Teslatrafo-Berechnung

Dies ist eine erweiterte und modifizierte Version des Teslasrechners von Jens Raacke: www.raacke.de

Modifikationen sind: Ersetzung der Näherungsformel für die Kapazität des Torus und für die (für niedrige Frequenzen gültige) Induktivität der Sekundärspule durch genauere Formeln.
Erweiterungen sind: Die Resonanzfrequenz des Sekundärschwingkreises wird zusätzlich nach der Theorie von Corum/Corum berechnet (siehe RF Coils, Helical Resonators and Voltage. Magnification by Coherent Spatial Modes). Man erhält damit genauere Resonanzfrequenzen. Im Bereich mittelgroßer Topload-Kapazitäten gibt es jedoch auch nach dieser Theorie noch beträchtliche Abweichungen zu den gemessenen Resonanzfrequenzen. Daher wird versucht, die Resonanzfrequenz durch Interpolation von gemessenen Frequenzen genauer zu ermitteln.

Zu beachten ist, dass die Berechnung aller Resonanzfrequenzen auf der Annahme basiert, dass keine Streamer vom Topload ausgehen. Wenn tatsächlich während der Energieübertragung von der Primär- auf die Sekundärseite noch Streamer vom vorangehenden Zyklus vorhanden sind, ergibt sich eine Vergrößerung der Topload-Kapazität und somit eine Verkleinerung der Resonanzfrequenz des Sekundärschwingkreises. Außerdem wird in den Rechnungen angenommen, dass die Abstände zwischen dem unteren Ende der Sekundärspule und dem Erdboden sowie zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Toploads sehr klein sind. Wenn tatsächlich der untere Abstand vergrößert wird, ergibt sich allerdings nur eine geringe Vergrößerung der Resonanzfrequenz (es sei denn der untere Abstand ist im Verhältnis zur Spulenhöhe groß). Eine Vergrößerung des Abstands zwischen dem oberem Wicklungsende und dem Topload (wenn also das untere Ende des Toploads über dem oberen Ende der Sekundärwicklung ist) bewirkt eine Verkleinerung der Resonanzfrequenz.

Wie gesagt, wurden die Berechnungen nach Jens Raacke und nach Corum/Corum eigentlich dazu entworfen, um die Resonanzfrequenz ohne vorhandene Streamer zu berechnen. Wenn – wie meist in der Praxis – mittlere Topload-Kapazitäten vorhanden sind, liefern die Berechnungen jedoch zu kleine Resonanzfrequenzen, wie die Messergebnisse zeigen. Da jedoch die Resonanzfrequenz in Gegenwart von Streamern kleiner wird, erscheint es in der Praxis durchaus sinnvoll, Spulen nach Raacke oder Corum/Corum zu dimensionieren.



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