Die Funkenstrecke gilt als das allererste von Menschenhand hergestellte elektronische Bauteil. Es wurde viel früher erfunden als die Vakuumröhre, der Transistor und der Elektromotor. Und es ist auch einfach, es zu Hause selbst zu machen.
Anleitung
Schritt 1
Die einfachste Funkenstrecke ist eine Kugelfunkenstrecke. Wie der Name schon sagt, besteht es aus zwei Metallkugeln. Die Durchmesser der Kugeln haben wenig Einfluss auf ihre Durchbruchspannung, sie hängt viel stärker von ihrem Abstand, der Zusammensetzung des Gasgemisches, in dem sie sich befinden, und dem Druck dieses Gasgemisches ab.
Schritt 2
Es kann näherungsweise davon ausgegangen werden, dass in Luft bei Atmosphärendruck die Durchbruchspannung einer Kugelfunkenstrecke in Kilovolt gleich dem Kugelabstand in Millimetern ist. Indem ein Strombegrenzungswiderstand in Reihe mit der Funkenstrecke geschaltet wird, um einen Kurzschluss zu verhindern, und einen Mechanismus aus einem gut isolierenden Material herstellt, um den Abstand zwischen den Kugeln zu ändern, kann eine solche primitive Vorrichtung hohe Spannungen sehr genau messen. Wenn die Spannung variabel ist, wird ihr Spitzenwert gemessen.
Schritt 3
Wesentlich effizienter arbeitet die Funkenstrecke, deren Elektroden eine andere Form als die Kugel haben. Je schärfer sie sind, desto geringer ist die Durchbruchspannung bei gleichen Bedingungen (Elektrodenabstand, Art des Gasgemisches, Druck). Bei einem Gerät mit nadelförmigen Elektroden ist die Durchbruchspannung unter den gleichen Bedingungen viel niedriger als bei einer Funkenstrecke mit Kugeln.
Schritt 4
Ein Ableiter hat interessante Eigenschaften, deren Elektroden nicht gleich sind. Wenn eine davon eine Nadel und die andere eine senkrecht dazu stehende Platte ist, hängt ihre Durchbruchspannung stark von der Polarität ab. In einem bestimmten Spannungsbereich ist ein solches Gerät sogar gleichrichtfähig, was bisher in manchen Laboranlagen teilweise zum Einsatz kommt.
Schritt 5
Aufgrund seiner nichtlinearen Eigenschaften kann es als aktives Element eines Relaxationsgenerators wirken. Wie Sie wissen, besteht ein solcher Generator aus einer Stromquelle mit einem großen Innenwiderstand, einem Kondensator und jedem Element mit einem negativen dynamischen Widerstand: einem Dinistor, einer Neonlampe oder einer Funkenstrecke.
Schritt 6
Eine gewöhnliche elektrostatische Schulmaschine enthält alle Elemente, die Teil eines Entspannungsgenerators sein sollten. Deshalb erfolgen beim Drehen des Griffs die Entladungen zwischen den Elektroden mit einer bestimmten Frequenz, die von der Drehgeschwindigkeit des Griffs (er bestimmt die Ladegeschwindigkeit der Leydener Gläser) und dem Abstand zwischen den Elektroden (der die Durchbruchspannung der Funkenstrecke).
