Reibungselektrisiermaschine

Geschichte:
Die allerersten Elektrisiermaschinen arbeiteten nach dem Reibungsprinzip. Schon seit frühester Zeit ist bekannt das bestimmte Stoffe durch Reibung die Fähigkeiten erlangen andere Stoffe anzuziehen. Besonders Bernstein zeigt diese Eigenschaft, sodass der griechische Name für Bernstein "Electron" dem Phänomän den Namen gab. Die erste Elektrisiermaschine, die es erlaubte größe Mengen an Elektrizität zu erzeugen wurde von Otto v. Guericke 1672 gebaut. Er benützte eine Kugel aus gegossenem Schwefel die er in Drehung versetzte und mit den Händen rieb. Die zerbrechliche Schwefelkugel wurde von späteren Forschern durch Scheiben oder Zylinder aus Glas ersetzt und statt der Hände wurden Reibpolster aus Leder verwendet. Im Gegensatz zur später entwickelten >> Influenzmaschine<< liefert die Reibungsmaschine im Allgemeinen niedrigere Spannungen und Ströme ist aber weniger feuchteanfällig und benötigt deutlich niedrigere Drehzahlen zum Betrieb.

Aufbau:
Statt Glas wurde hier das leichter zu bearbeitende Plexiglas verwendet. Die Plexiglasscheibe hat einen Durchmesser von 35 cm und ist 3 mm dick. Angetrieben wird die Scheibe von einem kräftigen Motor mit Untersetzungsgetriebe. Durch die Reibkissen wird die Umdrehung der Scheibe stark gebremst sodass das Drehmoment des Antriebs deutlich höhers sein muß als bei der Influenzmaschine. Die erzeugte Ladung wird mit zwei Sprühkämmen abgenommen und lädt eine Metallkugel. Zur Erhöhung der gespeicherten Energie kann ein Kondensator (Leidener Flasche) mit der Metallkugel verbunden werden.

	Ein besonderes Augenmerk verdienen die sogenannten Reibzeuge welche entscheidend für die Funktion der Maschine sind. Die früher verwendeten Lederkissen mit einem Überzug aus Zinn/Zinkamalgan kommen nicht in Frage, da zum Einen Amalgan zu einem hohen Anteil aus giftigem Quecksilber besteht und sich zum Anderen dieses Reibzeug nur für Glasscheiben eignet. Das Reibmaterial auf auf das Scheibenmaterial abstimmt sein (möglichst unterschiedliche Dielektrizitätskonstante) und genügend Leitfähigkeit aufweisen um die getrennten Ladungen abfliesen lassen zu können. Nach Versuchen mit verschiedener Materialen wie Leder, Frotteestoff, Moosgummi, Karton fiel die Wahl auf "Clina Spül- und Haushaltstücher" vom Pennymarkt. Dieser Fliesstoff scheint genügend Leitfähigkeit aufzuweisen und eignet sich gut für diese Zwecke.
Das Tuch wurde über zwei Alubleche gespannt, die mit Blattfedern aus Stahl gegen die rotierende Scheibe gedrückt werden. An die Blattfedern werden auch die Ableitungsdrähte des Reibzeugs angelötet. Diese Drähte führen zur Doppelkugel der Funkenstrecke. Die andere Kugel der Funkenstrecke ist mit den Sprühkämmen verbunden welche die gegenpolige Ladung von der rotierenden Scheibe abnehmen. Die Sprühkämme sind mit der Zickzackschere aus dünner Messingfolie geschnitten und an Messingröhrchen gelötet. Außer an den Sprühkämmen sollten alle spannungsführenden Metallteile keine scharfen Spitzen um Coronaeffekte zu vermeiden. Zum Antrieb der Scheibe dient ein Getriebemotor der bei der Nominalspannung von 12 V an der Ausgangsachse eine Drehzahl von 60 Rpm (60 Umdrehungen/min) liefert.

Betrieb:
Trotz des einfachen Aufbaus und der sehr niedrigen Drehzahl liefert die Maschine sehr schöne Resultate. Trotz des einfachen Aufbaus und der sehr niedrigen Drehzahl liefert die Maschine sehr schöne Resultate. Die Schlagweite des Funkens zwischen den Kugeln ist größer als 37 mm. Laut Tabelle entspricht das einer Spannung von 90 bis 110 kV. Bei einer Drehzahl von 60 rpm erfolgen die Entladungen mit einer Frequenz von 4 Hertz, die bei höherer Drehzahl entsprechend ansteigt.
Durch ein zweites Reibzeug und einen zweiten Satz Sprühkämme welche um 180° versetzt an der Scheibe angeordnet werden könnte die Leistung noch weiter verbessert werden.
Man sieht das es nicht unbedingt eine vergleichsweise komplizierte Influenzmaschine sein muß um Spannungen im 100 Kilovoltbereich zu erzeugen