Bandgenerator 2

Allgemeines: eine Leistungssteigerung von Bandgeneratoren ist durch die Anwendung der Fremderregung möglich. Hierbei werden die Ladungen nicht durch Reibung des Bandes an einer Isolierstoffrolle erzeugt, sondern durch einen externen Hochspannungsgenerator erzeugt. Bei dieser Betriebsart lässt sich sowohl die Erregung und somit die Ausgangsspannung in weiten Grenzen regeln, auch ist die Polarität frei wählbar, während bei der Eigenerregung die Polarität durch das Material der Erregerrolle und des Bandes festgelegt ist.

Aufbau: der Aufbau gleicht dem ersten Generator, mit Ausnahme des unter der unteren Rolle angebrachten Hochspannungsnetzteiles. Dieses, in üblicher Weise aufgebaute, Netzteil liefert eine Spannung von etwa 15kV und ca. 300uA Strom

Die Hochspannung liegt am Erregerkamm an, während die untere Transportrolle geerdet ist. Durch die am Erregerkamm entstehende Glimmentladung werden Ladungen auf das Band gesprüht welche durch den Transport nach oben die kugelförmige Hochspannungs-elektrode lädt. Die am Erregerkamm entstehende Glimmentladung ist bei Dunkelheit gut zu sehen.

Als Transportband wurde ein Weich-PVC Band verwendet (Herzlichen Dank an Peter Jakob für die freundliche Spende). Die Hochspannungselektrode besteht aus zwei der bewährten 40cm IKEA Salatschüssel. In die Untere wurde eine große Öffnung geflext und wiedermal ein großer Metallfressnapf eingelötet. Über diese Lötstelle wurde ein 15mm dickes Weichkupferrohr gelötet, welches die bei hohen Spannungen auftretenden Sprüherscheinungen reduziert. Für eine gute Funktion des Generators war es wichtig die obere Rolle mit dem Abnahmekamm möglichst tief in das feldfreie Innere der Kugel zu versenken. Um die obere Walze wurden zwei Kämme instaliert, einer ist direkt mit der Kugel verbunden und ein zweiter ist, gegen die Kugel isoliert, mit der Metallwalze verbunden. Die Vorrichtung sollte durch Umladung des Bandes den erreichbaren Ladestrom verdoppeln, was aber in diesem Fall nicht eindeutig gemessen werden konnte.
Angetrieben wird der Generator mit einem 70W Nähmaschinenmotor. Die Drehzahl kann zwischen 650 U/min und 2200 U/min mit einem Vorschaltwiderstand (470 Ohm Drahtpoti) verändert werden. Bei den verwendeten 30 mm dicken Walzen entspricht das einer Bandgeschwindigkeit von 0.95 bis 3.5 m/s.

Betrieb: Bei einer Bandgeschwindigkeit von 0.95 m/s wurde ein Kurzschlußstrom von 4 uA gemessen der bei 3.5 m/s auf etwas über 10 uA steigt. Wie bei ersten Bandgenerator konnte die erzeugte Spannung nur geschätz werden. Messungen mit einem selbstgebauten Feldstärkemessgerät (Feldmühle) ergaben einen Wert von 190 kV und die erreichte Funkenlänge von 7cm zwischen der Hochspannungselektrode und einer geerdeten 20 cm Metallkugel bestätigt in etwa diesen Wert

Von unteren Rand der Hochspannungselektrode gehen wesentlich längere Funken aus. Die längsten Entladungen wurden bei Annäherung der Hand erzielt, mit dieser, allerdings etwas schmerzhaften aber im wesentlichen ungefährlichen, Methode werden Entladungen bis zu 30 cm erreicht.