ไขควงทดสอบทำงานอย่างไร


14

ไขควงทดสอบทำงานอย่างไร หากฉันวางไขควงทดสอบไว้ใน "สายไฟร้อน" ของซ็อกเก็ตไฟฟ้ามันจะสูงขึ้นถ้าฉันกดนิ้วของฉันกับฝาโลหะที่ด้านบนของไขควง สิ่งนี้เกิดขึ้นเช่นกันหากฉันยืนบนพื้นผิวของวัสดุที่แยกได้เช่นไม้ ฉันอ่านที่อื่นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความจุจรจัดที่เกิดขึ้นจาก "ลวดร้อน" ร่างกายมนุษย์และพื้นดิน หนึ่งมี

Z=R+1jωC

สำหรับอิมพีแดนซ์ดังนั้นถ้า C สูงพออิมพีแดนซ์ควรใกล้เคียงกับ r, "ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพ" ของวงจรที่เกิดขึ้น ที่นี่ฉันหลงทาง ทำไม r มีขนาดเล็กพอที่จะทำให้เกิดกระแสในช่วง mA แม้ว่าฉันจะยืนอยู่บนพื้นผิวที่แยกได้หรือไม่

สิ่งที่ฉันถามจริง ๆ แล้วว่าใครจะเป็นตัวแทนของระบบสายไฟ - ไขควง - ร่างกายมนุษย์ - พื้นไม้ - อาคาร - พื้นเป็นวงจรไฟฟ้าและส่วนใดของระบบทางกายภาพที่มีส่วนต้านทานความต้านทานความจุ (และการเหนี่ยวนำ) และในสัดส่วนที่เท่ากันมาก


คำตอบ:


6

วิธีหนึ่งอาจแสดงถึงระบบสายร้อน - ไขควง - ร่างกายมนุษย์ - พื้นไม้ - อาคาร - พื้นดินเป็นวงจรไฟฟ้า

ฉันคิดว่ามันคงเป็นแบบนี้:

แผนผัง

จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab


14

ตัวต้านทานแบบอนุกรมกับนีออนโดยปกติจะเป็นส่วนประกอบที่ จำกัด กระแส มันจะแตกต่างกันระหว่างอุปกรณ์ แต่ประมาณ 0.5mA ดูเหมือนจะเป็นกระแส จำกัด (สำหรับหลอดไฟ NE-2) และเนื่องจากนีออนจะ "หยุด" ที่ประมาณ 150V (สูงสุด) ตัวต้านทานจะ จำกัด กระแสประมาณ 0.5 mA ที่มีแรงดันอยู่ประมาณ 150V - นี่เป็นวงจร 220VAC นี่หมายถึงความต้านทานประมาณ 300k โอห์ม

อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่า neons ที่ใช้ในไขควงจะทำงานกับ 110VAC และอาจเป็นประเภท 60V ซึ่งหมายความว่าการลดลงของโวลต์ในตัวต้านทานจะอยู่ที่ประมาณ 250V (สูงสุด) ในแหล่งจ่ายไฟ 220VAC ซึ่งหมายถึงความต้านทานประมาณ 500k โอห์ม แต่สิ่งนี้ไม่ได้คำนึงถึงความสามารถของร่างกายมนุษย์ในอนุกรม (ดูเพิ่มเติมด้านล่าง)

นี่คือสิ่งที่ wiki พูดว่า: -

หลอดไฟทดสอบราคาประหยัดชนิดหนึ่งที่สัมผัสกับด้านใดด้านหนึ่งของวงจรภายใต้การทดสอบเท่านั้นและอาศัยความจุจรจัดและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านร่างกายของผู้ใช้เพื่อให้ครบวงจร อุปกรณ์อาจมีรูปแบบของไขควง ปลายของเครื่องทดสอบนั้นสัมผัสกับตัวนำที่กำลังทดสอบ (เช่นสามารถใช้กับสายไฟในสวิตช์หรือเสียบเข้าไปในรูของซ็อกเก็ตไฟฟ้า) หลอดนีออนใช้กระแสไฟฟ้าน้อยมากและสามารถใช้ความจุร่างกายของผู้ใช้กับพื้นโลกเพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์

Link: ที่นี่ - เลื่อนลงไปที่หัวข้อ "ไฟทดสอบนีออนแบบติดต่อเดียว" ถึง

มีตัวต้านทานแบบอนุกรมที่มีนีออนอยู่ภายในตัวไขควง แต่ความต้านทานปกตินั้นส่วนใหญ่จะเป็นตัวเก็บประจุที่มีตัวต้านทานอยู่เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยหากนีออนเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างชีวิตและเป็นกลาง / โลก: -

