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Plasma Generator

1f932e938a4822893d791b8e5d17e392Um in normaler Luftatmosphäre mit Hilfe von Elektrizität ein Plasma zu erzeugen, benötigen wir eigentlich nicht viel.

Salop gesprochen müssen wir nur einen hohen Strom durch die Luft fließen lassen. Dies erweißt sich allerdings als recht schwierig, da wir ja wissen das Luft ein guter Isolator ist und deshalb einen hohen ohmschen Widerstand besitzt.

Zum Glück!

Ansonsten würden wir ständig Stromschläge bekommen. Aber wie können wir trotzdem unsere Plasmide erzeugen? Nun, indem wir eine sehr hohe Spannung benutzen. In der Natur nennen wir so etwas einen Blitz…

Um eine Luftstrecke von 1cm zu überspringen, benötigen wir eine Spannung von etwa 10kV (10.000V).

Das stellt uns wieder vor ein Problem. Kein prinzipielles, nur ein technisches. Die Hohe Spannung lässt sich einfach durch einen Trafo erzeugen. Allerdings können wir so nicht ohne weiteres hohe Ströme fließen lassen. Ein Strom von 1A fließen zu lassen würde bedeuten, dass wir einen Transformator brauchen, der 10kW Leistung übertragen kann und wir benötigen Unmengen an Energie.

Klingt alles kompliziert und schwierig.

Die Lösung ist etwas simpler. Wir bauen einen kleinen Zündtrafo, der für eine kurze Zeit einen kleinen Blitz erzeugt, mit sehr wenig Strom. Die Luft im Blitz ist ionisiert und leitet Elektrizität etwas besser als unionisiert. Jetzt können wir mit einer geringeren Spannung einen hohe Strom durchfließen lassen.

Wir können.

Es bietet sich allerdings an, den Strom durch einen Hochspannungs-ElKo (Elektrolytkondensator) bereit zu stellen. Die Schaltung dazu ist links-oben zu sehen.

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Hierbei ist zu beachten, dass die Sekundärspule einen niedrigen Gleichstromwiderstand haben muss und dass diese Auch die hohen Ströme aushalten muss. Ein Prinzipieller schematischer Aufbau ist rechts zu sehen.

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Zündelektroden
Betrachten wir noch einmal den Ablauf:

der Kondensator wird auf seine Sollspannung geladen und der Zündimpuls wird durch schließen des Schalters ausgelöst. Dadurch entsteht ein kleiner, winziger Blitz, den man in der Realität nicht so niemals sehen wird.

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gezündete Funkenstrecke
Dieser Blitz ionisiert, obwohl er so klein ist, die Luft beträchtlich. Dadurch sinkt der ohmsche Widerstand der Luft so stark, dass sich der Elko durch diese entladen kann. Das geschieht so schnell, dass man den kleinen Vorblitz nie zu sehen bekommen wird.

Durch den hohen Strom der dabei (für kurze Zeit) fließt, heizt sich die Luft stark auf und dehnt sich zu einem kleinen Ball aus.

ein kleiner Plasmid ist geboren.

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