Bouwpakket: tientraps Marx-generator

(gepubliceerd op 23-12-2023)

Dit is een artikel voor de fanatieke vonkentrekkers onder onze lezers! Met het beschreven bouwpakket van een tientraps Marx-generator kunt u zonder enige moeite vonken tot wel 15 cm genereren.

Kennismaking met de tientraps Marx-generator

Het resultaat van dit bouwpakket

Om u een idee te geven van wat u van dit vrij prijzige bouwpakket kunt verwachten hebben wij een video gemaakt.

 Zoals u in de onderstaande foto ziet bestaat dit bouwproject uit diverse onderdelen:

       - Een voeding die 24 V bij 10 A kan leveren.

       - Een zogenaamde ZVS flyback driver.

       - Een hoogspanningstrafo met gelijkrichter.

       - Het bouwpakket van de tientraps Marx-generator.

Alles bij elkaar moet u rekenen op een prijs van ongeveer honderdentien euro:

       - € 19,07 voor de voeding.

       - € 18,75 voor de ZVS flyback driver met trafo

       - € 70,90 voor het bouwpakket van de Marx-generator.

De volledige demonstratie-opstelling van de Marx-generator. (© 2023 Jos Verstraten)

Wat is een Marx-generator?

Een Marx-generator is in feite een speciale uitvoering van een spanningsvermenigvuldiger. Een dergelijke schakeling voedt u met een gelijkspanning U, de schakeling maakt er x maal U van, waarbij x staat voor het aantal trappen van de generator. De schakeling werd voor het eerst beschreven in 1924 door de Duitse ingenieur Erwin Otto Marx.
In een Marx-generator wordt op een eenvoudige en ingenieuze manier een aantal condensatoren parallel opgeladen uit de ingangsspanning en nadien in serie ontladen. In de praktijk bestaat de generator uit identieke condensatoren C die via weerstanden R worden opgeladen. Tussen de condensatoren bevinden zich vonkbruggen SG (Spark Gap). Op het moment dat de spanning over de condensatoren een bepaalde waarde overschrijdt, zullen de vonkbruggen een na een doorslaan en even een doorverbinding tussen de condensatoren vormen.

De condensatoren komen dan in serie met elkaar te staan en de uitgangsspanning wordt dan vrijwel gelijk aan de som van de spanningen over de individuele condensatoren. Als iedere condensator bijvoorbeeld wordt opgeladen tot 20 kV levert een tientraps Marx-generator heel even een uitgangsspanning van niet minder dan 200 kV. Daar kunt u aardige vonken mee trekken!

Het werkingsprincipe van een Marx-generator. (© 2023 Jos Verstraten)

De werking van de schakeling

Zeer belangrijk voor de werking is dat de eerste spark gap SG1 iets kleiner is dan de overigen. Stel dat alle condensatoren ontladen zijn en u de ingangsspanning op de schakeling aansluit. De condensator C1 gaat nu opladen via de weerstand R1. De condensator C2 doet hetzelfde via de weerstanden R1, R2 en R3. Deze oplading gaat dus iets trager dan deze van C1. Op vergelijkbare manier gaan alle condensatoren opladen via de in serie geschakelde weerstanden. Het laden gaat echter steeds iets trager. Zolang er laadstromen door de weerstand R1 vloeien zal de spanning over C1 kleiner zijn dan de voedingsspanning Uin. De stromen veroorzaken immers een spanningsval over de weerstand. Alleen als alle condensatoren C2 tot en met C5 volledig zijn opgeladen kan ook C1 opladen tot de ingangsspanning. Er vloeit op dat moment immers alleen de laadstroom van C1 door de weerstand R1.

