Wie erhöht man kurzzeitig die Spannung wie beim Taser?
Man hat doch beim Taser auch nur kleine Spannungen wie 9 Volt verbaut(Batterie). Wie erhöht man dann zum Beispiel auf 15000 Volt, sodass ein Blitz entsteht? Kann mir das jemand erklären?
6 Antworten
Mit einer einfachen Spule kann sich ein Funken erzeugen lassen. Die Spule wird zunächst von einen elektrischen Strom durchflossen, sodass sich ein Magnetfeld aufbaut. Das schlagartige abschalten der Spule führt dann zu einer Selbstinduktion, der den Strom zum weiter fließen zwingt. Dabei können hohe Spannungen erreicht werden, die für einen Funken ausreichen.
Das ist das Induktionsgesetz welches hier hinter steckt. Der magnetische Fluss muss nicht besonders groß sein, solange die zeitliche Änderung sehr klein ist.
Spannungen kann man transformieren. Aber nur Wechselspannungen.
Die 9V kann man elektronisch zerhacken (schlechtestenfalls in simple Impulse), das ist eine Art Wechselspannung, dann kann man das einem Transformator zuführen und auf der andern Seite kommt dann Hochspannung raus.
Bin kein Fachmann, und Physik ist bei mir schon lange her.
Aber man kann mit Kondensatoren selbst mit schwachen Batterien hohe Spannungen aufbauen. Die sich dann aber schlagartig entladen kann. Taser bauen bis zu 50.000 Volt auf. Dabei wird aber bewusst eine sehr geringe Stromstärke verwendet, soll ja nicht tödlich sein. In etwa wird bei einem menschlichen Körper ca. 160 Milliampere Strom fließen.
Ersteinmal ist die Stromstärke zweitrangig, die Spannung spielt eine Rolle ob der eigene Körperwiderstand (ca. 1000 Ohm) überwunden wird oder nicht. Wenn ja, dann kommt es auf die Stromstärke an, ob genug Strom fließt um tödlich zu sein. Und da reichen schon ganz wenig Ampere. Eine Steckdose hat eine hohe Wahrscheinlicheit einen menschlichen Körper bereits bei einem geschätzten Durchfluss von 230 Milliampere töten. Du siehst, die 160 Milliampere eines Tasers sind garnicht so weit weg, warum die Dinger auch so in Kritik sind. Unterschiedliche Körper haben unterschiedliche Widerstände. Und einerseits muss ja genug Strom fließen, damit das Opfer betäubt wird, aber zuviel und es schadet mehr als es hilft. Eine sehr zweischneidige Sache. Daher setzt die deutsche Polizei die nicht ein, was ich persönlich gut finde.
Zum Vergleich, wenn du jetzt davon ausgehst, dass eine Wohnungssicherung oft mit 16 Ampere abgesichert ist, kannst du dir die Überlebenschancen vorstellen, wenn du da ungeschützt hinlangst. Verbrennungen sind da noch verhältnismäßig harmlos. Die sichere Asystolie (Herzstillstand durch Herzkontraktion) tritt bei ca. 10 Ampere ein, was ohne Fremdhilfe tödlich endet.
Gibt genrerell zwei Möglichkeiten:
eine Hochspannungskasade, eine Anordnung aus Dioden und Kondensatoren kann die Spannung erhöhen. das nennt man auch Ladungspumpe.
Der verbreitetere Weg ist aber der gute alte Transofrmator. der funktioniert übrigens nicht nur mit Wechselstrom, sondern auch mit pulsierendem Gleichstrom. die Zündspule im Auto ist ein schönes Anwendungsbeispiel.
Der Aufbau ist denkbar einfach. ein Leistungstransistor wird von einem Taktgeber angesteuert. den pulsierenden Strom kann der Trafo im Taser dann auch hochtransformieren. zwar nicht so sauber, wie richtigen Wechselstrom, aber darauf kommts ja garnicht an.
lg, Anna
Schau Dir mal an, wie eine Zündspule funktioniert - das wäre eine Möglichkeit. Allgemeiner kannst Du Dir anschauen wie DC-DC-Wandler funktionieren.