Warum gibt es einen Lichtbogen, wenn ich einen Stecker aus einer Steckdose ziehe?

Ich stelle fest, dass an einigen meiner (selbst installierten) Steckdosen, wenn ich einen Gerätestecker herausziehe, ein kleiner Lichtbogen entsteht. Dies geschieht am häufigsten mit einem Bügeleisen, das keinen eigenen Schalter hat und eingeschaltet ist, wenn Sie es anschließen. Kann jemand erklären, warum dies geschieht, die Physik dahinter, ist es "wie geplant", harmlos oder weist auf ein Problem (möglicherweise eine Brandgefahr)?

Immer wenn Sie ein Gerät haben, das Strom zieht, und Sie den Stecker ziehen, während es in Betrieb ist, ziehen Sie einen Lichtbogen. Die Spannung ist hoch genug, dass immer noch Strom durch die Luft fließen möchte, um den Gegenstand mit Strom zu versorgen. Dies ist keine gute Situation. Gegenstände, die viel Strom ziehen, dh; Bei hoher Leistung sollte ein Ein- / Ausschalter vorhanden sein, um diese Situation zu verhindern. Bis zu einem gewissen Grad passiert es, wenn Sie sie auch anschließen.

Der Effekt ist, dass Sie die Metallkontakte in den Steckdosen und den Zinken des Steckers verbrennen. Wenn sie entkernt und geschwärzt werden, leiten sie auch keinen Strom, werden hochohmig, erzeugen Wärme und versagen schließlich oder verbrennen. Dies ist ein unsicherer Zustand.

Die Lösung: Stellen Sie sicher, dass die Geräte ausgeschaltet sind, bevor Sie sie ein- oder ausstecken. Wenn Sie ein Bügeleisen besitzen, stellen Sie dessen Temperaturregler immer auf 0 (Null) oder "Aus", bevor Sie es ein- oder ausstecken. (Quelle: Seite "Wichtige Sicherheitshinweise" von Panasonic ).

Alle Drähte (oder vielmehr Ladungsflüsse durch den Raum) weisen ein Phänomen auf, das als Induktivität bezeichnet wird, und wenn große Längen dünner Drähte zu Spulen gewickelt werden, können absichtlich große Induktivitäten erzeugt werden. Wenn die Spulen um Kerne aus Ferrit oder Eisen gewickelt sind, ist das Induktivitätsphänomen noch stärker.

Um Kerne gewickelte Spulen befinden sich in Elektromotoren und in Stromversorgungen (z. B. Transformatoren).

Die Induktivität manifestiert sich als Gegensatz zur Änderung des elektrischen Stroms. Wenn ein stetiger Strom durch einen Induktor fließt, ist der einzige Effekt, den der Induktor zeigt, sein Serienwiderstand und das stetige Magnetfeld, das er aufrechterhält. Immer wenn die Schaltung versucht, die Menge des fließenden Stroms zu ändern, ändert sie das Magnetfeld um die Induktivität, wodurch eine Spannung innerhalb der Induktivität erzeugt wird, die der Änderung des Stroms entgegenwirkt. Der Induktor zwingt den Strom zunächst dazu, mit der ursprünglichen Rate weiter zu fließen, und passt von diesem Punkt an allmählich seinen Zustand (Dichte des Magnetfelds) an, damit der Strom den neuen Wert erreichen kann.

Wenn zum Beispiel Strom in einem Stromkreis durch einen Induktor fließt und wir den Stromkreis plötzlich unterbrechen (versuchen, den Strom auf Null zu unterbrechen), fließt in diesem Moment der Trennung dank des Induktors derselbe Strom weiter. Das kollabierende Magnetfeld in der Induktivität entwickelt die dafür erforderliche Spannung. Dies wird informell als "induktiver Kick" bezeichnet. Die Spannung ist viel höher als die Versorgungsspannung für die Schaltung.

Ein realer offener Stromkreis ist kein unendlicher Widerstand. "Unendlicher Widerstand" ist nur eine Idealisierung des offenen Stromkreises. In der Realität kann Strom durch einen offenen Stromkreis fließen, wenn die Spannung hoch genug ist, um Elektronen durch den Raum springen zu lassen. Das Phänomen der Induktivität kann die notwendigen Spannungen erzeugen, um dies zu erreichen.

Der induktive Tritt kann elektronische Komponenten beschädigen. In Schaltkreisen, in denen empfindliche Halbleiter mit Induktoren kombiniert werden, die sich plötzlich abschalten können, müssen Maßnahmen getroffen werden, um den induktiven Kick sicher abzuleiten: beispielsweise durch Verwendung von Dioden. Es kann auch Hochfrequenzstörungen erzeugen, sowohl durch Stromleitungsdrähte als auch durch den Raum aufgrund des Funkens. (Frühe Funkübertragung funktionierte durch Funkenerzeugung!)

Bei Verbrennungsmotoren verursacht die Zündspule über einen induktiven Tritt einen absichtlichen Funken. Der Funke wird genutzt, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu einem genau gesteuerten Zeitpunkt anzuzünden. Wenn Sie die Spule ohne Zündkerze betreiben, können Sie die Spule oder andere Komponenten beschädigen. Wenn sich der induktive Tritt nicht über den kleinen Luftspalt in der Zündkerze (der normalerweise der Weg mit dem geringsten Widerstand ist) zerstreuen kann, findet er einen anderen Weg, z. B. durch das Gehäuse der Spule, der Schäden verursachen kann. Den Motor niemals durchdrehen, wenn eine Zündkerze abgezogen ist.