De spark gap CG1 heeft een dusdanig kleine afstand tussen haar twee elektroden dat er doorslag optreedt als de condensator C1 bijna is opgeladen tot Uin. Door de ontlading die optreedt tussen de twee elektroden van SG1 wordt de lucht tussen beide elektroden geïoniseerd. De luchtweerstand gaat dramatisch dalen en er ontstaat een vonk. U ziet nu dat op dat moment de condensatoren C1 en C2 in serie worden geschakeld. Vervolgens moet de spark gap SG2 doorslaan. Dat wordt niet alleen veroorzaakt door de spanning over de condensator C2, maar ook door de lichtflits die wordt uitgezonden door de vonk die over SG1 was ontstaan. In deze flitst zit UV-straling en deze zorgt voor een iets betere geleiding van de lucht tussen de elektroden van SG2. Op deze manier plant de ontsteking van de spark gap's zich van links naar rechts door de schakeling voort.

Na het doorslaan van de meest linkse spark gap ontstaat er dus een soort van lawine-effect waardoor alle vonkbruggen een na een doorslaan. Dat gaat echter zo snel dat u daar niets van merkt. Het lijkt alsof alle vonkbruggen gelijktijdig vonken, maar dat is dus niet zo. 

Nadat de laatste spark gap SG4 is doorgeslagen staat op de uitgang een spanning die gelijk is aan de som van alle condensatorspanningen. In dit voorbeeld staat er dus een spanning op de uitgang die vijf keer groter is dan de ingangsspanning. Deze spanning veroorzaakt onmiddellijk een vonkdoorslag tussen de twee draden die op de uitgang van de Marx-generator zijn aangesloten. Als de schakeling goed is gedimensioneerd kunt u vonken verwachten van wel vijftien centimeter!

Speelgoed of wetenschappelijk instrument?

Beide! Marx-generatoren zijn ideale schakelingen voor de knutselaar. Er is immers niet veel elektronica voor nodig en de uitdaging is uiteraard steeds langere vonken te maken. Wij komen op dit 'finetunen' op het eind van dit verhaal terug.

Maar Marx-generatoren zijn ook wetenschappelijke instrumenten die worden gebruikt in hoogspanningslaboratoria om kunstmatig bliksem op te wekken. U ziet op de onderstaande foto een voorbeeld van zo'n wetenschappelijk gebruikte Marx-generator. Dit in 1970 gebouwde apparaat staat in de buurt van het Russische stadje Istra in het 'Исследовательский центр высоких напряжений' (Hoogspanningsonderzoeksinstituut) en kan bliksems met een lengte van 150 meter genereren.

Voorbeeld van een wetenschappelijke Marx-generator.
(© whereongoogleearth.net)

Meerdere waarschuwingen zijn noodzakelijk!

• Waarschuwing 1:
  Als u gaat knutselen met dergelijke schakelingen moet u er terdege rekening mee houden dat dergelijk geknutsel niet ongevaarlijk is! Op de uitgang van een Marx-generator kunnen spanningen ontstaan van meerdere honderdduizenden volt en die kunnen dodelijk zijn. De gebruikte condensatoren kunnen, ook na het uitschakelen van de ingangsspanning, nog minutenlang spanningen voeren van honderden volt. Ontlaad dus steeds alle condensatoren in de schakeling met een goed geïsoleerd kortsluitdraadje of wacht minstens tien minuten voordat u iets in de schakeling doet.
• Waarschuwing 2:
Denk er bovendien aan dat dergelijke vonken flinke elektromagnetische velden genereren tussen de ontlaad-elektroden en dat uw gevoelige meetapparatuur daar misschien niet tegen bestand is. Trek dus geen vonken op uw normale hobbytafel waar uw multimeter en uw oscilloscoop misschien maar twintig centimeter zijn verwijderd van de Marx-generator. Zoek een plaats op vér uit de buurt van elektronische apparatuur als u de generator laat vonken.
• Waarschuwing 3:
  Tot slot de derde waarschuwing. Het volledig systeem verbruikt een vermogen van ongeveer 200 W uit 24 V! Dat betekent dat er primair een stroom van bijna 10 A vloeit. Denk daaraan bij het verbinden van de diverse printjes van de Marx-opstelling. Gebruik montagedraad met voldoende doorsnede. Laat de Marx-generator ook niet continu vonken. Afgezien van het feit dat u gek zou worden van de harde knallen die de vonken veroorzaken zouden diverse onderdelen van het systeem veel te heet worden. Gebruik het systeem dus uitsluitend intermitterend ter demonstratie of om een experiment uit te voeren.

