Elektromagnetisches Feld eines Marx - Generators

Hallo Leute!

Ich hab hier mal eine Frage meine Facharbeit betreffend. Ich habe einen Marx Generator gebaut, der auch wunderbar funktioniert, nun ist mir aber bei einigen Experimenten etwas aufgefallen:
Wenn die (digitale) Lötstation zu nah am Generator steht, dann schaltet sie bei jedem Blitz ab, funktioniert aber nach einem Neustart wieder einwandfrei. Soweit so gut, es entsteht eben ein „Mini-EMP“.
Da ich den für meine Arbeit gleich auch Messtechnisch nachweisen wollte habe ich versucht, ob das Feldstärke-Messgerät dafür schnell genug ist. Das Gerät misst die Feldstärke und benutzt ein Multimeter zur Anzeige.
Nächstes Phänomen: Ich kann auch alleine mit dem Multimeter und einem Kabel am (+)-Pol einen Ausschlag im mV Bereich bei Gleichspannung messen.
So, nun meine Frage: WAS genau messe ich da? das sollte ja dann eigentlich ein Potentialunterschied von der (-)-Buchse zum Ende des (+)-Kabels sein, oder? Warum kann ich aber mit nur einem Kabel an (-) nichts messen?
Die andere Erklärung wäre, das Kabel als Antenne zu sehen, aber warum messe ich dann Gleichspannung?
wie genau sieht überhaupt das Elektromagnetische Feld eines Blitzes aus?

Vielleicht gehört das ganze auch eher zu Physik, aber ich vertraue mal auf die Kompetenz des Elektronik Bretts :wink:
Danke für die Hilfe,
Ludwig

Hallo Ludwig !

Das sich schon allein mit der Plus-Messleitung etwas „messen“ läßt.überrascht mich nicht.
Das ist beim Digitalen Multimeter(nehme ich an) meist so,weil die Minusbuchse(und damit auch die Minus-Meßleitung) über die Abschirmung des Gerätes „geerdet“ ist.
Lege ich die Plusleitung z.B. auf ein Schaltnetzteil eines Laptops,erhalte ich im 2 V-Bereich bereits „Überlauf“.
Nehme ich die Minusleitung für den selben Test,erhalte ich eine wesentlich kleinere Anzeige.
Es handelt sich um elektromagnetische Einstreuungen,wobei die nichtgeerdete(nicht auf Schaltungsmasse liegende) Plusleitung wie
eine Antenne wirkt.

MfG
duck313

Hallo Luggi,

Die andere Erklärung wäre, das Kabel als Antenne zu sehen,
aber warum messe ich dann Gleichspannung?
wie genau sieht überhaupt das Elektromagnetische Feld eines
Blitzes aus?

Wenn Du den Blitz siehst, ist der interessante Teil eigentlich schon vorbei. Für den Hochspannungstechniker wie mich jedenfalls. Egal, der von Dir erzeugte Impuls ist die Entladung einer Gleichspannung. D.h., die erzeugte Impulsspannung ist eine Gleichspannung, der wegen des Blitzes fließende Strom ist zunächst ein Gleichstrom. Je nach den in Deinem Kreis vorhandenen Reaktanzen, kann der Impuls auch in die andere Polarität ausschwingen.

Jedenfalls hoffe ich, dass Du genau weißt, was Du da tust. So ganz ungefährlich ist es nicht. Falls Du im Raum Mannheim bist, können wir gerne mal die Impulsform nachmessen.

Gruß, Heiko Jahn

Hallo!

Das ist beim Digitalen Multimeter(nehme ich an) meist so,weil
die Minusbuchse(und damit auch die Minus-Meßleitung) über die
Abschirmung des Gerätes „geerdet“ ist.

Es ist war zwar in dem Fall kein digitales Multimeter (mit dem habe ich komischerweise nichts gemessen, wohl zu langsam), sondern ein analoges Showmultimeter aus der Schule, also so ein 40 cm hohes. Vermutlich hängt bei dem auch irgendein größeres Metallteil am Minuspol, das als Masse genügt.

Nehme ich die Minusleitung für den selben Test,erhalte ich
eine wesentlich kleinere Anzeige.
Es handelt sich um elektromagnetische Einstreuungen,wobei die
nichtgeerdete(nicht auf Schaltungsmasse liegende) Plusleitung
wie
eine Antenne wirkt.

Also wenn ich das richtig verstehe verschiebe ich damit Elektronen in dem Kabel an (+), die dann auf die Abschirmung (oder was auch immer) an (-) ausweichen. Und mit einem Kabel nur an (-) funktioniert es nicht, weil an (+) keine Masse ist.

OK, danke!

Hallo!

Wenn Du den Blitz siehst, ist der interessante Teil eigentlich
schon vorbei.

Wie genau meinst du das? Meinst du damit die Erzeugung der Hochspannung, oder die Ionisierung der Luft? Kannst du mir über zweiteres mehr erzählen, finde ich echt interessant!

Deinem Kreis vorhandenen Reaktanzen, kann der Impuls auch in
die andere Polarität ausschwingen.

Aha… durch den Blitzkanal noch, meinst du, solang, bis die Spannung zu klein ist dann also? Durch eine Art Schwingkreis also quasi?

