Как работает тестер-отвертка? Если я помещаю отвертку тестера внутрь «горячего провода» электрической розетки, она загорается, если я нажимаю пальцем на металлический колпачок сверху отвертки. Это также происходит, если я стою на поверхности из изолирующего материала, такого как дерево. Где-то читал, что это происходит из-за паразитной емкости, образованной «горячим проводом», телом человека и землей. Надо
для импеданса, поэтому, если C достаточно высок, импеданс должен быть близок к r , «эффективному сопротивлению» сформированной цепи. Здесь я теряюсь; почему r достаточно мал, чтобы вызвать ток в диапазоне мА, даже если я стою на изолирующей поверхности?
На самом деле я спрашиваю, как можно представить систему «горячий провод — отвертка — человеческое тело — деревянный пол — здание — земля» в виде электрической цепи и какие части физической системы вносят свой вклад в сопротивление, емкость (и индуктивность?) и в какой пропорции, даже очень приблизительно.
4 ответов 4
как можно представить систему горячий провод – отвертка – тело человека – деревянный пол – здание – земля как электрическую цепь,
Я давно предполагал, что это будет что-то вроде этого:
Резистор, включенный последовательно с неоном, обычно является компонентом, ограничивающим ток. Он будет варьироваться между устройствами, но около 0.5 мА, по-видимому, является предельным током (для ламп NE-2), и, учитывая, что сам неон «зажжется» при напряжении около 150 В (пиковое), резистор будет ограничивать ток примерно до 0.5 мА. мА при напряжении на нем около 150В — это для цепи 220В переменного тока. Это подразумевает сопротивление около 300 кОм.
Тем не менее, я подозреваю, что неоновые лампы, используемые внутри отверток, будут работать от 110 В переменного тока, и, возможно, они относятся к типу 60 В. Это означает, что падение напряжения на резисторе будет около 250 В (пиковое) при напряжении питания 220 В переменного тока, что подразумевает сопротивление около 500 кОм. Но это не учитывает последовательно включенную емкость человеческого тела (см. ниже).
Вот что говорит вики: –
Недорогой тип контрольной лампы, который контактирует только с одной стороной тестируемой цепи и зависит от паразитной емкости и тока, проходящего через тело пользователя для замыкания цепи. Устройство может иметь форму отвертки. Наконечник тестера прикасается к проверяемому проводнику (например, его можно использовать на проводе в выключателе или вставить в отверстие электрической розетки). Неоновая лампа потребляет очень мало тока для освещения и, таким образом, может использовать емкость тела пользователя относительно земли для замыкания цепи.
Ссылка: Здесь — прокрутите вниз до заголовка «Одноконтактные неоновые тестовые лампы».
Внутри корпуса отвертки последовательно с неоном расположены резисторы, но нормальный импеданс в значительной степени емкостной, а резисторы присутствуют там в качестве защитного устройства, если неон напрямую подключается между током и нейтралью/землей: –
Какую емкость обычно имеет человеческое тело на конце отвертки? Модель человеческого тела для емкости, как определено Ассоциацией электростатического разряда (ESDA), представляет собой конденсатор емкостью 100 пФ, последовательно соединенный с резистором 1.5 кОм (источник).
100 пФ на частоте 50 Гц — это импеданс около 30 МОм, который затмевает сопротивление отвертки. Если считать само собой разумеющимся, что модель ESDA почти верна, ясно, что ток через неон практически полностью определяется этой моделью.
$begingroup$ спасибо; возможно я чего-то принципиального не понимаю, но все же: как может быть “заземлен” деревянный пол, на котором я стою, когда держу отвертку тестера? Вроде должно добавить сопротивления, но вот я стою на пластиковом ящике на деревянном полу, с зажженной отверткой. Можешь попытаться прояснить это? $конечная группа$
$begingroup$ @JohnDonn Емкость является основным существенным импедансом, и два объекта (например, земля и человек) не должны быть физически соединены чем-либо проводящим, чтобы между ними существовала емкость. См. en.wikipedia.org/wiki/Capacitance и обратите внимание, что тело с площадью поверхности 1 кв. метр на расстоянии 1 метр от земли будет иметь C = 8.854 пФ или импеданс 50 МОм на частоте 360 Гц — это основной определитель тока, который перетекает в неон. Хорошо, модель ESDA предлагает 100 пФ, но я упрощенно использовал формулу C в ссылке. $конечная группа$
$begingroup$ @m.Alin Нет, само человеческое тело имеет импеданс не 30 МОм, а около 100 кОм, см. недавний ответ. конденсатор образовалась между человеком и «землей» как плиты через воздух как диэлектрик, дает фигуру 30M, которую бросают. Электрики иногда касаются проводов под напряжением (правило «одна рука в заднем кармане»), стоя на изоляторе и в обуви с резиновой подошвой, а мой строительный электрик утверждает, что при этом он чувствует лишь едва заметное покалывание. Если бы он стоял босиком на полу, делая это, мы бы вербовали. $конечная группа$
$begingroup$ @Anindo По этой логике, если я использую контрольную лампу, чтобы коснуться сети под напряжением, будучи босиком, так что нет емкости для ограничения тока, меня ударит током? $конечная группа$
$begingroup$ @m.Alin Я только что попробовала, почувствовала едва заметное покалывание. В конце концов, ограничительный резистор, включенный последовательно с неоном, ограничивает ток. О, а также яркость моей лампы сильно менялась между ношением резиновых тапочек и без них. $конечная группа$
Дело больше связано с химией человеческого организма.
