Natuurkunde

tesla-bol


Inleiding 

Je hebt vast wel een keer een Tesla-bol gezien. Het apparaat wordt ook wel plasmabol genoemd en is vaak te zien in musea of op plekken waar natuurkundige proefjes worden gedaan zoals bij opendagen van universiteiten. Misschien staat er wel een bij jou in het natuurkundelokaal.

Historie 

Nikola Tesla, een Servisch-Amerikaanse uitvinder die leefde van 1856 tot 1943, deed veel onderzoek naar elektriciteitsverschijnselen. Hij vond de wisselstroomgenerator uit, de voorloper van de radio en nog veel andere dingen, zoals veel zaken waarop het huidige elektriciteitsnet gebaseerd is. Naast dit alles vond hij de Inert Gas Discharge Tube uit, nu vaak Tesla-bol genoemd. Het laat heel mooi een plasma zien.

Wat is een plasma?

Een gas bestaat normaal uit atomen en moleculen die vrij bewegen door de ruimte. Waarneer elektronen los komen van de kern van een deeltje, ontstaan er losse ionen en losse elektronen. Dit kan gebeuren door energie toe te voegen aan het gas, zoals licht of warmte. Ook kan het gebeuren door het gas in een elektrisch veld te plaatsen. Het kan dat sommige vrije elektronen andere deeltjes ioniseert. Ook kan het gebeuren dat elektronen worden aangeslagen, oftewel in een hogere baan komen en vervolgens terug vallen waarbij licht vrij kan komen. Een gas in geïoniseerde toestand waarbij elektrische verschillen te meten zijn in verhouding tot gas in normale toestand noemt men een plasma.

De Tesla-bol 

In een Tesla-bol zit een gas, dat niet reageert met de elektrode die zorgt voor een elektrisch veld. Er is een lage druk, waardoor gemakkelijk een plasma ontstaat. De elektrode en de glazenbol zorgen voor het elektrisch veld, opgewekt door een wisselspanning met een hele hoge frequentie. De stroom is echter heel erg laag, dus ongevaarlijk. Als je je vinger tegen de bol houdt, zullen plasmadraden richting je vinger gaan, jij hebt samen met de bol minder weerstand dan de bol op zich. Ook is het mogelijk om een tl-buis te laten gloeien in de buurt van een Tesla-bol. Het ook mogelijk om zelf een Tesla-bol te maken. Dit kan erg gevaarlijk zijn vanwege grote stromen die kunnen vloeien! Op internet is hier voldoende informatie over te vinden.

In het computerspel Command and Conquer is een wapen naar Tesla vernoemd: de Teslacoil. Ook is er een SI-eenheid naar hem vernoemd, voor magnetische fluxdichtheid.

onderzoeksvragen

Plasma
Wat is precies een plasma, waar komt het voor?

Tesla-bol
Kan je de verschijnselen die bij een Tesla-bol kunnen voorkomen verklaren?

Nikola Tesla
Tesla heeft veel mooie uitvindingen gedaan, maar waarom werd hij er nooit rijk mee? Doe een onderzoek naar de uitvindingen die hij deed en wat de gevolgen daarvan zijn op de huidige maatschappij.