Planung und Aufbau eines 10-stufigen Miniatur-Marxgenerators

Dass ein Widerstand auch die Ladung einer 10 nF Kapazität übernehmen kann, ist nicht
ausgeschlossen. Theoretisch verändert sich das Ladeverhalten des Marx-Generators wie
folgt:
τ L ≈ n · R L 2 · C S 2 ≈ 10 · (100 MΩ)2 · (1 nF)2 ≈ 316 ms
Daraus resultiert eine Gesamtladezeit von τL5 ≈ 1,58 s.
Abbildung 17: Verwendeter
Lastwiderstand
[Eigene Abbildung]
Um die Belastung noch einmal zu senken und gleichzeitig die
Ladezeit zu verkürzen, wurden im Aufbau zwei Widerstände
parallel geschaltet (Abb. 17). Zwei Widerstände lassen sich
von der Größe her gut in das System integrieren. Eine
Verschaltung von mehr als zwei Widerständen würde zwar
die Belastung der Widerstände sowie die Ladezeit weiter
senken, erhöht aber simultan den Anspruch an den Hochspannungsgenerator und führt zu
Platzproblemen. Aus der Parallelschaltung resultiert ein neuer Widerstand von:
R L ' =
Die Ladezeit verkürzt sich dadurch auf:
1
= 5 MΩ
2
10 MΩ
τ L ≈ 10 · (50 MΩ)2 · (1 nF)2 ≈ 158 ms
Die sich daraus ergebende Gesamtladezeit beträgt τ L5 ≈ 790 s , was eine schnelle
Aufladung bedeutet.
Alle Tests haben bis zum jetzigen Zeitpunkt keine Überlastung der Widerstände gezeigt.
Sogar bei schnell ausgeführten Wiederholungen konnten keine nennenswerten
thermischen Reaktionen festgestellt werden.
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