszenz, Röntgenerzeugung, hochfrequente Wechselstromphänomene, Elektrotherapie oder drahtloser Übertragung Energieübertragung durchzuführen.

Tesla-Spulen können Ausgangsspannungen von 50 Kilovolt bis hin zu mehreren Millionen Volt in großen Spulen erzeugen. Die Wechselstromausgabe liegt im niedrigen Hochfrequenzbereich, in der Regel zwischen 50 kHz und 1 MHz.

Obwohl einige oszillatorgetriebene Spulen einen kontinuierlichen Wechselstrom erzeugen, haben die meisten Tesla-Spulen einen gepulsten Ausgang; Die Hochspannung besteht aus einer schnellen Reihe von Impulsen mit hochfrequentem Wechselstrom.

Strom ohne Kabel

Die Versuchsanordnung im Bild oben – der 1901 gebaute Wardenclyffe Tower – sollte ein Prototyp für eine weltweite Energieübertragung werden. Allerdings wurde sie nie fertiggestellt und wegen Geldmangel 1917 abgerissen.

Wirklich relevante technische Anwendungen gibt es für die Apparaturen, außer Unterhaltung und in Bildungseinrichtungen nicht. Kleinere Teslaspulen werden zum Aufspüren von Gaslecks in Hochvakuumsystemen genutzt. Das von Tesla propagierte Prinzip der drahtlosen Übertragung von Energie wird heute zur Übertragung sehr kleiner Leistungen im Bereich von Mikrowatt bis zu einigen Milliwatt zwar angewendet, erfordert aber keine Hochspannung.

Anwendungen des Prinzips

Anwendungsbeispiele sind unter anderem kabellose Ladeschalen für Smartphones. Auch RFID-Chips und Sensoren, die sich aus einem hochfrequenten elektromagnetischen Feld speisen. Das Feld wird durch Ringspulen erzeugt, die an die Sensoren angenähert werden und zugleich dem Empfang der Signale der Sensoren dienen. Es gibt auch Versuche, in einem ganzen Raum ein entsprechend hohes Feld zu erzeugen, um darin befindliche Sensoren geringer Leistung zu speisen.

In der Gaming-Szene sind Tesla-Spulen aus dem Spiele-Klassiker Command & Conquer Red Alert bekannt, bei der Tesla-Spulen eine wesentliche Rolle als Verteidigungswaffe gegen herannahende Truppen spielen.

Die derzeit größte Tesla-Spule der Welt ist eine 130.000-Watt-Einheit, Teil einer 12 Meter hohen Skulptur und befindet sich derzeit in einem privaten Skulpturenpark in Auckland, Neuseeland.

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Über den Autor

M.A. Bernhard Richter

M.A. Bernhard Richter

Redakteur Online/Print/Video, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht