Wie funktioniert der Testerschraubendreher?

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Wie funktioniert der Testerschraubendreher? Wenn ich den Tester-Schraubendreher in den "heißen Draht" einer Steckdose stecke, leuchtet er auf, wenn ich meinen Finger gegen die Metallkappe auf dem Schraubendreher drücke. Dies passiert auch, wenn ich auf einer Oberfläche aus Isoliermaterial wie Holz stehe. Ich habe an anderer Stelle gelesen, dass dies auf die Streukapazität zurückzuführen ist, die durch den "heißen Draht", den menschlichen Körper und den Boden gebildet wird. Hat man

Z=R+1jωC

für die Impedanz sollte also, wenn C hoch genug ist, die Impedanz nahe bei r liegen, dem "effektiven Widerstand" der gebildeten Schaltung. Hier verliere ich mich; Warum ist r klein genug, um einen Strom im Bereich von mA zu verursachen, selbst wenn ich auf einer isolierenden Oberfläche stehe?

Ich frage mich also wirklich, wie man das System Heißdraht - Schraubendreher - menschlicher Körper - Holzboden - Gebäude - Erde als elektrischen Stromkreis darstellen kann und welche Teile des physikalischen Systems zum Widerstand, zur Kapazität (und zur Induktivität) beitragen können. und in welchem ​​Verhältnis, auch nur sehr annähernd.

John Donn
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Antworten:

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Der Widerstand in Reihe mit dem Neon ist normalerweise die Komponente, die den Strom begrenzt. Sie variiert zwischen den Geräten, aber ungefähr 0,5 mA scheint der Grenzstrom zu sein (für NE-2-Lampen), und angesichts der Tatsache, dass das Neon selbst bei ungefähr 150 V (Spitze) "zündet", begrenzt der Widerstand den Strom auf ungefähr 0,5 mA mit einer Spannung von ca. 150V - dies ist für eine 220VAC-Schaltung. Dies impliziert einen Widerstand von ungefähr 300 kOhm.

Ich vermute jedoch, dass Neons, die in Schraubenziehern verwendet werden, an 110 V Wechselstrom arbeiten werden und es sich möglicherweise um 60 V Typen handelt. Dies bedeutet, dass der Spannungsabfall im Widerstand bei einer 220-V-Wechselstromversorgung etwa 250 V (Spitze) beträgt, was einen Widerstand von etwa 500 kOhm bedeutet. Dabei wird jedoch die Kapazität des menschlichen Körpers in Reihe nicht berücksichtigt (siehe weiter unten).

Hier ist, was Wiki sagt: -

Eine kostengünstige Prüflampe, die nur eine Seite des zu prüfenden Stromkreises berührt und auf Streukapazität und Strom angewiesen ist, die durch den Körper des Benutzers fließen, um den Stromkreis zu vervollständigen. Das Gerät kann die Form eines Schraubendrehers haben. Die Spitze des Prüfgeräts berührt den zu prüfenden Leiter (z. B. kann es an einem Kabel in einem Schalter verwendet oder in ein Loch einer Steckdose eingeführt werden). Eine Neonlampe verbraucht sehr wenig Strom, um zu leuchten, und kann daher die Körperkapazität des Benutzers gegen Erde nutzen, um die Schaltung zu vervollständigen.

Link: Hier - nach unten scrollen bis die Überschrift "One-Contact Neon Test Lights" erreicht ist

Es gibt Widerstände in Reihe mit dem Neon im Inneren des Schraubendrehergehäuses, aber die normale Impedanz ist gegenüber den dort als Sicherheitseinrichtung vorhandenen Widerständen weitgehend kapazitiv, falls das Neon direkt zwischen Spannung und Neutralleiter / Erde geschaltet wird:

Bildbeschreibung hier eingeben

Wie viel Kapazität bietet der menschliche Körper normalerweise am Ende des Schraubenziehers? Das von der Electrostatic Discharge Association (ESDA) definierte Kapazitätsmodell des menschlichen Körpers ist ein 100-pF-Kondensator in Reihe mit einem 1,5 kΩ-Widerstand ( Quelle ).

100 pF bei 50 Hz ist eine Impedanz von etwa 30 MΩ und stellt den Widerstand im Schraubendreher in den Schatten. Wenn man davon ausgeht, dass das ESDA-Modell ungefähr richtig ist, wird der Strom durch das Neon durch dieses Modell praktisch vollständig definiert.

