Die magische Kugel | ScienceBlog

von Eva-Maria, Jana und Pia

Ihr habt doch bestimmt schon einmal so eine „Blitzkugel“ wie auf dem Bild gesehen und euch gefragt, wie diese funktioniert. Der richtige Name der ominösen Kugel lautet übrigens Plasmakugel. Wie sie aufgebaut ist und funktioniert, erklären wir euch jetzt.

Zur besseren Veranschaulichung haben wir euch eine Skizze gezeichnet:

Der Aufbau der Plasmakugel ist relativ simpel gehalten. Der wohl größte Bestandteil ist die äußere Kugel (weiß), diese ist mit einem Gasgemisch (lila) befüllt, das meist Edelgas ist. Weiter geht es mit der inneren Kugel (grün), die mit Metallwolle gefüllt ist. Die innere Kugel ist dann mit dem Fuß (blau) verbunden, in dem sich der wohl wichtigste Bestandteil befindet, der Teslatransformator.

Auch wenn der Aufbau so simpel ist, ist die physikalische Erklärung dahinter etwas komplizierter. Also gut aufpassen! 😉
Als Herzstück des Aufbaus dient ein Tesla-Transformator. Dieser wurde von keinem anderen als Nikola Tesla (1892) erfunden. Der Transformator dient vor allem zur Erzeugung von Hochspannung. Die Leistung von Tesla-Transformatoren bewegt sich trotz hoher Momentanleistung im Bereich von wenigen Watt. Durch die geringe Leistung ist es eine relativ gefahrlose Hochspannungsquelle. Der Transformator, der sich im Fuß dieser Lampe befindet, und eine integrierte Oszillatorschaltung erzeugen einen hohen Wechselstrom von ca. 20 kHz und einigen Kilovolt Spannung.

In der Mitte der äußeren Kugel befindet sich eine Elektrode. Die Gegenelektrode ist die Umgebung. Durch den Transformator entsteht zwischen Elektrode und Gegenelektrode eine Potentialdifferenz. Durch das Einschalten werden die im Gas enthaltenen Elektronen und Ionen stark ionisiert und so die blitzähnlichen “Fäden” erzeugt, die man sehen kann. Dank der Elektrode sind die Blitze gleichmäßig aufgeteilt. Legt man seine Hand auf die Kugel, so wird der Ionenstrom in eine Richtung verstärkt und so mehr Blitze in dieser Region erzeugt. Dies kommt dadurch, da am Berührpunkt die Potentialdifferenz dann noch etwas höher ist als am Rest der Kugel.

Quellen:

Universum Managementges. mbH: #schongewusst: So funktioniert die Plasmakugel. #schongewusst: So funktioniert die Plasmakugel – Universum Bremen (universum-bremen.de) [Zugriff: 28.02.2022]

Aydin, Özgür: Die Wissenschaft der Plasmakugel. So funktioniert die Plasmakugel. Funktionsweise – Die Wissenschaft der Plasmakugel (plasma-kugel.de) [Zugriff: 28.02.2022]

Köhnseemann, Alf: Die Plasmakugel. Die Plasmakugel » Formbar » SciLogs – Wissenschaftsblogs (spektrum.de) [Zugriff: 28.02.2022]

Dresel, Christian: Plasmakugel. www.plasmakugel.net [Zugriff: 28.02.2022]