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Hallo!
ich spiele mit dem Gedanken, eine Kondensatorplatte anfassen, die an eine 25 kV Spannungsquelle - von PhyWe für den Schuleinsatz -
[Dateianhang nicht öffentlich]
angeschlossen ist.
Warum? Nun ja, es geht darum, zu demonstrieren, dass Spannung allein nicht entscheidend ist für die Gefährlichkeit einer elektrischen Quelle. "Während die Netzspannung durchaus tödlich sein kann (hier habe ich [mm] \textbf{nicht} [/mm] vor an die Phase zu fassen), ist die Gefahr einer Spannungsquelle für den Schulunterricht zugelassenen Geräten wesentlich geringer, weil dort die Spannung zusammenbricht." - Wenn man solche Sätze vorträgt, ist es natürlich sehr überzeugend, diese in einem Selbstversuch zu demonstrieren.
Ich sehe hier vier Gefahrenstufen
- Die Platte berühren, die mit der Erdung des Gerätes verbunden ist (sollte auf Nullniveau sein -> keine Spannung)
- Die nichtgeerdete Platte des geladenen - aber nicht mehr mit der Spannungsquelle verbundenen - Kondensators berühren
- Die nichtgeerdete Platte des geladenen und mit der Spannungsquelle verbundenen Kondensators berühren hinter einem 50 MOhm Steckwiderstand
- Die nichtgeerdete Platte des geladenen und mit der Spannungsquelle verbundenen Kondensators berühren ohne 50 MOhm Steckwiderstand
Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand eine Einschätzung zur Gefährlichkeit obiger 4 Fälle geben könnte.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:09 So 21.09.2014 | | Autor: | Infinit |
Hallo Riesenradfahrrad,
eine eindeutige Antwort kann man hier wohl nur im Falle der geerdeten Platte geben. Angenommen, dass auch Du geerdet bist, wird dabei natürlich nichts passieren.
In allen anderen Fällen hängt die Antwort von der Kapazität des Kondensators ab und vom Körperwiderstand Deiner Person. Dieser Widerstand ist im allgemeinen nicht sehr hoch, es werden Werte zwischen 100 und 1000 Ohm immer mal wieder erwähnt, so dass also auf jeden Fall bei einer Reihenschaltung mit einem 50 MOhm-Widerstand Dein Körperwiderstand vernachlässigbar ist.
Ohne diesen Schutzwiderstand hängt die Stromstärke von Deinem Körperwiderstand ab. Der Stromverlauf folgt in erster Näherung der bekannten e-Funktion mit der Zeitkonstanten [mm] \tau = RC [/mm].
[mm] I(t) = \bruch{U}{R} e^{-\bruch{t}{\tau}} [/mm]
Im Gleichstromfall findet man in der Literatur unerschiedliche Werte über die Gefährlichkeit eines Stromschlags. Maximale Werte, die genannt werden, liegen bei 200 bis 300 mA. Du siehst, eine auf 25 kV geladene Platte würde ich, bei optimalem Kontakt, ohne Schutzwiederstand nicht anfassen wollen.
Pass also auf.
Viele Grüße,
Infinit
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Hallo!
Wenn das Netzteil tatsächlich dafür ausgelegt ist, daß bei Berührung der Spannung nichts passiert, würde ich doch höchstens den Ausgang berühren.
Denn der Innenwiderstand wird hoch genug sein, daß da eben kein Strom fließen kann.
Aber ein Kondensator wird sich auf 25kV aufladen, und der hat nen deutlich geringeren Innenwiderstand, der liegt eher bei 0V. Das hat Infinit ja schon geschrieben.
Und zu der Sache mit dem 50MOhm-Widerstand:
Erstens solltest du dringend gucken, ob der überhaupt für 25kV geeignet ist. Ein typischer 1/8W Widerstand ist für bis zu 250V spezifiziert. Bei sehr hohen Spannungen kann es im Inneren zu Überschlägen kommen, und dann ist der effektive Widerstand sehr viel kleiner als der aufgedruckte.
Dann solltest du bedenken, daß du mit 50MOhm auch problemlos an ne Steckdose fassen kannst, da fließen keine 5mA.
Noch was: ich habe mal aus Versehen an ein Netzteil mit 1,5kV und 1,5mA gepackt.
Das zwirbelt schon ganz schon, subjektiv ne Ecke stärker als ein Weidezaun. Daher wäre noch interessant, ob an dem Netzteil nichts passiert, oder ob du nen Sprung machst...
Wie wäre es alternativ auch damit, eine 230V Glühbirne erst an nem potenten netzteil mit zunehmender Spannung zum Leuchten zu bringen, um anschließend zu zeigen, daß sie an deinem 25kV Netzteil dunkel bleibt?
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Bin selber Ph-Lehrer und kenne mich daher aus.
Wenn du die Spannungsquelle abziehst, kannst du locker an die vorher mit 25 kV aufgeladene nicht-geerdete Platte anfassen. Es gibt einen kleinen Blitz, es zwickt etwas und das wars.
Du kannst sogar ein zylinderförmiges Neonlämpchen an einer Seite in die Hand nehmen und mit der anderen Seite in die Nähe der nicht-geerdeten und angeschlossenen Platte bringen; Es fließt dann beständig ein Blitz hinein, der sich dann aber auf deine Fingerfläche verteilt (kein Zwicken) und wegen des hohen Innenwiderstandes des Neongases harmlos ist.
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Vielen Dank an Inifit, Event_Horizon und HJKwesenheit für die Einschätzung der Gefahr und die Anregung für weitere/alternative Experimente.
Ich werde diese Woche mal vorsichtig probieren. Bammel habe ich natürlich noch vor dem Fall 25 kV nicht-geerdetete Platten bei [mm] \textbf{eingeschalteter} [/mm] an Spannungsquelle.. aber ich muss ja nicht gleich mit ganzen 25 kV anfangen.
Ich werde eine Rückmeldung geben.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:58 So 21.09.2014 | | Autor: | leduart |
hallo
sieh doch den Innenwiderstand deiner Hochspannungsquelle an, bei Leyboldgeräten ist der bei 25kV so hoch, dass dir nichts passieren kann, und die Minikapazität eines Schulplattenkondensators ändert daran nichts. Dagegen gibz das Anfassen eines dicken Netzausgleichskondensators, abgeschaltet von der Stromquelle 220V Wecheslspannung schon nen beträchtlichen Schlag!
Gruß leduart
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