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

โดยปกติร่างกายมนุษย์มีความจุเท่าใดในตอนท้ายของไขควง? แบบจำลองร่างกายมนุษย์สำหรับความจุตามที่กำหนดโดยสมาคมปล่อยไฟฟ้าสถิต (ESDA) เป็นตัวเก็บประจุ 100pF ในซีรีส์ที่มีตัวต้านทาน1.5kΩ ( แหล่งที่มา )

100pF ที่ 50Hz เป็นอิมพีแดนซ์ประมาณ 30M โอห์มและต้านทานต่อไขควง หากเห็นว่าแบบจำลอง ESDA นั้นถูกต้องชัดเจนว่ากระแสไฟฟ้าผ่านนีออนนั้นถูกกำหนดโดยรุ่นนี้อย่างแท้จริง


1
ขอขอบคุณ; บางทีฉันอาจไม่เข้าใจสิ่งพื้นฐาน แต่ก็ยัง: พื้นไม้ที่ฉันยืนเมื่อฉันถือไขควงทดสอบเป็น "พื้นดิน" ได้อย่างไร ดูเหมือนว่ามันควรจะเพิ่มความต้านทาน แต่ที่นี่ฉันยืนอยู่บนกล่องพลาสติกบนพื้นไม้โดยมีไขควงส่องสว่าง คุณช่วยอธิบายให้ฟังหน่อยได้ไหม?
John Donn

2
@JohnDonn Capacitance เป็นอิมพีแดนซ์ที่สำคัญและวัตถุสองอย่าง (เช่นโลกและคน) ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อทางกายภาพโดยอะไรก็ตามที่เป็นตัวนำไฟฟ้าเพื่อให้มีความจุระหว่างพวกเขา ดูen.wikipedia.org/wiki/Capacitanceนี้และทราบว่าร่างกายที่มีพื้นที่ผิว 1 ตารางเมตรที่ระยะ 1 เมตรจากพื้นดินจะมี C = 8.854 pF หรืออิมพีแดนซ์ที่ 50Hz 360Mohm - นี่คือนิยามหลักของกระแสไฟฟ้าที่ ไหลลงสู่นีออน ตกลงรุ่น ESDA แนะนำ 100pF แต่ฉันใช้สูตร C ในลิงค์อย่างง่าย
แอนดี้อาคา

1
@ m.Alin คำถามที่ดีที่สุดที่ฉันเคยได้ยินมาทั้งวัน ต้องใช้กระแสอะไรในการทำให้ตัวสั่นฉันสงสัย - อาจเป็น 5mA 10mA? มันเป็นพื้นที่ผิวสัมผัสหรือไม่ - มีพื้นที่ผิวมากขึ้น = มีการกระแทก / เจ็บปวดน้อยลงหรือไม่? ESDA ดูเหมือนว่าจะคิด 100pF - อาจจะมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้พอที่จะทำให้ตกใจ - อาจเป็นไปได้และความจุเพิ่มขึ้นเนื่องจากความใกล้ชิด ฉันพูดว่านั่นเป็นคำถามที่ดีหรือไม่?
แอนดี้อาคา

1
@ m.Alin ไม่มีร่างกายมนุษย์ตัวเองไม่ได้มีความต้านทาน 30M แต่รอบ 100k ดูคำตอบที่ผ่านมา เก็บประจุเกิดขึ้นระหว่างมนุษย์และ "โลก" เป็นแผ่นผ่านอากาศเป็นอิเล็กทริกช่วยให้ตัวเลข 30M ที่ถูกโยนรอบ ช่างไฟฟ้าสัมผัสสายไฟเป็นครั้งคราว ("มือข้างหนึ่งในกระเป๋าหลัง") ในขณะที่ยืนอยู่บนฉนวนและใช้รองเท้ายาง แต่เพียงผู้เดียวและช่างไฟฟ้าของฉันในอาคารของฉันอ้างว่าเขารู้สึกซ่าซ่าเพียงเล็กน้อยเมื่อเขาทำ หากเขายืนเท้าเปล่าบนพื้นเมื่อทำเช่นนั้นเราจะทำการสรรหา
Anindo Ghosh

3
@ m.Alin ฉันเพียงแค่พยายามได้รับเสียวซ่าที่ฉันแทบจะมองไม่เห็น ตัวต้านทาน จำกัด ในอนุกรมที่มีนีออน จำกัด กระแสหลังจากทั้งหมด โอ้และความสว่างของหลอดไฟก็เปลี่ยนไปอย่างมากระหว่างการสวมรองเท้าแตะยางและไม่ใช่
Anindo Ghosh

