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Lasst die Funken fliegen! Wie in einem Funkeninduktor eine Hochspannung entsteht.

Im 18. Jahrhundert begeistern sich Wissenschaftler für die Erforschung der Elektrizität.

Der amerikanische Staatsmann und Forscher Benjamin Franklin erkennt 1749, dass elektrostatische Entladungen erstaunliche Ähnlichkeit mit Blitzen aufwiesen und dass Blitze von Metallspitzen angezogen werden. In Physiklaboren rund um die Welt werden Geräte entwickelt, mit denen hohe Spannungen erzeugt werden können. Michael Faraday entdeckt knapp 100 Jahre später die elektromagnetische Induktion. Sie beschreibt das Wechselspiel von Elektrizität und Magnetismus und wie sich beide beeinflussen.


Ein Funkeninduktor kombiniert diese beiden Prinzipien und macht es möglich, aus niedrigen Spannungen Hochspannungen von bis zu 100.000 Volt zu generieren. Das Gerät besteht aus zwei Stromkreisen mit jeweils einer Spule. Durch die erste Spule (Primärspule) mit wenigen Drahtwicklungen fließt Strom aus einer Batterie. Der Spule vorgeschaltet ist ein Unterbrecher, der den Strom 16-20 mal in der Sekunde unterbricht. Die zweite Spule (Sekundärspule) hat eine höhere Anzahl Drahtwindungen und ist über einen Eisenkern mit der ersten Spule verbunden. Sie ist nicht an die Batterie angeschlossen. Dafür ist sie mit einer Entladungsvorrichtung gekoppelt. Das können zwei, wie bei diesem Funkeninduktor, spitz aufeinander zu zeigende Metallspitzen sein.

Wie entsteht jetzt eine Hochspannung im Funkeninduktor? Immer wenn der Unterbrecher den Stromfluss unterbricht, fällt das Magnetfeld um die erste Spule zusammen. Es baut sich sofort wieder auf, wenn des Stromkreis wieder geschlossen ist. In der zweiten Spule entsteht durch das sich ständig ändernde Magnetfeld eine Spannung. Diese Spannung ist um ein vielfaches höher, da die zweite Spule viel mehr Drahtwindungen hat als die erste. Ist die induzierte Spannung hoch genug, entlädt sie sich als Funken bzw. Blitz zwischen den zwei Metallspitzen. Dann beginnt das Spiel von Neuem.


Funkeninduktoren kommen mittlerweile nur noch zu Lehrzwecken in Schulen und Universitäten zum Einsatz. Dieser Funkeninduktor der Londoner Firma Griffin & George Ltd. stammt aus den 1950-1960er Jahren. Die britische Firma stellt verschiedenste Lehrmittel für Technik und Naturwissenschaften her, mittlerweile unter dem Namen Griffin Education Enterprises.

 

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