Thomsonversuch mit dem Hochspannungskondensator


Thomsonversuch
Man lädt den Hochspannungskondensator (Kapazität C=53μF, spannungsfest bis 3300 Volt) mit einem Hochspannungsnetzgerät auf ca. 2500 Volt auf, was mit den zur Verfügung stehenden Netzgeräten etwa 2 Minuten dauert. Anschließend wird der Kondensator über eine Spule mit 300 Windungen auf einem offenen U-Kern entladen. Auf den anderen Schenkel des U-Kerns oder einen zusätzlichen Eisenkern gibt man einen möglichst leichten, entgrateten Aluminiumring. Die Energie des Kondensators reicht aus, um den Kern über zwei Meter in die Luft zu schießen! Bei ausreichend Platz und schnellem Schließen der Kontakte sollen auch schon 6 Meter erreicht worden sein. Die Ursache der Bewegung des Ringes ist natürlich die schnelle Flussänderung beim Entladen des Kondensators über die Spule. Die im Aluminiumring induzierte Spannung bewirkt einen starken Strom, dessen Magnetfeld dem der Spule entgegengerichtet ist. Berechnet man die eigentlich zu erreichende Höhe mit Hilfe der Formel für den Energieinhalt des Plattenkondensators (1/2⋅C⋅U2) und der Formel für die Lageenergie, so ergibt sich doch eine deutliche Diskrepanz.
Es gibt keine Schalter, mit denen man solche Spannungen schalten kann: gewöhnliche Kontakte werden zerstört. Daher muss man die Kontakte zum Laden (links) und zum Entladen (rechts) mit Isolatoren realisieren, die jeweils nacheinader durch Berühren mit einem Entlader überbrückt werden.
Dringende Bitte: Den Kondensator nur vollständig entladen und mit dem Überbrückungskabel gesichert wieder in den Schrank stellen.