-4

สิ่งนี้อาจฟังดูไร้สาระ แต่คุณได้ลองทำแบบทดสอบเดียวกันในระดับต่างๆเหนือพื้นดินหรือไม่? ฉันหมายถึงต้องการทดสอบที่ชั้นล่างของอาคารและชั้นสองของอาคารใช่ไหม ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าจะมีผลลัพธ์ที่แตกต่างกันตามตำแหน่งทั้งสองที่อิงตามระยะทางสู่โลก เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังนี้ขึ้นอยู่กับทฤษฎีบางอย่างที่ฉันได้ทำการวิจัยจำนวนมากและเชื่อมโยงกับนักประดิษฐ์ที่ดี Nikola Tesla โดยทั่วไปเขาใช้ความคิดนี้ แต่กลับกันด้วยแรงดันและความถี่ที่มากขึ้นสำหรับการจ่ายไฟ แทนที่จะเป็น 50Hz เขาจะใช้ 50MHz !!! สิ่งนี้ดูเหมือนจะไร้ประโยชน์มากที่สุด แต่นั่นเป็นเพราะส่วนใหญ่ไม่รู้จักผลกระทบที่ระดับเฮิร์ตซ์ที่สูงขึ้นเหล่านี้มีอยู่ในวงจรโดยรวม สำหรับความแตกต่างของความสูงเหนือพื้นดินนี้โดยทั่วไปอีกครั้ง จะทำอย่างไรกับค่าตัวเก็บประจุ ยิ่งระยะทางยิ่งใหญ่ระดับตัวเก็บประจุก็จะยิ่งสั้นลงเท่านั้น การใช้ F = 1 / (2 (Pi) RC) ค่า C ที่ต่ำกว่าและความต้านทานที่เท่ากันโดยประมาณจะหมายถึงต้องการความถี่ที่มากขึ้น แรงดันไฟฟ้าหลักที่มีความถี่เพียง 50Hz อาจไม่สูงพอที่จะทำงานกับช่องว่างที่ใหญ่กว่านี้จากโลก การทดสอบอีกวิธีหนึ่งที่คุณทำเมื่อคุณสวมรองเท้าและไม่ใส่รองเท้าเป็นเพียงรุ่นเล็กกว่านี้ รองเท้าเปิดเป็นตัวเก็บประจุที่คล้ายกับการทดสอบที่ชั้นสองและรองเท้าปิดคือการทดสอบในระดับพื้นดิน ถ้าฉันเข้าใจผิดว่ารองเท้าปิดจะมีแสงสว่างนีออนที่สว่างกว่ารองเท้าที่สวมอยู่เพราะรองเท้าบนหมายถึงตัวเก็บประจุที่ต่ำกว่าและความถี่ของไฟหลักไม่สามารถรับมือกับสิ่งนี้ได้ ทำไมฉันถึงรบกวนพูดอย่างนี้? หากคุณมีเวลาคุณอาจต้องการทดสอบกับเครื่องกำเนิดความถี่และไขควงทดสอบไฟของคุณ ฉันมั่นใจว่าเอาต์พุตความถี่ที่สูงขึ้นในเครื่องทดสอบจะส่งผลให้หลอดไฟสว่างขึ้นในระดับความสูงเดียวกันและหากคุณลองที่ความสูงสองระดับที่แตกต่างกันนั้นจำเป็นต้องใช้ความถี่สูงกว่าในการสร้างระดับ lux เดียวกันกับระดับพื้นดิน เทียบกับชั้นสอง นี่เป็นกฎง่ายๆของ "การส่งผ่านพลังงานไร้สาย" ความถี่ที่สูงขึ้นเป็นสิ่งที่จำเป็นในการดำเนินการในระยะทางไกลเนื่องจากผลของตัวเก็บประจุเนื่องจากทุกอย่างมีความจุและความต้านทาน นี่คือเหตุผลว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์กำลังดิ้นรนกับการส่งพลังงานไร้สายเนื่องจากใช้แรงดันไฟฟ้าหลักที่ 50Hz และไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าหลักที่ 50MHz

ฉันหวังว่าสิ่งนี้จะช่วยได้และมันก็สมเหตุสมผลดีกว่า ... ฉันจะขอบคุณมาก ๆ ถ้าคุณไม่ไปเผยแพร่ทฤษฎีนี้กับคนจำนวนมากและคุณใช้มันด้วยตัวเอง เหตุผลที่คนจะไม่สนใจสิ่งที่คุณคิดในขณะที่พวกเขาติดอยู่ในทางของพวกเขาและผู้ที่สนใจแล้วรู้เรื่องนี้และจะทำให้คุณ "เงียบ" เพื่อให้เป็นแบบนั้นกับพวกเขาเท่านั้นที่รู้

ขอขอบคุณ.

ขอแสดงความนับถือ

ITB


2
"คนที่สนใจรู้เรื่องนี้แล้วจะทำให้คุณ" เงียบ "เพื่อให้มันเป็นอย่างนั้นโดยที่พวกเขาเท่านั้นที่รู้" - ทฤษฎีสมรู้ร่วมคิดอันศักดิ์สิทธิ์แบทแมน!
Doodle
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.