Указанный тестер используется для переменного тока и менее 0.5 мА. Ионы человеческого тела поглощают этот небольшой заряд за один полупериод (скажем, -ve), а затем высвобождают его за другой полупериод (+ve), заставляя неоновую лампочку немного светиться.
Если человек даже на 1 метр выше в воздухе, тестер будет работать, но в этом случае ток будет намного меньше 0.5 мА и свечение неона будет очень слабым.
Это может показаться смешным, но пробовали ли вы проводить одни и те же тесты на разных уровнях над землей? Я имею в виду тестирование на нижнем этаже здания и на втором этаже здания? Я совершенно уверен, что будут разные результаты, основанные на двух позициях, основанных на расстоянии до земли. Обоснование этого основано на некоторой теории, над которой я провел значительное исследование и которая связана с великим изобретателем Николой Теслой. Он, по сути, использовал ту же идею, но наоборот, с гораздо большими напряжениями и частотами для питания от сети. Вместо 50 Гц он использовал 50 МГц. Большинству это покажется бессмысленным, но это потому, что большинство не осознает влияние этих более высоких уровней герц на схему в целом. Что касается разницы в высоте над землей, то это, в основном, опять-таки связано с номиналами конденсаторов. Чем больше расстояние, тем меньше уровень конденсатора. При использовании F=1/(2(Pi)RC) более низкое значение C и примерно такое же сопротивление будут означать, что необходима большая частота. Напряжение сети, имеющее частоту всего 50 Гц, вероятно, будет недостаточно высоким для работы с таким большим расстоянием от земли. Иными словами, тест, который вы проводили, когда были в туфлях и не в туфлях, — это просто уменьшенная версия этого теста. Надетая обувь — это конденсатор, аналогичный тестированию на втором этаже, а без обуви — на уровне земли. Если я не ошибаюсь, у обуви без обуви был бы гораздо более яркий неоновый выход, чем у обуви, поскольку обувь на ней означает меньший конденсатор, а частота сети не может справиться с этим. Зачем мне это говорить? Если у вас есть время, вы можете проверить с помощью генераторов частоты и отвертки для проверки сети. Я уверен, что более высокая выходная частота на тестере приведет к более ярким лампочкам на том же уровне высоты, и что, если вы попробуете на двух разных высотах, потребуется гораздо более высокая частота для получения того же уровня освещенности, что и на уровне земли. по сравнению со вторым этажом. Это очень простой закон «беспроводного преобразования энергии». Более высокие частоты необходимы для передачи на большие расстояния из-за эффекта конденсатора, учитывая, что все имеет емкость и сопротивление. Вот почему ученые, по-видимому, борются с беспроводной передачей энергии, поскольку они используют сетевое напряжение на частоте 50 Гц, а не сетевое напряжение на частоте 50 МГц. 50 МГц могут путешествовать почти по всей ширине планеты, не говоря уже о нескольких метрах, что на данный момент является лучшим.
Я надеюсь, что это помогло и что это имеет больше смысла. Я был бы очень признателен, если бы вы не распространяли эту теорию среди многих людей и использовали бы ее только сами. Причина в том, что людям будет все равно, что вы думаете, поскольку они застряли на своем пути, и что те, кому все равно, уже знают об этом и заставят вас «замолчать», чтобы это оставалось так, и только они знают.
Являются ли ручные тестеры переменного тока (те, которые выглядят как отвертка) полностью безопасными? Почему, почему нет?
Каковы шансы, что угольный резистор закоротит, и мы испытаем большой ток и умрем? Причина возникновения сомнения:
$begingroup$ @WesleyLee Не уверен, что комментарии к видео на YouTube обязательно являются лучшим источником информации, LOL $конечная группа$
$begingroup$ @JohnD — да, но я тоже не уверен, что видео заслуживает доверия. Так что, если OP беспокоится о том, что видео может заглянуть в комментарии. $endgroup$
$begingroup$ Я видел такой же тестер 12VDC для автомехаников. У него был легко отсоединяемый провод GND сверху. Использование его в качестве индикатора переменного тока смертельно. Тестер переменного тока с высоким импедансом может измениться на модель с низким импедансом (тоже смертельным), если он промокнет внутри. $конечная группа$
$begingroup$ В любом случае, я считаю тестеры в виде отверток устаревшими. Зачем вам использовать что-то подобное вместо бесконтактного тестера или подходящего измерителя, если на то пошло? $конечная группа$
5 ответов 5
Это тип тестера, в котором вы должны коснуться металлического контакта в верхней части отвертки, который замыкает цепь от провода под напряжением на наконечнике через резистор высокого номинала и неоновую лампочку. (И через емкость вашего тела обратно на землю.)