Wat hebt u nodig bij het experimenteren?

Weerstanden en condensatoren

Op de eerste plaats uiteraard speciale weerstanden en condensatoren die bestand zijn tegen spanningen van meerdere tienduizenden volt. Als u geen bouwpakket wilt aanschaffen kunt u deze onderdelen ook tamelijk goedkoop los aanschaffen via AliExpress. 

Op de onderstaande foto ziet u een condensator van 2.000 pF met een werkspanning van 30 kV. Dergelijke condensatoren zitten ook in het door ons gekochte pakket. U betaalt er bij aanbieders op AliExpress ongeveer € 2,00 per stuk voor. 

Deze 2 nF / 30 kV condensatoren hebt u nodig. (© AliExpress)

Ook de weerstanden moeten uiteraard tegen hoge spanningen bestand zijn. In de onderstaande foto ziet u de weerstanden die in het pakket zitten. Zij hebben een waarde van 1 MΩ, een vermogen van 2 W, een lengte van 25 mm en een doorslagspanning van 20 kV. U betaalt er ongeveer € 1,00 per stuk voor.

De 20 kV weerstanden die in het bouwpakket zitten. (© AliExpress)

De voeding van de Marx-generator

Vervolgens moet u de Marx-generator voeden met een gelijkspanning van 20 kV. Daarvoor gebruiken de Chinese leveranciers van de Marx bouwpakketten een ordinaire ouderwetse hoogspanningstrafo met gelijkrichter die in iedere beeldbuis-TV zat en die de naversnellingsspanning voor de beeldbuis genereerde. Dank zij die hoge spanning vlogen de elektronen uit het kathode-kanon met een grote snelheid naar het scherm van de beeldbuis. Natuurlijk moet die trafo een primaire wisselspanning ontvangen om secundair die hoge spanning te genereren. Te koop hiervoor is een zogenaamde ZVS flyback driver die u kant-en-klaar mét de speciale trafo kunt kopen.

De netvoeding

Ook die ZVS flyback driver moet ergens voeding vandaan halen. U hebt daarvoor een netvoeding nodig die een gelijkspanning van 24 V genereert en die in staat is een stroom van ongeveer 10 A te leveren. Ook een dergelijke apparaat bouwt u tegenwoordig niet meer zelf maar kunt u kant-en-klaar kopen.

De 24 V / 10 A netvoeding

De S-250-24 voeding als voorbeeld

In principe kunt u de ZVS flyback driver aansluiten op iedere voeding die 24 V gelijkspanning levert en 10 A stroomcapaciteit heeft. Tóch zit er een gemeen addertje onder het gras. De ZVS flyback driver is een oscillator en deze start alleen op als de voedingsspanning van de schakeling erg snel wordt opgebouwd. Gebruikt u een slome voeding, bijvoorbeeld een met een zware afvlakcondensator op de uitgang, dan is de kans aanwezig dat de oscillator niet start en dat een van de MOSFET's in de flyback driver constant AAN staat. Uw voeding wordt dan kortgesloten en de kans dat de MOSFET het overleeft is zeer klein.

Daarom adviseren wij u de voeding te kopen die wij hebben gebruikt. Die doet het in combinatie met de ZVS flyback driver uitstekend. Het typenummer van deze voeding is S-250-24, het merk is Meishile. U betaalt er ongeveer twee tientjes voor. Let op dat in een van de zijwanden een schuifschakelaartje aanwezig is waarmee u de netspanning kunt instellen op 110 V of 230 V. In de voeding zit een gestuurde ventilator die dus alleen gaat draaien als de elektronica vindt dat dit noodzakelijk is.

