Warum wird Erde als Boden benutzt? Buchstäblich Erde?

Ich habe nie gedacht, dass Erde besonders leitfähig ist. Immerhin ist es nur Dreck.

Ich habe jedoch gesehen, wie leitfähige Pfähle "Erde erden" in den Boden getrieben wurden, damit der Strom geerdet werden kann, da er dort unten seinen Weg findet.

Es hat für mich jedoch nie einen Sinn ergeben, warum die Erde überhaupt einen solchen Effekt hat: Warum würde sich die Elektrizität die Mühe machen, aus all den leitenden Gütern im Inneren des Stromkreises in Schmutz zu fließen?

Welche Eigenschaften von Erde / Elektrizität bewirken, dass der Strom direkt in den Boden fließt?

In einer Nussschale

Strom soll unter normalen Bedingungen nicht durch Erdpfähle fließen. Es bedeutet nicht, dass sein Widerstand hoch ist, es ist tatsächlich überraschend klein. Dieser Zweig des Stromkreises wird einfach nicht normal geschlossen.

Im Detail

Ein Boden ist ein Bezugspunkt. Sie könnten jedes Netz in Ihrem Stromkreis, das auf einer konstanten Spannung bleiben soll, wegnehmen und es als Masse bezeichnen. Nachdem alle Spannungsquellen eine Potentialdifferenz (Spannung genannt) zwischen zwei Netzen erzeugen, unabhängig von deren Potential - wenn beide extern fixiert sind, kommt es zu Konflikten und schlechten Dingen andere Potenziale ändern sich entsprechend. In der Regel wird die Masse so gelegt, dass überwiegend mit positiven Einspeisungen gearbeitet wird, z. B. Masse am - Anschluss einer Gleichrichterbrücke. Es bedeutet nicht, dass der gesamte Strom durch das Gerät fließt, es ist nur eine Referenz.

Die Erde hat hauptsächlich eine Personenschutzfunktion. In der Erde darf kein Strom fließen, da der eigentliche Stromkreis von der Erde isoliert ist. Was passiert jedoch, wenn diese Isolation beeinträchtigt wird (von Kaninchen gefressene Drähte, Kinder, die ihre Finger in Steckdosen stecken ...)? Jeder ist indirekt mit der Erde verbunden (keine Isolation ist perfekt), was bedeutet, dass dieser Stromkreis jetzt geschlossen ist und das einzige, was den Strom begrenzt, der durch irgendetwas fließt, das den Stromkreis schließt (z. B. Menschen), der Innenwiderstand ist. Abhängig von der Umgebung kann dieser Widerstand niedrig genug sein, um jemanden zu töten. In diesem Thread erfahren Sie, welche Spannungen als sicher gelten. Um dies zu verhindern, ist jedes Gehäuse mit der Erde verbunden (ein Erd-R-Erd-Stromkreis hat einen Strom von nahezu 0 A), und die elektrische Versorgung hat eine Fehlerstromschutzvorrichtung, die den ein- und ausgehenden Strom vergleicht und die Versorgung unterbricht, wenn Es gibt ein Leck (durch die Erde).

Die Erde wird für eine gleichwertige Versorgung genutzt. Der Stromversorger muss auch seine Bevölkerung schützen, daher wird die vorgelagerte Versorgung auch auf die Erde bezogen. Genau wie überall. Was passiert also, wenn die Erde kein guter Leiter ist und ihr Potenzial nicht homogen ist? Benutzer könnten mit 2 verschiedenen Erden in Kontakt sein, was eine große Potentialdifferenz (= Spannung) darstellen kann. Glücklicherweise sind schmutz- und wasserfeuchte Stellen gute Leiter, aber vor allem der entsprechende Querschnitt dieses fiktiven Leiters ist massiv. Außer bei kurzen Störungen wie Blitzen weist es ein hervorragendes homogenes Potenzial auf. Warum einen anderen Leiter für die Erdung verwenden, der mehr Kupfer verwendet und weniger effektiv ist, wenn wir das verwenden können, was unter unseren Füßen liegt?

