¿Cómo funciona el destornillador probador?

¿Cómo funciona el destornillador probador? Si coloco el destornillador probador dentro del "cable caliente" de un enchufe eléctrico, se enciende si presiono mi dedo contra la tapa de metal en la parte superior del destornillador. Esto también sucede si me paro sobre 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 + 1 j ω C

para la impedancia, por lo 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 sobre una superficie aislante?

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

Respuestas (4)

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

Durante mucho tiempo supuse que sería algo como esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Es una lámpara de neón, no un LED.

La resistencia en serie con el neón suele ser el componente que limita la corriente. Variará entre los dispositivos, pero aproximadamente 0,5 mA parece ser la corriente límite (para las bombillas NE-2) y, dado que el neón en sí "golpeará" a aproximadamente 150 V (pico), la resistencia limitará la corriente a aproximadamente 0,5 mA con un voltaje de aproximadamente 150 V: esto es para un circuito de 220 VCA. Esto implica una resistencia de unos 300k ohmios.

Sin embargo, sospecho que los neones que se usan dentro de los destornilladores funcionarán con 110 V CA y posiblemente sean del tipo de 60 V. Esto significa que la caída de voltaje en la resistencia será de aproximadamente 250 V (pico) con un suministro de 220 VCA, 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 hace contacto con 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 toca el conductor que se está probando (por ejemplo, puede usarse en un cable en un interruptor o insertarse en un orificio de un enchufe eléctrico). Una lámpara de neón requiere muy poca corriente para encenderse 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 encabezado "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 parte capacitiva con las resistencias presentes allí como un dispositivo de seguridad en caso de que el neón se conecte directamente entre vivo y neutro/tierra: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

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

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

gracias; tal vez no estoy entendiendo algo fundamental, pero aún así: ¿cómo se puede "moler" el piso de madera sobre el que estoy parado cuando sostengo el destornillador del probador? Parece que debería aumentar la resistencia, pero aquí estoy, de pie sobre una caja de plástico sobre un suelo de madera, con el destornillador encendido. ¿Puedes tratar de aclarar eso?
@JohnDonn La capacitancia es la principal impedancia significativa y dos objetos (como la tierra y la persona) no necesitan estar conectados físicamente por nada conductor para tener capacitancia entre ellos. Consulte esto en.wikipedia.org/wiki/Capacitance y tenga en cuenta 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 50 Hz de 360 ​​Mohm: 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.
Entonces, si el cuerpo humano tiene una impedancia de 30 MOhm, ¿cómo es que te electrocutas cuando tocas la red eléctrica en vivo?
@m.Alin La mejor pregunta que he escuchado en todo el día. Me pregunto qué corriente se necesita para recibir una sacudida, ¿tal vez 5 mA? 10 mA? ¿Es una cosa de contacto de área de superficie: más área de superficie = menos sacudida / dolor? ESDA parece pensar en 100pF, tal vez sea más cuando está lo suficientemente cerca como para recibir una descarga, tal vez eso es todo y la capacitancia aumenta debido a la proximidad. ¿Dije que era una muy buena pregunta?
@m.Alin No, el cuerpo humano en sí no tiene una impedancia de 30M sino alrededor de 100k, vea la respuesta reciente . El capacitor formado entre el ser humano y la "tierra" como placas a través del aire como dieléctrico , da la figura de 30M que se lanza. Los electricistas ocasionalmente tocan cables con corriente (regla de "una mano en el bolsillo trasero") mientras están parados sobre un aislante y usan zapatos con suela de goma, y ​​el electricista de mi edificio afirma que solo siente un cosquilleo apenas perceptible cuando lo hace. Si estuviera parado descalzo en el suelo al hacer eso, estaríamos reclutando.
@Anindo Según esa lógica, si uso una lámpara de prueba para tocar la red eléctrica mientras estoy descalzo, por lo que no hay capacitancia para limitar la corriente, ¿me electrocuto?
@m.Alin Acabo de probarlo, recibí el cosquilleo más leve que apenas podía discernir. Después de todo, la resistencia limitadora en serie con el neón limita la corriente. Ah, y también el brillo de mi lámpara cambió enormemente entre usar zapatillas de goma y no.
El HBM se aplica al conector de la punta del dedo a un cuerpo de masaje de capacitancia. La mano alrededor del mango de un probador de neón es mucho más grande. Por lo tanto, su análisis es ignorante.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 masaje ????
Corrector ortográfico incorrecto "masivo" de IOS/error incorrecto
La punta del destornillador está conectada a un cuerpo masivo de capacitancia, también conocido como terminal vivo. El otro extremo del destornillador se conecta a la palma de la mano, por lo tanto, no veo tu punto.