De S-250-24 voeding van Meishile. (© AliExpress)

De ZVS flyback driver met trafo

Het ZVS flyback driver printje

In de onderstaande foto ziet u dit verbazend kleine printje van 83 mm bij 74 mm dat toch in staat is 200 W vermogen aan de trafo te leveren. Op de twee koelplaatjes zitten N-type MOSFET's die de twee helften van de primaire wikkeling van de flyback trafo voeden met pulsen met een frequentie van ongeveer 40 kHz. 

Het ZVS flyback driver printje. (© AliExpress)

De geleverde flyback trafo is voorgesteld in de onderstaande figuur. Aan de onderzijde ziet u rond de ferriet-kern de twee primaire spoelen met maar een paar windingen draad (blauw). Die vier blauwe draadjes gaan naar de uitgang van de ZVS flyback driver. De secundaire spoel van de flyback trafo is ingegoten. Ergens in dat deel moeten ook een diode en een hoogspanningscondensator aanwezig zijn. Er komen twee draadjes uit dat deel. Rechts ziet u een stevige rode draad die naar de beeldbuis van de TV ging. Links ziet u een dunnere grijze draad die de massa was. Die twee draadjes moet u verbinden met de ingang van de Marx-generator.

Links is een aantal soldeerpennetjes aanwezig. In een TV werd de flayback trafo, behalve voor het opwekken van de naversnellingsspanning, ook nog gebruikt voor een aantal andere zaken. In onze toepassing hebben deze pennetjes geen functie.

Deze flyback trafo levert de 20 kV ingangsspanning voor de Marx-generator. (© AliExpress)

Ingieten van de flyback trafo

Zoals uit de bovenstaande foto blijkt is de flyback trafo een nogal stekelig geval dat moeilijk hanteerbaar is. Er staat wél een spanning van 20.000 V op! Vandaar dat wij de trafo hebben ingegoten in een plastic diepvries doosje, zie onderstaande foto. Aan een van de lange zijden komen de vier blauwe draadjes van de twee primaire wikkelingen uit het doosje. Wij hebben de heel stugge rode draad van de hoogspanningskant vervangen door een soepeler draadje. De twee 20 kV draadjes komen uit de twee korte zijkanten van het doosje en kunnen gemakkelijk met de ingang van de Marx-generator worden verbonden. Wij hebben niet de volledige trafo ingegoten, de bovenzijde met de twee afregelschroefjes hebben wij vrij gehouden.

De ingegoten flyback trafo. (© 2023 Jos Verstraten)

Het schema van de ZVS flyback driver

In de onderstaande figuur ziet u het schema van de schakeling op het kleine printje. 'ZVS' is het letterwoord van 'Zero Voltage Switching'. Deze schakeling wordt ook wel de 'Royer/Mazilli-oscillator' genoemd. Karl Baum claimt echter ook dat hij de geestelijke vader van deze schakeling is. 

Als u de schakeling met de voeding verbindt gaat er een stroom vloeien via de spoel L1 naar de middenaftakking van de primaire van de trafo. De spoel zorgt ervoor dat de inschakelstroom niet te groot is. Via de weerstanden R1 en R2 gaat de voedingsspanning ook naar de gates van de twee MOSFET's. Omdat er kleine verschillen bestaan tussen de specificaties van beide halfgeleiders zal een van de MOSFET's iets sneller in geleiding komen dan de andere. Stel dat T1 in geleiding komt, de drain wordt met de min van de voeding verbonden. Er gaat een flinke stroom vloeien door de bovenste primaire spoel van de trafo. De kathode van de snelle diode D1 wordt via de drain ook verbonden met de min van de voeding. De gatespanning van de onderste MOSFET valt dus weg, deze halfgeleider spert. 