Чтобы получить удар, резистор должен выйти из строя, а неоновая лампочка должна пропускать достаточный ток, чтобы быть опасным. Довольно маловероятно при сетевом напряжении, если тестер был сконструирован с правильными путями утечки и зазорами.
Что, на мой взгляд, гораздо опаснее, так это то, что неоновая лампа может не загореться при определенных условиях, что заставит вас поверить, что цепь под напряжением не была запитана.
Вам гораздо лучше приобрести мультиметр, даже относительно дешевый, лучше, чем эта штука.
$begingroup$ Существуют неоновые лампы, которые при работе не пропускают более доли мА через относительно высокое сопротивление человеческого тела, и можно было бы надеяться, что они выбрали именно этот тип лампы для этого применения. Однако это не является данностью, поэтому отказ резистора в одной точке может привести к небезопасному состоянию. Тем не менее маловероятный вид отказа для угольного резистора. $конечная группа$
Они существуют с тех пор, как Адам был мальчиком, и все же вы никогда не услышите «Еще один домовладелец умер сегодня, используя отвертку для проверки переменного тока!» в новостях.
Правда в том, что, как и любой инструмент, если вы правильно ухаживаете за ними и используете их по назначению, шансы на то, что они вам навредят, невелики, но не равны нулю.
Однако с ними следует помнить, что логика такова.
«Если вы видите свет, он горячий. Если ты не видишь свет, он не может быть горячий.”
Это означает, что никогда не полагайтесь на один из них для проверки провода, прежде чем вы возьмете его пальцами.
Эти отвертки работают за счет емкостной связи корпуса с линиями электропередач. Пока вы физически не касаетесь земли, даже потеря ограничительного резистора не вызовет особых проблем.
Однако, если вы оказались подключены к земле и коснулись соединения под напряжением И ограничительный резистор закорочен, единственное, что между вами и поражением электрическим током, — это способность неоновой лампочки действовать как предохранитель. Я не знаю, каковы токоограничивающие характеристики маленькой неоновой лампы, но я бы не поставил на это свою жизнь. Не менее важно и то, что если вы стоите на лестнице, проверяя крепления (и лестница соприкасается с землей — например, через лужу воды или небрежно уложенный провод с защемленной изоляцией) и замыкаете цепь, вы собираетесь взять заголовок на пол, независимо от того, насколько хорошо работает неон / предохранитель.
Это вероятно? Неа. Приемлем ли риск? Это вам решать. Тем не менее, это легко устранимый риск, который раздражает большинство людей, занимающихся безопасностью.
Эти отвертки имеют преимущество перед мультиметрами. Отвертка показывает, есть ли напряжение между проводом и землей (под ногами), а не между двумя проводами.
Я видел испорченную проводку, когда вы измеряете между горячим и тем, что должно быть нейтральным, и получаете ноль вольт – потому что все подключено настолько неправильно, что провод, окрашенный как нейтральный, на самом деле горячий.
В таких случаях отвертка оказывается полезнее метра. Измеритель говорит «нет разницы в напряжении между этими двумя проводами, все безопасно», но отвертка говорит: «напряжение между этим проводом и землей, это может вас убить».
Не думаете, что это происходит? Несколько недель назад я пошел поставить новую лампу в гостиной квартиры моей дочери.
Существующая лампа была подключена к двум синим проводам – по цветовому коду, это нейтраль. Один из двух был горячим, а еще в распределительной коробке на потолке был черный (цветовой код для горячего).
Итак, между одним синим и черным я бы измерил мультиметром 0 вольт, но отвертка показала горячее для черного и одного синего.
Я установил новую лампу, а потом сказал дочери пожаловаться домовладельцу. Реакция была: «Ммм. Это делал электрик, должно быть все в порядке.
Отверткам тоже не доверяю полностью. Я всегда сначала проверяю, показывает ли он мощность на горячем и ничего на нейтрали. Затем я переключаю автоматический выключатель этой цепи и проверяю, что теперь он показывает обесточивание на горячую и нейтральную. Если он работал до и мертв после переключения выключателя, то я почти уверен, что питание действительно отключено.
Еще одна вещь, которая делает его безопаснее, чем вы думаете, это то, что угольные резисторы не открываются.
Слишком большой ток, и резистор буквально сгорает. Становится жарко, уголь тлеет и прогорает. Это оставляет вас с разомкнутой цепью, поэтому вы не можете получить удар при использовании тестера отвертки.
Углеродные резисторы также увеличивают сопротивление по мере старения. Они также не открываются при механическом повреждении – трескаются и больше не проводят ток.
Конечно, если он не открывается, вы можете подумать, что напряжение отсутствует, когда цепь находится под напряжением. Вот почему вы проверяете, чтобы убедиться, что он работает, прежде чем использовать его, чтобы убедиться, что к проводу действительно безопасно прикасаться.
