¿Cómo funciona el destornillador de prueba?


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¿Cómo funciona el destornillador de prueba? Si coloco el destornillador de prueba dentro del "cable caliente" de una toma de corriente, se enciende si presiono mi dedo contra la tapa de metal en la parte superior del destornillador. Esto sucede también si me paro en una superficie de material aislante, como la madera. Leí en otra parte que esto sucede debido a la capacitancia parásita formada por el "cable caliente", el cuerpo humano y la tierra. Uno tiene

Z=R+1jωC

para la impedancia, de modo que si C es lo suficientemente alta, la impedancia debe estar cerca de r, la "resistencia efectiva" del circuito formado. Aquí me pierdo; ¿Por qué r es lo suficientemente pequeño como para causar una corriente en el rango de mA incluso si estoy parado en una superficie de aislamiento?

Entonces, realmente lo que estoy preguntando es cómo se puede representar el cable caliente del sistema - destornillador - cuerpo humano - piso de madera - edificio - tierra como circuito eléctrico, y qué partes del sistema físico contribuyen a la resistencia, capacitancia (e inductancia) y en qué proporción, incluso muy aproximadamente.


Respuestas:


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cómo se puede representar el sistema cable caliente - destornillador - cuerpo humano - piso de madera - edificio - tierra como circuito eléctrico,

Siempre he asumido que es algo como esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab


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La resistencia en serie con el neón suele ser el componente que limita la corriente. Varía entre dispositivos pero, aproximadamente 0.5 mA parece ser la corriente limitante (para bombillas NE-2) y, dado que el neón mismo "golpeará" a aproximadamente 150 V (pico), la resistencia limitará la corriente a aproximadamente 0.5 mA con un voltaje de alrededor de 150 V, esto es para un circuito de 220 V CA. Esto implica una resistencia de aproximadamente 300k ohmios.

Sin embargo, sospecho que los neones utilizados dentro de los destornilladores funcionarán con 110 VCA y posiblemente sean de 60 V. Esto significa que la caída de voltaje en la resistencia será de aproximadamente 250 V (pico) en un suministro de 220 V CA, lo que implica una resistencia de aproximadamente 500 k ohmios. Pero esto no tiene en cuenta la capacitancia del cuerpo humano en serie (ver más abajo).

Esto es lo que dice wiki: -

Un tipo de lámpara de prueba de bajo costo que solo contacta un lado del circuito bajo prueba y se basa en la capacitancia parásita y la corriente que pasa a través del cuerpo del usuario para completar el circuito. El dispositivo puede tener la forma de un destornillador. La punta del probador se toca con el conductor que se está probando (por ejemplo, se puede usar con un cable en un interruptor o insertarlo en un orificio de una toma de corriente). Una lámpara de neón lleva muy poca corriente a la luz y, por lo tanto, puede usar la capacitancia del cuerpo del usuario a tierra para completar el circuito.

Enlace: aquí : desplácese hacia abajo hasta el título "Se llega a las luces de prueba de neón de un contacto"

Hay resistencias en serie con el neón dentro del cuerpo del destornillador, pero la impedancia normal es en gran medida capacitiva con las resistencias presentes allí como un dispositivo de seguridad si el neón se conecta directamente entre vivo y neutro / tierra:

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Cuánta capacitancia ofrece el cuerpo humano al final del destornillador? El modelo de capacitancia del cuerpo humano, según lo define la Asociación de descargas electrostáticas (ESDA), es un capacitor de 100pF en serie con una resistencia de 1,5kΩ ( fuente )

100pF a 50Hz es una impedancia de aproximadamente 30M ohmios y eclipsa la resistencia en el destornillador. Si uno da por sentado que el modelo ESDA es correcto, claramente, la corriente a través del neón está prácticamente totalmente definida por este modelo.


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gracias; tal vez no entiendo algo fundamental, pero aún así: ¿cómo puede el suelo de madera en el que estoy parado cuando sostengo el destornillador de prueba "suelo"? Parece que debería aumentar la resistencia, pero aquí estoy, de pie sobre una caja de plástico en un piso de madera, con el destornillador encendido. ¿Puedes intentar aclarar eso?
John Donn

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@JohnDonn La capacitancia es la principal impedancia significativa y dos objetos (como la tierra y la persona) no necesitan estar físicamente conectados por nada conductor para tener capacitancia entre ellos. Vea esto en.wikipedia.org/wiki/Capacitance y observe que un cuerpo que tiene un área de superficie de 1 metro cuadrado a 1 metro de distancia del suelo tendrá C = 8.854 pF o una impedancia a 50Hz de 360Mohm: este es el principal definidor de corriente que fluye hacia el neón. OK, el modelo ESDA sugiere 100pF pero estaba usando la fórmula C en el enlace de manera simplista.
Andy alias