Omdat de condensator C1 parallel staat aan de primaire spoel van de trafo ontstaat er een resonante tankschakeling. Door deze actie zal de drainspanning van de andere MOSFET T2 min of meer sinusoidaal verlopen. Op een bepaald moment wordt deze spanning gelijk aan nul volt. De diode D2 gaat nu geleiden en deze actie zorgt ervoor dat de gatespanning van T1 wegvalt. T1 gaat dus sperren en T2 kan nu weer gatespanning ontvangen via de weerstand R2 en de sperrende diode D1. De onderste MOSFET gaat nu geleiden en via de tankwerking van de LC-kring gaat de beschreven cyclus zich herhalen, maar nu met een geleidende T2 en een sperrende T1. 

De weerstanden R3 en R4 van 1 kΩ zijn noodzakelijk om de overtollige ladingen in de gates van de MOSFET's af te voeren en de zenerdiodes D3 en D4 begrenzen de spanning op de gates op 12 V.

Het schema van de ZVS flyback driver. (© 2023 Jos Verstraten)

In de onderstaande oscillogrammen ziet u het verloop van de spanningen op de gates en de drains van de twee MOSFET's. 

De spanningen in de schakeling. (© 2023 Jos Verstraten)

De tientraps Marx-generator

Het bouwpakket

Bouwpakketten van Marx-generatoren worden te kust en te keur aangeboden via AliExpress. De meeste leveranciers hebben zowel een zes- als een tientraps uitvoering in de aanbieding. Omdat het verschil in te genereren vonken toch wel aanzienlijk is kiezen wij voor een tientraps uitvoering. Het pakket wordt, uitstekend verpakt, geleverd in een stevige kartonnen doos.

De verpakking van het bouwpakket. (© 2023 Jos Verstraten)

De geleverde onderdelen

Die ziet u in de onderstaande foto. De schakeling wordt niet op een print opgebouwd, maar op een stevige strip zwart kunststof. Daarin is een groot aantal gaatjes geboord. Met koperen afstandsbusjes en boutjes wordt hierop een soort van 'geraamte' geconstrueerd waarin u de weerstanden, de vonkbruggen en de condensatoren moet monteren.

Als u de volledige Marx-generator op deze manier in elkaar hebt gezet kunt u het geheel afsluiten met een tweede even grote strip zwarte kunststof. 

De geleverde onderdelen. (© 2023 Jos Verstraten)

De bouwbeschrijving

Naar slechte Chinese gewoonte ontbreekt een bouwbeschrijving bij het geleverde pakket, maar na enig zoeken vinden wij die op het internet. Zoals gebruikelijk hebben wij die naar onze account op 'Archive.org' gedownload, zodat deze nu ook voor u gemakkelijk te vinden is:

Aanklikbare link ➡ Marx_Generator_manual.pdf

Het eindresultaat

Na een paar uurtjes knutselen moet er het onderstaande apparaat op uw werkbank staan. Klaar om aangesloten te worden op de flyback transformator en vonken van minstens vijftien centimeter te genereren!

De compleet gemonteerde Marx-generator. (© AliExpress)

De bouw van de Marx-generator

Niet volgens de handleiding

Als u de handleiding volgt moet u alle weerstanden en condensatoren voorzien van twee mooie cirkelvormig gebogen aansluitoogjes en die tussen de koperen afstandsbusjes op de basisplaat klemmen. Dat is een heidens klusje, want als u een van de oogjes al is het maar één millimeter te dicht bij of te ver af van het weerstand- of condensatorlichaam maakt past het onderdeel niet meer tussen de afstandsbusjes. Vandaar dat wij besluiten een iets gemakkelijkere manier te verzinnen, namelijk door gebruik te maken van M3 soldeeroogjes die wij tussen de afstandsbusjes monteren.

