Come funziona il cacciavite del tester?


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Come funziona il cacciavite del tester? Se inserisco il cacciavite del tester all'interno del "filo caldo" di una presa elettrica, si illumina se premo il dito contro il cappuccio di metallo sulla parte superiore del cacciavite. Questo succede anche se mi trovo su una superficie di materiale isolante, come il legno. Ho letto altrove che ciò accade a causa della capacità parassita formata dal "filo caldo", dal corpo umano e dal terreno. Uno ha

Z=R+1jωC

per l'impedenza, quindi se C è abbastanza alto, l'impedenza dovrebbe essere vicina a r, la "resistenza effettiva" del circuito formato. Qui mi perdo; perché r è abbastanza piccolo da causare una corrente nel range di mA anche se mi trovo su una superficie isolante?

Quindi davvero quello che sto chiedendo è come si possa rappresentare il filo caldo del sistema - cacciavite - corpo umano - pavimento in legno - edificio - terra come un circuito elettrico, e quali parti del sistema fisico contribuiscono alla resistenza, alla capacità (e all'induttanza?) e in quale proporzione, anche molto approssimativamente.


Risposte:


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come si può rappresentare il filo caldo del sistema - cacciavite - corpo umano - pavimento in legno - edificio - terra come un circuito elettrico,

Per molto tempo ho pensato che fosse qualcosa del genere:

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab


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Il resistore in serie con il neon è di solito il componente che limita la corrente. Varia tra i dispositivi ma, circa 0,5 mA sembra essere la corrente limite (per lampadine NE-2) e, dato che il neon stesso "si accenderà" a circa 150 V (picco), la resistenza limiterà la corrente a circa 0,5 mA con una tensione attraverso di esso di circa 150 V - questo è per un circuito a 220 V CA. Ciò implica una resistenza di circa 300k ohm.

Tuttavia, sospetto che i neon utilizzati all'interno dei cacciaviti funzionino a 110 V CA e sono probabilmente dei tipi a 60 V. Ciò significa che la caduta di volt nella resistenza sarà di circa 250 V (picco) su un'alimentazione a 220 V CA, il che implica una resistenza di circa 500k ohm. Ma ciò non tiene conto della capacità del corpo umano in serie (vedere più avanti).

Ecco cosa dice la wiki: -

Un tipo di lampada di prova a basso costo che contatta solo un lato del circuito in prova e si basa sulla capacità parassita e sulla corrente che passa attraverso il corpo dell'utente per completare il circuito. Il dispositivo può avere la forma di un cacciavite. La punta del tester viene toccata dal conduttore da testare (ad esempio, può essere utilizzata su un filo in un interruttore o inserita in un foro di una presa elettrica). Una lampada al neon richiede pochissima corrente per accendersi e quindi può utilizzare la capacità del corpo dell'utente a terra per completare il circuito.

Link: qui - scorri verso il basso fino alla voce "Luci di prova al neon a un contatto"

Ci sono resistori in serie con il neon all'interno del corpo del cacciavite, ma l'impedenza normale è ampiamente capacitiva con i resistori presenti lì come dispositivo di sicurezza nel caso in cui il neon si connetta direttamente tra vivo e neutro / terra: -

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Quanta capacità offre in genere il corpo umano alla fine del cacciavite? Il modello del corpo umano per la capacità, come definito dalla Electrostatic Discharge Association (ESDA) è un condensatore da 100pF in serie con un resistore da 1,5kΩ ( sorgente )

100pF a 50Hz è un'impedenza di circa 30 M ohm e sminuisce la resistenza nel cacciavite. Se si dà per scontato che il modello ESDA è giusto, chiaramente, la corrente attraverso il neon è praticamente totalmente definita da questo modello.


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grazie; forse non capisco qualcosa di fondamentale, ma comunque: come può il pavimento di legno su cui mi trovo quando tengo il cacciavite del tester essere "rettificato"? Sembra che dovrebbe aumentare la resistenza, ma eccomi qui, in piedi su una custodia di plastica su un pavimento di legno, con il cacciavite acceso. Puoi provare a chiarirlo?
John Donn,

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@JohnDonn La capacità è la principale impedenza significativa e due oggetti (come la terra e la persona) non devono necessariamente essere collegati fisicamente da qualcosa di conduttivo per avere capacità tra loro. Vedi questo en.wikipedia.org/wiki/Capacitance e nota che un corpo con 1 metro quadrato di superficie a 1 metro di distanza dal suolo avrà C = 8.854 pF o un'impedenza a 50Hz di 360Mohm - questo è il principale definizione di corrente che scorre nel neon. OK, il modello ESDA suggerisce 100pF ma stavo usando la formula C in link in modo semplicistico.
Andy aka