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@ m.Alin La mejor pregunta que he escuchado en todo el día. Me pregunto qué corriente se necesita para obtener una sacudida, ¿tal vez 5 mA? 10mA? ¿Es una cosa de contacto de área de superficie - más área de superficie = menos sacudida / dolor? ESDA parece pensar 100pF, tal vez es más cuando está lo suficientemente cerca como para recibir una descarga eléctrica, tal vez sea eso y la capacitancia aumenta debido a la proximidad. ¿Dije que era una pregunta muy buena?
Andy alias

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@ M.Alin No, el cuerpo humano en sí no tiene una impedancia de 30M, pero alrededor de 100k, vea la respuesta reciente . El condensador formado entre el ser humano y la "tierra" como placas a través del aire como dieléctrico , da la cifra de 30M que se arroja. Los electricistas ocasionalmente tocan cables con corriente (regla de "una mano en el bolsillo trasero") mientras se paran sobre un aislante y usan zapatos de suela de goma, y ​​mi electricista del edificio afirma que solo siente un hormigueo apenas perceptible cuando lo hace. Si él estuviera de pie descalzo en el suelo al hacer eso, estaríamos reclutando.
Anindo Ghosh

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@ m.Alin Lo intenté, recibí el menor hormigueo que apenas podía distinguir. La resistencia limitadora en serie con el neón limita la corriente, después de todo. Ah, y también el brillo de mi lámpara cambió enormemente entre usar zapatillas de goma, y ​​no.
Anindo Ghosh

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Esto puede sonar ridículo, pero ¿ha intentado hacer las mismas pruebas en diferentes niveles sobre el suelo? Me refiero a pruebas en el piso inferior de un edificio y el segundo piso de un edificio. Estoy bastante seguro de que habrá diferentes resultados basados ​​en las dos posiciones basadas en la distancia a la tierra. El razonamiento detrás de esto se basa en alguna teoría en la que he realizado una investigación considerable y está vinculada al gran inventor Nikola Tesla. Él, básicamente, lo utilizó, pero a la inversa, con voltajes y frecuencias mucho más grandes para la red eléctrica. ¡En lugar de 50Hz usaría 50MHz! Esto parecería inútil para la mayoría, pero se debe a que la mayoría no reconoce los efectos que estos niveles de hertz más altos tienen en el circuito en su conjunto. En cuanto a la diferencia de altura sobre el suelo, básicamente, de nuevo, tiene que ver con los valores del condensador. Cuanto mayor es la distancia, menor es el nivel del condensador. Usando F = 1 / (2 (Pi) RC), el valor C más bajo y aproximadamente la misma resistencia significará que se necesita una frecuencia mayor. La tensión de red que tiene solo una frecuencia de 50Hz probablemente no será lo suficientemente alta como para trabajar con esta brecha más grande de la tierra. Para decirlo de otra manera, la prueba que hizo cuando tenía los zapatos puestos y los zapatos no puestos es solo una versión más pequeña de esto. Shoes on es un capacitor similar a las pruebas en el segundo piso y shoes off está probando a nivel del suelo. A menos que me equivoque, los zapatos apagados habrían tenido una salida de neón mucho más brillante que los zapatos puestos, ya que los zapatos puestos significan condensador más bajo y la frecuencia de la red no puede hacer frente a esto. ¿Por qué me molesto en decir esto? Si tiene el tiempo, puede probar con generadores de frecuencia y su destornillador de prueba de red. Estoy seguro de que la salida de frecuencia más alta en el probador dará como resultado bombillas más brillantes en el mismo nivel de altura y que si intentara en dos alturas diferentes, se necesitaría una frecuencia mucho más alta para producir el mismo nivel de lux que en el nivel del suelo comparado con el segundo piso. Esta es la ley muy simple de "transmutación de energía inalámbrica". Las frecuencias más altas son necesarias para conducir a distancias mayores debido al efecto del condensador dado que todo tiene capacitancia y resistencia. Esta es la razón por la cual los científicos aparentemente están luchando con la transmisión inalámbrica de energía, ya que usan voltaje de red a 50Hz y no voltaje de red a 50MHz.

Espero que esto haya ayudado y que tenga algo más de sentido ... Le agradecería mucho si no fuera a difundir esta teoría a muchas personas y que solo la use usted mismo. La razón es que a las personas no les importará lo que piensas, ya que están estancadas en sus formas y que aquellos que sí lo saben ya lo saben y te silenciarán para que sigas así con solo ellos sabiendo.

Gracias.

Tuyo sinceramente,

ITB


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"los que se preocupan ya lo saben y lo harán" silenciar "para que siga así con solo ellos sabiendo" - ¡Teorías de la conspiración sagrada Batman!
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