Zo gaan wij het dus niet doen! (© 2023 Jos Verstraten)

Stap 1: de eerste laag soldeerlipjes monteren

In de eerste twee gaatjes in de bodemplaat, geboord aan weerszijden van de tekst 'DC20KV' schroeft u de eerste vier afstandsbusjes vast en monteert tussen de twee op elkaar geschroefde afstandbusjes twee 3 mm soldeeroogjes. Die moeten ten opzichte van elkaar onder een hoek van 90° staan.

De eerste stap van de montage. (© 2023 Jos Verstraten)

In de overige gaatjes in de bodemplaat schroeft u ook twee afstandsbusjes. Tussen die busjes monteert u één M3 soldeeroogje dat naar buiten is gericht en één dat onder een  hoek van ongeveer 45° naar binnen is gericht. Voor dit laatste kunt u de soldeeroogjes met kabelschoen gebruiken die bij het bouwpakket worden geleverd.

Monteren van de soldeerlipjes waarop de weerstanden en de
vonkbruggen worden gesoldeerd. (© 2023 Jos Verstraten)

Stap 2: de weerstanden solderen

Nu kunt u de in totaal twintig weerstanden tussen de naar buiten gerichte soldeeroogjes solderen. De twee weerstanden bij de ingang zijn groter dan de anderen en hebben een waarde van 5 MΩ. De overige 18 weerstanden hebben een waarde van 1 MΩ. Zorg er bij het solderen voor dat er geen puntige draadeinden van de weerstanden uitsteken op de soldeerplaatsen. Zeer hoge spanningen en puntige geleider-uiteinden zijn geen goede combinatie! Maak dus overal mooie ronde soldeerklodders.

Solderen van de weerstanden tussen de soldeeroogjes.
(© 2023 Jos Verstraten)

Stap 3: de vonkbruggen maken en solderen

De vonkbruggen moet u zélf maken door van de meegeleverde stevige montagedraad stukjes van 25 mm af te knippen, deze op de onderstaande manier te buigen en op de soldeeroogjes met kabelschoen te solderen. 

Het maken van de elektroden van de vonkbruggen.
(© 2023 Jos Verstraten)

Op de onderstaande foto ziet u hoe twee van dergelijke elektroden een vonkbrug vormen. Denk er aan dat het absoluut noodzakelijk is dat de afstand tussen de elektroden van de eerste vonkbrug kleiner is dan deze van de overige vonkbruggen. Deze eerste vonkbrug moet immers als eerste doorslaan en het lawine-effect triggeren waardoor alle vonkbruggen een na een doorslaan. Als u de 'gap' tussen de twee elektroden te groot maakt gebeurt er helemaal niets, behalve dat alle condensatoren worden opgeladen tot de ingangsspanning. Om op safe te spelen hebben wij de spleet van de eerste vonkbrug heel conservatief op 10 mm ingesteld en deze van de overige vonkbruggen op 12,5 mm. Dat kunt u doen door, tijdens het vast solderen van de elektroden in de kabelschoenen van de soldeeroogjes, de elektroden wat heen en weer te schuiven tot de juiste afstand in bereikt.

Het solderen van de vonkbruggen. (© 2023 Jos Verstraten)

Stap 4: de condensatoren solderen

Vervolgens moet u op de alle afstandsbusjes nog één extra busje monteren. Ook nu moet u tussen de busjes een soldeerlipje opnemen, gericht in de lengterichting van de bodemplaat. U kunt dan de condensatoren tussen deze soldeerlipjes solderen, zie onderstaande foto. Ook nu moet u er voor zorgen dat er geen draadeindjes spits uitsteken. Alle solderingen goed afronden!

Het solderen van de condensatoren. (© 2023 Jos Verstraten)

De eindmontage

Na het monteren van de tien hoogspanningscondensatoren ziet uw Marx-generator er uit als voorgesteld op de onderstaande foto. U kunt nu desgewenst de bovenplaat al aanbrengen, maar voor de allereerste experimenten is het misschien handig dit nog even niet te doen. Onder de met de rode pijltjes aangegeven afstandsbusjes schroeft u twee soldeerlipjes. Hierop soldeert u twee stevige 25 cm lange draadjes die u zo buigt dat de afstand tussen de punten ongeveer twaalf centimeter bedraagt. Kijk even naar de allereerste foto in dit artikel, dan ziet u wat wij bedoelen.