Die Erde ist auch als Blitzschutz nützlich: Blitzschlag tritt genau wie ein Durchschlag von Dielektrikum / Isolator dort auf, wo der Widerstand zwischen der geladenen Wolke und der Erde minimal ist (siehe dieses erstaunliche GIF ). Hohe Bäume, Türme usw., und wir können nicht riskieren, uns nur auf das Glück zu verlassen. Daher werden hochleitfähige Stacheln verwendet, um Blitze anzuziehen, und die Erde wird verwendet, um diese Energie abzuleiten. Locker gesagt. Normalerweise fließt in Blitzen genug Strom, um durch die Erde und über die menschlichen Beine eine Spannung zu erzeugen, die hoch genug ist, um sie zu töten, sodass sie sich gleichmäßiger ausbreiten.

Wie üblich heiße ich jeden herzlich willkommen, der mich korrigiert, wenn er nicht korrekt ist.

Schmutz ohne Feuchtigkeit (Wassergehalt) ist KEIN sehr guter Leiter und KEIN guter Boden. Sie haben also Recht, Schmutz ist an sich kein sehr guter Leiter und daher an sich kein guter Boden. Trockener Sand und Stein sind auch schlechte Böden.

Gefrorene Erde ist auch kein guter Boden, weshalb es notwendig ist, Erdungsstangen lang genug zu verwenden, um unter die "Frostgrenze" zu gelangen. Ice ist kein guter Dirigent. Tatsächlich ist Eis ungefähr ein Isolator

Tatsächlich leitet PURE flüssiges Wasser überhaupt nicht. Es sind die Mineralstoffe im Wasser, die Elektrizität leiten, oder vielmehr die Ionen in diesen Mineralien. Salzwasser hat viele frei bewegliche Ionen, daher ist Salzwasser sehr leitfähig.

Noch seltsamer, reines trockenes Salz leitet auch keinen Strom.

Es dreht sich alles um FREIE ELEKTRONEN in einem Dirigenten und in einer Lösung FREIE ELEKTRONEN.

In reinem Wasser gibt es keine freien Elektronen und keine Ionen.

In reinem Salz gibt es Ionen, aber Natrium-Na + - und Chlorid-CL- -Ionen können sich nicht bewegen und sind ionisch aneinander gebunden.

Die Polarität der Wassermoleküle ermöglicht es dem Wasser, viele ionisch gebundene Substanzen aufzulösen. Flüssiges Salzwasser enthält also frei bewegliche Na + - und CL- -Ionen. Jedes andere in Wasser gelöste ionische Mineral wäre im Allgemeinen wahrscheinlich auch ein guter Leiter.

Wenn Sie das Salzwasser einfrieren, passieren zwei Dinge. Erstes Eis (feste Wassermoleküle) neigt dazu, die Ionen Na + und CL- aus den Eiskristallen auszuschließen. Zweitens können sich die Ionen, auch wenn sie nicht ausgeschlossen sind, nicht mehr genug bewegen, um Ladung zu übertragen. Daher kein Strom.

Die Erdung funktioniert also nur dann, wenn der Boden stimmt. Oft ist das feuchter Boden, der eine Wasserlösung mit frei beweglichen Ionen bildet.

Lesen Sie diesen Artikel: "Erzielen eines akzeptablen Bodens auf schlechtem Boden" In diesem Artikel wird erläutert, wie der vulkanische Boden auf Hawaii ein Problem bei der Schaffung eines Erdungssystems darstellt.

http://ecmweb.com/content/achieving-acceptable-ground-poor-soil

OK, so sehe ich das. Es gibt keine absolute Spannung, sondern nur eine relative Spannung. Das heißt, wenn Sie irgendwo +5 Volt im System haben, bedeutet dies, dass es 5 Volt mehr sind als die Spannung an einem anderen Punkt oder Bezugspunkt.

Aber anstatt einen zufälligen Punkt als Referenz zu machen und Spannungen in Bezug auf diesen Punkt zu messen, bringen wir das Konzept des Erdbodens ein.

Die Erdungsmasse kann physikalisch nur Erde oder Schmutz sein oder meistens ein Punkt im Schaltungssystem, an dem das Punktpotential Null Volt beträgt und jedes andere Potential im System in Bezug auf diesen Punkt gemessen wird.