Andy aka
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Danke; vielleicht verstehe ich etwas grundlegendes nicht, aber dennoch: wie kann der holzboden, auf dem ich stehe, wenn ich den tester schraubenzieher halte, "boden" sein? Es scheint, als sollte es den Widerstand verstärken, aber hier stehe ich auf einem Plastikkoffer auf einem Holzboden und habe den Schraubenzieher angezündet. Können Sie versuchen, das zu klären?
John Donn
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@JohnDonn Kapazität ist die wichtigste signifikante Impedanz, und zwei Objekte (wie Erde und Person) müssen nicht durch etwas Leitfähiges physikalisch verbunden werden, um eine Kapazität zwischen ihnen zu haben. Sehen Sie sich diese en.wikipedia.org/wiki/Capacitance an und beachten Sie, dass ein Körper mit einer Oberfläche von 1 m² in 1 m Entfernung vom Boden C = 8,854 pF oder eine Impedanz bei 50 Hz von 360 Ohm hat - dies ist der primäre Definer des Stroms, der fließt in den Neon. OK, das ESDA-Modell schlägt 100pF vor, aber ich habe die C-Formel vereinfacht verwendet.
Andy aka
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@m.Alin Die beste Frage, die ich den ganzen Tag gehört habe. Welchen Strom brauche ich, um einen Ruck zu bekommen - vielleicht 5mA? 10mA? Ist es eine Oberflächenkontaktsache - mehr Oberfläche = weniger Stoß / Schmerz? ESDA scheint 100pF zu denken - vielleicht ist es mehr, wenn es nahe genug ist, um einen Schock zu bekommen - vielleicht ist es das und die Kapazität steigt aufgrund der Nähe. Habe ich gesagt, das ist eine verdammt gute Frage?
Andy aka
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@ m.Alin Nein, der menschliche Körper selbst hat keine 30M-Impedanz, aber ungefähr 100k, siehe aktuelle Antwort . Der Kondensator , der zwischen Mensch und "Erde" als Platten durch Luft als Dielektrikum gebildet wird , gibt die 30-M-Figur, die herumgeworfen wird. Elektriker berühren gelegentlich stromführende Drähte ("eine Hand in der Gesäßtasche" -Regel), während sie auf einem Isolator stehen und Gummisohlenschuhe tragen, und mein Gebäudeelektriker behauptet, er fühle nur ein kaum wahrnehmbares Kribbeln, wenn er dies tue. Wenn er dabei barfuß auf dem Boden stehen würde, würden wir rekrutieren.
Anindo Ghosh
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@m.Alin Ich habe es gerade ausprobiert, habe das leiseste Kribbeln bekommen, das ich kaum erkennen konnte. Schließlich begrenzt der mit dem Neon in Reihe geschaltete Begrenzungswiderstand den Strom. Oh, und auch die Helligkeit meiner Lampe veränderte sich stark zwischen dem Tragen von Gummipantoffeln und nicht.
Anindo Ghosh
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Das mag lächerlich klingen, aber haben Sie versucht, dieselben Tests auf verschiedenen Ebenen über dem Boden durchzuführen? Ich meine, Sie möchten im Erdgeschoss eines Gebäudes und im zweiten Stock eines Gebäudes testen? Ich bin ziemlich sicher, dass es basierend auf den beiden Positionen, basierend auf der Entfernung zur Erde, unterschiedliche Ergebnisse geben wird. Die Argumentation dahinter basiert auf einer Theorie, die ich eingehend recherchiert und mit dem großen Erfinder Nikola Tesla in Verbindung gebracht habe. Im Grunde genommen verwendete er dieselbe Idee, jedoch umgekehrt mit viel größeren Spannungen und Frequenzen für die Netzversorgung. Anstelle von 50Hz würde er 50MHz verwenden !!! Dies scheint für die meisten sinnlos zu sein, aber das liegt daran, dass die meisten die Auswirkungen dieser höheren Hertz-Pegel auf die gesamte Schaltung nicht erkennen. Was den Höhenunterschied über dem Boden betrifft, so ist dies im Grunde wieder ist mit Kondensatorwerten zu tun. Je größer der Abstand, desto kleiner der Kondensatorpegel. Bei Verwendung von F = 1 / (2 (Pi) RC) bedeutet der niedrigere C-Wert und ungefähr derselbe Widerstand, dass eine größere Frequenz benötigt wird. Die Netzspannung mit nur einer Frequenz von 50 Hz wird wahrscheinlich nicht hoch genug sein, um mit dieser größeren Erdlücke zu arbeiten. Anders ausgedrückt ist der Test, den Sie durchgeführt haben, als Sie Schuhe an hatten und Schuhe nicht an waren, nur eine kleinere Version davon. "Schuhe an" ist ein Kondensator, der dem Testen im zweiten Stock ähnlich ist, und "Schuhe aus" testet im Erdgeschoss. Wenn ich mich nicht irre, hätten die Schuhe einen viel helleren Neonausgang gehabt als die Schuhe an, da Schuhe an bedeutet, dass der Kondensator niedriger ist und die Frequenz des Stromnetzes dies nicht bewältigen kann. Warum mache ich mir die Mühe, das zu sagen? Wenn Sie Zeit haben, können Sie mit Frequenzgeneratoren und Ihrem Netzprüfschraubendreher testen. Ich bin sicher, dass die höhere Ausgangsfrequenz des Testers zu helleren Lampen auf gleicher Höhe führt und dass bei zwei verschiedenen Höhen eine viel höhere Frequenz erforderlich ist, um den gleichen Luxpegel wie auf Bodenniveau zu erzielen im Vergleich zum zweiten Stock. Dies ist das sehr einfache Gesetz der "drahtlosen Energieumwandlung". Die höheren Frequenzen müssen aufgrund des Kondensatoreffekts über größere Entfernungen geleitet werden, da alles über Kapazität und Widerstand verfügt. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler offenbar Probleme mit der drahtlosen Energieübertragung, da sie eine Netzspannung von 50 Hz und keine Netzspannung von 50 MHz verwenden.

Ich hoffe, dass dies geholfen hat und dass es etwas sinnvoller ist ... Ich wäre sehr dankbar, wenn Sie diese Theorie nicht auf viele Menschen übertragen würden und sie nur selbst anwenden würden. Der Grund dafür ist, dass es den Leuten egal ist, was Sie denken, da sie auf ihre Art und Weise festsitzen, und dass diejenigen, die sich darum kümmern, dies bereits wissen und Sie "zum Schweigen bringen", damit nur sie es wissen.

Vielen Dank.

Dein,

ITB

ITB
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"Diejenigen, die sich darum kümmern, wissen das bereits und werden Sie" zum Schweigen bringen ", damit nur sie es wissen." - Heilige Verschwörungstheorien Batman!
Gekritzel