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@ m.Alin La migliore domanda che ho sentito tutto il giorno. Quale corrente è necessaria per ottenere una scossa mi chiedo - forse 5mA? 10mA? È una cosa di contatto con la superficie - più superficie = meno scossa / dolore? L'ESDA sembra pensare a 100pF - forse è più quando è abbastanza vicino da ricevere uno shock - forse è così e la capacità aumenta a causa della vicinanza. Ho detto che era una dannata bella domanda?
Andy aka l'

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@ m.Alin No, il corpo umano stesso non ha un'impedenza di 30 M ma circa 100k, vedi la risposta recente . Il condensatore formato tra umano e "terra" come piastre attraverso l' aria come dielettrico , dà alla figura 30M che viene lanciata. Gli elettricisti di tanto in tanto toccano fili sotto tensione (regola "una mano nella tasca posteriore") mentre si trovano su un isolante e usano scarpe con suola di gomma, e il mio elettricista addetto alla costruzione afferma di sentire un formicolio appena percettibile quando lo fa. Se fosse in piedi scalzo sul pavimento mentre lo faceva, recluteremmo.
Anindo Ghosh,

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@ m.Alin L'ho appena provato, ho ricevuto il più debole dei formicolio che riuscivo a malapena a discernere. Il resistore limitante in serie con il neon limita la corrente, dopo tutto. Oh, e anche la luminosità della mia lampada è cambiata notevolmente tra le pantofole di gomma e non.
Anindo Ghosh,

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Questo può sembrare ridicolo ma hai provato a fare gli stessi test a diversi livelli dal suolo? Voglio dire come test all'ultimo piano di un edificio e al secondo piano di un edificio? Sono abbastanza certo che ci saranno risultati diversi basati sulle due posizioni basate sulla distanza dalla terra. Il ragionamento alla base di ciò si basa su alcune teorie su cui ho fatto ricerche considerevoli ed è collegato al grande inventore Nikola Tesla. In sostanza, ha usato questa stessa idea ma al contrario con tensioni e frequenze molto più grandi per l'alimentazione di rete. Invece di 50Hz userebbe 50MHz !!! Ciò sembrerebbe inutile per la maggior parte, ma è perché la maggior parte non riconosce gli effetti che questi livelli più alti di hertz hanno sul circuito nel suo insieme. Per quanto riguarda la differenza di altezza dal suolo questo, sostanzialmente di nuovo, ha a che fare con i valori dei condensatori. Maggiore è la distanza, minore è il livello del condensatore. Usando F = 1 / (2 (Pi) RC) il valore C più basso e approssimativamente la stessa resistenza significherà che è necessaria una frequenza maggiore. La tensione di rete che ha solo una frequenza di 50Hz non sarà probabilmente abbastanza alta da funzionare con questo grande spazio dalla terra. Per dirla in un altro modo il test che hai fatto quando avevi le scarpe e le scarpe non indossate è solo una versione più piccola di questo. Shoes on è un condensatore simile ai test al secondo piano e le scarpe off sono test a livello del suolo. A meno che non mi sbagli, le scarpe non avrebbero avuto un'uscita al neon molto più luminosa rispetto alle scarpe perché le scarpe su significano condensatore più basso e la frequenza della rete non può farcela. Perché mi preoccupo di dirlo? Se hai tempo, potresti provare con i generatori di frequenza e il cacciavite per test di rete. Sono certo che la maggiore frequenza in uscita sul tester provocherà lampadine più luminose sullo stesso livello di altezza e che se si dovesse provare a due altezze diverse, è necessaria una frequenza molto più elevata per produrre lo stesso livello di lux a livello del suolo rispetto al secondo piano. Questa è la legge molto semplice della "trasmutazione dell'energia wireless". Le frequenze più elevate sono necessarie per condurre su distanze maggiori a causa dell'effetto condensatore dato che tutto ha capacità e resistenza. Questo è il motivo per cui gli scienziati stanno apparentemente lottando con la trasmissione di energia wireless poiché usano la tensione di rete a 50Hz e non la tensione di rete a 50MHz.

Spero che questo abbia aiutato e che in qualche modo abbia più senso ... Gradirei molto se non volessi andare in giro a diffondere questa teoria a molte persone e che la usi solo tu stesso. Il motivo è che le persone non si preoccuperanno di ciò che pensi perché sono bloccate nei loro modi e che coloro che si prendono cura lo sanno già e ti faranno "mettere a tacere" per mantenerlo in quel modo solo con la loro conoscenza.

Grazie.

Cordiali saluti,

ITB


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"quelli a cui importa già lo sanno e ti faranno" mettere a tacere "per mantenerlo in quel modo solo con la loro conoscenza" - Teorie della cospirazione santa Batman!
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