Influenzmaschine

Bei einer Influenzmaschine handelt es sich um einen elektrostatischen Generator, der zur Erzeugung von hohen Spannungen das Prinzip der Landungstrennung durch Influenz nutzt.

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Die Influenzmaschine (siehe Abbildung) besteht aus zwei gleich großen Acrylglasscheiben mit gleich großen Stanniolplatten auf den Außenseiten im regelmäßigen Abstand. Diese sind mit einem geringen Abstand auf einer horizontalen Drehachse gelagert. An jedem der beiden Querleiter - vorne und hinte - sind jeweils zwei Metallpinsel angebracht. Sie verbinden jeweils gegenüber liegende Stanniolplatten elektrisch miteinander. Die Querleiter sind idealerweise um etwa 45° gegen die Horizontale verkippt und der vordere und der hintere stehen etwa senkrecht zueinander. An den Isolierleisten - vorne und hinten - befinden sich zusätzlich jeweils zwei Metallbürsten, eine links und eine rechts, die einige Millimeter (einstellbar) von den Scheiben entfernt sind. Diese zweimal zwei Metallbürsten sind über Bügel elektrisch leitend mit jeweils einer Elektrodenstang verbunden. Über die beiden Schalthebel können die beiden Leidener Flaschen (Kondensatoren) hinzu geschaltet werden. Über den Trennschalter können die beiden Leidener Flaschen verbunden oder getrennt werden. Angetrieben werden die Kunststoffscheiben durch eine Kurbel mit zwei Antriebsriemen auf der Rückseite. Einer der beiden Antriebsriemen läuft überkreuz, sodass sich die beiden Acrylglasscheiben gegenläufig drehen.

Funktionsweise

Sind durch Fluktuationen einige Stanniolplatten schwach aufgeladen, so wird durch viele Influenzvorhänge, hervorgerufen durch die gegenläufige Rotation der Acrylglasscheiben, die Aufladung weiter verstärkt. Dies geschieht so lange bis es zu einem Funkenschlag an den Elektroden kommt.

Wenn beispielsweise der Metallbelag A1 auf der vorderen Scheibe gegenüber dem Pinsel D1 positiv aufgeladen ist, wird auf dem gegenüberliegenden Metallbelag B1 auf der hinteren Scheibe eine negative Ladung influenziert und eine gleich große positive Ladung fließt über die Pinsel D1 und D2 und den Querleiter D zum diametral gegenüberliegenden Metallbelag B1 ab. Dort bindet sie auf den gegenüberliegenden Metallbelag A1 eine entsprechende negative Ladung.

Nunmehr wird die hintere Scheibe so gedreht, dass der zuerst erwähnte negativ aufgeladene Belag B1 gegenüber dem Pinsel C1 zu liegen kommt. Auf dem dort befindlichen Belag A1 auf der vorderen Scheibe wird nun eine positive Ladung influenziert, während die entsprechende negative Ladung über die Pinsel C1 und C2 und den Querleiter C zur diametral gegenüberliegenden Belegung A1 abgeleitet wird. Dort wiederum bindet sie auf dem gegenüberliegenden Belag B1 auf der hinteren Scheibe eine positive Ladung.

Nach diesem Schritt wird die Drehung der vorderen Scheibe betrachtet, die den unter dem Pinsel C1 befindlichen positiv aufgeladen Belag A1 in die Stellung dem Pinsel D1 gegenüber befördert.

Diese beiden Schritte erfolgen gleichzeitig. Auf der vorderen Scheibe werden, unter dem Einfluss der Ladungen auf der hinteren Scheibe, unter den Pinseln C1 bzw. C2 Ladungen influenziert. Diese Ladungen werden, nachdem sie die gegenüberliegenden Pinsel D1 bzw. D2 passiert haben und dort auf den entsprechenden Belegungen der hinteren Scheibe B Ladungen influenzieren konnten, weitergeführt, bis sie an den Bürsten E ihre Ladung abgeben können. Entsprechendes geschieht gleichzeitig auf der hinteren Scheibe.

Experimente

Sicherheitshinweise

Elektronische Geräte, wie z.B. Smartpfones, Computer oder digitale Messgeräte, können durch hochfrequente Störspitzen beschädigt werden. Diese werden durch die Funkenüberschläge verursacht.
Zur Reinigung der Kunststoffteile der Influenzmaschine nur Waschbenzin und niemals Lösungsmittel verwenden.
Influenzmaschinen an einem trockenen, staubgeschützten Platz aufbewahren. Keiner direkten Wärmestrahlung (Sonne, Heizung) aussetzen.
Zur Lagerung der Influenzmaschine die beiden Elektrodenstangen über die Kugeln miteinander verbinden.

Betriebsanweisung

Influenzmaschine

Bedienungsanleitung des Herstellers

Bedienungsanleitung 3B Scientific Physics

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Elektronik: 4c
Hersteller	3B Scientific
Abmessung	360 mm x 290 mm x 450 mm
Scheibendurchmesser	310 mm
Funkenlänge	max. 120 mm
Kurzschlussstrom	ca. 30 μA
Masse	3,4 kg