Influenzmaschine

Influenzmaschine gross.jpg | Influenzmaschine.jpg Eine Influenzmaschine kann durch die Trennung von Ladung mit Hilfe von Influenz sehr hohe Spannungen bis mehreren Zehntausend Volt erzeugen. Erfinder dieser Maschinenkategorie war u.a. James Wimshurst (1832-1903); die bekannteste Variante der Influenzmaschine ist die Wimshurstmaschine. Die Urform der Influenzmaschine ist das Elektrophor welches 1753 dem Canton von London bekannt war, 1762/64 vom schwedische Physiker Johannes Wilcke beschrieben wurde und um 1775 vom italiänischen Physiker Alessandro Volta für die Praxis weiterentwickelt wurde.

Funktionsweise

Man lässt zwei Glas- oder Plexiglasscheiben, früher auch Scheiben aus Hartgummi (Ebonit), in gegenläufiger Richtung rotieren. Auf den Plexiglasscheiben sind Metallstreifen aufgeklebt. Leitende (Metall-) Bürsten verbinden gegenüberliegende Metallstreifen der Plexiglasscheiben. Entsteht durch Reibung auf der einen Seite eine Ladungsansammlung, werden auf der gegenüberliegenden Seite durch elektrische Influenz zwangsläufig entgegengesetzte Ladungen bewirkt. Diese Ladungen werden bei der weiteren Drehung der Scheibe von Kontakten (Metallbürsten) aufgenommen und zu einem Kondensator, der für hohe Spannungen geeignet ist (z.B. sog. Leidener Flasche), geleitet. Ab einer gewissen Spannung kommt es an den angeschlossenen Funkenstrecken zu wiederholten Blitzentladungen.

Varianten

Die Bohnenberger-Maschine

Diese etwas kurios anmutende Maschine stammt aus dem Jahr 1798 und wurde von Gottlieb Christoph Bohnenberger erfunden. Sie ist eine der ersten rotierenden Influenzmaschinen und stellt einen Meilenstein der Elektrostatik dar. Mit Maschinen wie dieser konnten erstmals in der Menschheitsgeschichte Spannungen von einigen Tausend Volt künstlich und geplant – wenn auch damals nicht messbar – erzeugt werden.

Durch Drehen am Apparat wird eine Rotation der zwei gegenüberliegenden Scheiben und beim Vorbeigang an der dritten eine elektrische Spannung gerade in der vorbeidrehenden aufgebaut. Die Ladung wird eine halbe Umdrehung später durch Berührung am oberen Ende auf das Reservoir der Kugel übertragen. Mit jedem Umlauf erhöht sich die Spannung. In einem Nachbau der ersten Bohnenberger-Maschine konnten Spannungen bis 15 kV erzeugt werden.

Weitere Influenz-Maschinen

Holtzsche_Elektrisiermaschine.png

Die Holtzmaschine ist ein weiteres Gerät zur Erzeugung hoher Spannungen, erfunden 1865 von Wilhelm Holtz in Berlin.
Kelvin-Generator
Wimshurstmaschine

Siehe auch:

August Toepler, Vorreiter moderner Influenzmaschinen.
Elektrometer, ein Messgerät für elektrische Feldstärken, das auf dem Influenzeffekt basiert
Elektroskop, mechanisches Messgerät für Hochspannung das auf dem Prinzip der Ladungsabstoßung basiert
Van-de-Graaff-Generator, auch bekannt als Bandgenerator, basiert auf dem Effekt der Reibungselektrizität

Literatur

Gottlieb Christoph Bohnenberger: Beschreibung unterschiedlicher Elektrizitäts-verdoppler von einer neuen Einrichtung, nebst einer Anzahl von Versuchen über verschiedene Gegenstände der Elektrizitätslehre, etc. Tübingen 1798

Weblinks

de Queiroz, Antonio Carlos M., "Electrostatic Machines": Nachbauten und Übersicht über viele Varianten (engl.)
Influenzmaschine von Wimhurst (dt.)
Nachbau der ersten Bohnenberger-Maschine (engl.)
Influenzmaschine (spanisch)