Jedenfalls hoffe ich, dass Du genau weißt, was Du da tust. So
ganz ungefährlich ist es nicht. Falls Du im Raum Mannheim
bist, können wir gerne mal die Impulsform nachmessen.

Ja, weiß ich und trotzdem (oder gerade deshalb) bin ich sehr vorsichtig.
Nein, aus Mannheim bin ich leider nicht, komme ganz aus dem Süden, bei Oberammergau. Wie stelle ich mir so was vor? Geräte hab ich teils selbst, kann ich mir teils ausleihen… also wenn das Sinnvoll ist für meine Facharbeit, werde ich das wohl machen

Danke, Ludwig

Hallo Luggi,

Wenn Du den Blitz siehst, ist der interessante Teil eigentlich
schon vorbei.

Wie genau meinst du das?

Die technische Anwendung dieser Generatoren liegt u.a. im Nachweis der Spannungsfestigkeit elektrische Betriebsmittel. Nachgewiesen wird bei Geräten mit Bemessungsspannungen bis 245 kV die Blitzstoßspannungsfestigkeit. Bei Geräten mit höherer Bemessungsspannung kommt dann noch die Schaltstoßfestigkeit dazu. Beide Spannungsformen unterscheiden sich in der Wellenform (siehe IEC 60060-1). Die Amplitude der Blitzstoßspannung kann bei wirklich großen Geräten dann schon mal in die Nähe von 3 MV kommen (ja, 3 Millionen Volt, kein Witz). Da in der Regel das Stehvermögen geprüft wird, wird der Impuls gemessen, ohne dass ein Überschlag (Entladung) erfolgt. Will heißen: Gibt es eine Entladung, ist das zu prüfende Gerät durchgefallen (korrekterweise: nach IEC bei mehr als 2 Überschlägen auf 15 Impulse). Das meine ich mit: Der interessante Teil ist vorbei.

Deinem Kreis vorhandenen Reaktanzen, kann der Impuls auch in
die andere Polarität ausschwingen.

Aha… durch den Blitzkanal noch, meinst du, solang, bis die
Spannung zu klein ist dann also? Durch eine Art Schwingkreis
also quasi?

In Deinem Kreis sind zwangsläufig Induktivitäten wegen der Leitungen enthalten. Ein normgerechter Blitzstoß hat eine Stirnzeit von ca. 1,2 µs, das gibt zusammen mit den Kapazitäten der Schaltung eine Schwingung im MHz-Bereich, sofern die Dämpfung im Kreis klein ist. In der Prüftechnik stellt man die Widerstände so ein, dass die von der o.a. Norm geforderten Zeit- und Wellenparameter passen.

Nein, aus Mannheim bin ich leider nicht, komme ganz aus dem
Süden, bei Oberammergau.

Das ist schade. Solltest Du je in unserer Gegend vorbei kommen, meld Dich vorher mal. Dann kannst Du in unserer Firma einen WIRKLICH großen Marx-Generator anschauen. Mit 4,8 MV Ladespannung sind wir ganz gut ausgestattet :wink:

Wie stelle ich mir so was vor?

Um die Wellenform korrekt auszumessen, benötigst Du einen kalibrierten Teiler samt Transientenrekorder bzw. Oszilloskop. So was steht in der Regel in Hochspannungs-Prüffeldern, oft haben Hochschulen eine kleine Hochspannungshalle, kannst Du mal googeln. Die Mitarbeiter dort sind evtl. bereit, mal eine Messung an Deinem Generator durchzuführen.

Es gibt eine ganze Reihe interessanter Messungen, die man durchführen kann. Neben der Wellenform ist in der Technik häufig auch der Wirkungsgrad von Interesse. Der wird durch die angeschlossene Last bestimmt, in Deinem Fall spielt das keine Rolle, weil die Entladung die Last kurzschließen würde.

Danke, Ludwig

Es freut mich, dass es überhaupt noch Leute gibt, die sich für Spannungen interessieren, die über die des Handy-Akkus hinausgehen.
Viel Erfolg weiterhin bei Deinen Versuchen.

Gruß, Heiko

Servus,

Die Amplitude der
Blitzstoßspannung kann bei wirklich großen Geräten dann schon
mal in die Nähe von 3 MV kommen (ja, 3 Millionen Volt, kein
Witz).

Jetzt bin ich echt neugierig: welche Komponenten bekommen LI 3MV??? Bzw. welche Spannungsreihe gehört dazu?
In meiner Welt hört’s bisher bei ca 2MV auf …

Da in der Regel das Stehvermögen geprüft wird, wird der
Impuls gemessen, ohne dass ein Überschlag (Entladung) erfolgt.
Will heißen: Gibt es eine Entladung, ist das zu prüfende Gerät
durchgefallen (korrekterweise: nach IEC bei mehr als 2
Überschlägen auf 15 Impulse).

Uiuiui, das erzähl mal einem Großtrafo-Hersteller, dass 2mal Durchschlag immer noch ok ist … :wink:
Ok, ich geb’s ja zu: An diesen ist auch die Stoßsequenz ganz anders definiert …

Es freut mich, dass es überhaupt noch Leute gibt, die sich für
Spannungen interessieren, die über die des Handy-Akkus
hinausgehen.

Doch ja, es gibt noch ein paar …
Grüße
peherr