El asunto está más relacionado con la química del cuerpo humano.

Dicho probador se utiliza para CA y menos de 0,5 mA. Los iones del cuerpo humano absorben esta pequeña carga en medio ciclo (digamos -ve) y luego la liberan en el otro medio ciclo (+ve) haciendo que la bombilla de neón brille un poco.

Si una persona se encuentra a 1 metro de altura en el aire, el probador funcionará, pero en este caso la corriente será mucho menor a 0,5 mA y el brillo de neón será muy bajo.

Esto puede sonar ridículo, pero ¿ha intentado hacer las mismas pruebas a diferentes niveles sobre el suelo? Me refiero a probar en el piso inferior de un edificio y en el segundo piso de un edificio. Estoy bastante seguro de que habrá diferentes resultados según las dos posiciones según la distancia a la tierra. El razonamiento detrás de esto se basa en una teoría sobre la que he realizado una investigación considerable y está relacionada con el gran inventor Nikola Tesla. Él, básicamente, usó esta misma idea pero a la inversa con voltajes y frecuencias mucho más grandes para el suministro principal. ¡En lugar de 50 Hz, usaría 50 MHz! Esto parecería inútil para la mayoría, pero eso se debe a que la mayoría no reconoce los efectos que estos niveles de hercios más altos tienen en el circuito como un todo. En cuanto a la diferencia de altura sobre el suelo esto, básicamente de nuevo, tiene que ver con los valores de los condensadores. Cuanto mayor sea la distancia, menor será 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. El voltaje de la red que tiene solo una frecuencia de 50 Hz probablemente no sea lo suficientemente alto para trabajar con esta brecha más grande de la tierra. Para decirlo de otra manera, la prueba que hiciste cuando tenías zapatos puestos y zapatos no puestos es solo una versión más pequeña de esto. Shoes on es un condensador similar a la prueba en el segundo piso y shoes off es una prueba en el nivel del suelo. A menos que me equivoque, los zapatos sin zapatos habrían tenido una salida de neón mucho más brillante que los zapatos puestos, ya que los zapatos puestos significan un condensador más bajo y la frecuencia de la red eléctrica no puede hacer frente a esto. ¿Por qué me molesto en decir esto? Si tiene 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 necesita una frecuencia mucho más alta para producir el mismo nivel de lux que en el nivel del suelo en comparación con el segundo piso. Esta es la ley muy simple de "transmutación de energía inalámbrica". Las frecuencias más altas son necesarias para conducir a mayores distancias por el efecto capacitor ya que todo tiene capacitancia y resistencia. Esta es la razón por la que los científicos aparentemente están luchando con la transmisión de energía inalámbrica, ya que utilizan un voltaje de red de 50 Hz y no un voltaje de red de 50 MHz.

Espero que esto te haya ayudado y que algo tenga más sentido... Te agradecería mucho que no anduvieras difundiendo esta teoría a mucha gente y que solo la uses tú. La razón es que a las personas no les importará lo que pienses, ya que están atascados en sus caminos y aquellos a quienes les importa ya lo saben y te "silenciarán" para que siga siendo así y solo ellos lo sepan.

Gracias.

Tuyo sinceramente,

ITB

"Aquellos a los que les importa ya lo saben y te harán 'silenciar' para que siga así y solo ellos lo sepan" - ¡Santas teorías de la conspiración, Batman!
Sus suposiciones necesitan aclaración. La transmutación es una reacción nuclear que involucra la capa k y es poco probable que sea relevante en esta discusión. La TIP a 50 MHz es posible para 1/4 de longitud de onda, pero no es práctica, por lo que se utiliza de 75 kHz a 2 MHz para TIP de automoción de corto alcance y de largo alcance inútil debido a las pérdidas de Frisia. Le faltan los puntos necesarios para esta función con impedancia y amplificación de la misma con impedancia más baja en serie, como el cuerpo que no tiene efecto en el umbral actual y limita el brillo