Schülerprojekt: Tesla-Transformator

Der nach seinem Erfinder Nikola Tesla benannte Tesla-Transformator ist ein sogenannter Resonanztransformator, bei dem die Primär- und Sekundärspule ohne Eisenkern nur durch einen Luftspalt gekoppelt sind. Sowohl die Primär- als auch die Sekundärseite bilden mit der jeweiligen Spule und einer in Reihe liegenden Kapazität einen Schwingkreis, deren Resonanzfrequenzen aufeinander abgestimmt sein müssen. Der Tesla-Transformator wird zur Erzeugung von Hochspannungen für wissenschaftliche Untersuchungen und sehr eindrucksvolle Experimente verwendet. Wegen seiner geringen Leistung hat er in der Energietechnik keine Bedeutung.

Um das im Unterricht erworbene theoretische Wissen zu festigen und zu vertiefen, hat sich ein Schüler der Fachschule Elektrotechnik, Matthias Wimmer, solch einen Tesla-Transformator in Eigenregie zu Hause selbst aufgebaut. Von der Planung des Projektes, den Berechnungen bei der Dimensionierung der Komponenten, der Anschaffung bzw. dem Eigenbau einiger Bauteile bis zur Montage, Inbetriebnahme und der Testdurchführung hat Herr Wimmer alles komplett eigenständig durchgeführt. Da ihm für eine letzte Feinabstimmung der Resonanzfrequenzen von Primär- und Sekundärseite das notwendige Messequipment fehlte, wurde dieser letzte Arbeitsschritt in einem kleinen Unterrichtsprojekt zusammen mit der gesamten Klasse in der Fachschule Elektrotechnik erledigt. Die Messungen wurden aus sicherheitstechnischen Gründen mit einer primärseitigen Einspeisung einer 2 Volt Rechteckspannung durchgeführt.

Schaltplan und Berechnungen von Herrn Wimmer für den selbstgebauten Tesla-Transformator.
Eigenhändige Wicklung der Sekundär-Spule auf der Drehbank.
Eigenhändige Wicklung der Sekundär-Spule auf der Drehbank.
Endmontage der selbstgefertigten Kopfelektrode auf die Sekundär-Spule.
Selbstgefertigte Kopfelektrode.
Tesla-Transformator in Aktion.
Tesla-Transformator in Aktion.
Tesla-Transformator in Aktion.
Tesla-Transformator in Aktion.
Aufbau der Spulen des selbstgebauten Tesla-Transformators.
Aufbau der Resonanzschwingkreise des selbstgebauten Tesla-Transformators.
Messaufbau für die Feinabstimmung der Resonanzfrequenzen von Primär- und Sekundärseite des Tesla-Transformators.
Messung an der Primärseite des Tesla-Transformators.
Messung an der Sekundärseite des Tesla-Transformators.
Innenleben des Tesla-Transformators mit Leistungsdioden, Kondensator-Batterie, Funkenentladungsstrecke und Zündgenerator.
Letzte Feinabstimmung der Resonanzfrequenzen der Primär- und Sekundärseite des Tesla-Transformators durch Einlöten zusätzlicher Widerstände.
Vorderansicht auf den Tesla-Transformator.
Draufsicht auf den Tesla-Transformator.
Seitenansicht auf den Tesla-Transformator.