De Marx-generator is klaar om te gaan vonken! (© 2023 Jos Verstraten)

Het werken met de Marx-generator

Alle onderdelen met elkaar verbinden

Uit de onderstaande montage-tekening haalt u alle informatie die u nodig hebt om de vier onderdelen van de opstelling met elkaar te verbinden. Let op de polariteit van de ingang van de ZVS flyback driver print, er is een duidelijke plus en een duidelijke min, aangegeven op de koperzijde van het printje. Verbind deze met dikke montagedraad met de juiste uitgangen van de 24 V voeding.

 

Als alles goed is gegaan moet u, ongeveer twee seconden nadat u de voeding met de 230 V hebt verbonden, de eerste vonk zien (en horen!). De vonken herhalen elkaar ongeveer om de halve seconde. Als er niets gebeurt kan dat komen doordat u de twee uiteinden van de bliksem-elektroden iets te ver uit elkaar hebt gezet. Schakel de voeding uit. Ontlaad alle condensatoren door de boutjes waartussen iedere condensator is aangesloten even kort te sluiten met een goed geïsoleerd draadje. Verbuig dan beide bliksem-elektroden iets, zodat de uiteinden een centimeter dichter bij elkaar komen.

De verbindingen tussen de vier onderdelen van de opstelling. (© 2023 Jos Verstraten)

Finetunen van de Marx-generator

De uitdaging van een Marx-generator is uiteraard niet het bouwen zélf, want dat is niet zo moeilijk, maar proberen uit de gebouwde schakeling de grootst mogelijke vonken te halen. Dit zou u het 'finetunen' van het ontwerp kunnen noemen.

Het is duidelijk dat de afmetingen van de spark gap's hier de belangrijkste factor zijn. Maakt u de gap's te groot, dan gebeurt er helemaal niets, behalve dat de condensatoren opladen. Maakt u ze te klein, dan gaat de schakeling vonken voordat de condensatoren tot de maximale spanning zijn opgeladen. Zoals elders in dit artikel geschreven is ons advies om te beginnen met een spark gap van 10 mm nogal conservatief. De eerste condensator zal waarschijnlijk nog niet tot de volle 20 kV ingangsspanning zijn opgeladen op het moment dat deze eerste spark gap vonkt en het ontladingsproces in gang zet. Door heel voorzichtig met de afmetingen van de spark gap's te experimenteren kunt u proberen de lengte van de vonk te maximaliseren.

Maar denk er aan: alleen experimenteren met de schakeling als u er zeker van bent dat de condensatoren volledig zijn ontladen!

Experimenteren!

Naar zélf gemaakte vonken kijken is fascinerend, maar naar een tijdje gaat de lol er toch wel van af. Wat dan te doen met deze toch wel vrij dure nabouwschakeling? Experimenteren! Probeer eens de vonken niet tussen de twee elektroden te laten ontstaan, maar bijvoorbeeld over het oppervlak van diverse soorten materiaal. Zet een plaat plexiglas op een groot metalen blik dat u met een van de uitgangen van de Marx-generator verbindt. Sluit de andere uitgang aan op een stevige draad waarvan u het uiteinde in het midden van de plaat zet. Verbazingwekkende resultaten!

Marx-ontlading over het oppervlak van een plaat plexiglas.
(© 2021 teslista555)

Zoek via Google naar begrippen als 'Flying Oil Experiment', 'High Voltage Jacob's Ladder' of 'Electrolysis with High Voltages'. Of zoek op het internet naar een download van het 'High Voltage Experimenters Handbook'.

(Banggood sponsor advertentie)
Zestraps Marx-generator