Warum bekomme ich einen elektrischen Schlag

[TheSimpsons]

Hallo Leute,

keine Angst das ist kein Praxistest sonder eine Grundsatzfrage die mich schon lange interessiert, mir hat aber nie jemand eine plausible Erklärung geben können.

Und zwar: bei einem Leiter (Kabel) werde ich vor der Spannung zB 230V durch nicht mal 1mm Kunststoff geschützt. Warum schützt mich aber meine Schuhsohle nicht gegen einen Strom gegen Erde ???

Weiters wie kann ein Phasenprüfer (Schraubendreher mit Glimmeinsatz) über diese Verbindung leuchten ???

Und warum leuchtet ein Phasenprüfer bei einem Wechselrichter auf beiden Polen, obwohl keiner der beiden geerdet ist ???

Ich bin mir sicher, auf die 3 Fragen gibt es eine gemeinsame Erklärung, aber ich hab sie eben noch nicht gefunden.

Vielleicht kennt sie ja jemand, DANKE und lg
TheSimpsons

 

[trekmann]

Hallo,

also was man mir immer erklärt hat ist: "Die Wege des Stroms sind unergründlich!"
Das soll einfach nur heißen, dass immer ein Stromkreis geschlossen sein muss damit etwas passiert.
Die Ummantellung des Leiters hat einfach einen viel höheren Widerstand da dieses PVC extre dafür gemacht wurde, nämlich um zu Isolieren. Gummiesolen Isolieren ja auch aber nunmal nicht so gut wie PVC und daher merkt man etwas wenn man Schuhe aus diesen Materialien anhat.

MFG MArcell

 

[Sampler]

Die Frage finde ich gut !

Kann es sein, dass nicht unbedingt ein Strom über die Sohle zum Boden fließen muss ? Ich stelle mal die Zusatzfrage, ob die Masse des Körpers nicht genügt, um einen Schlag zu bekommen, oder einen Phasenprüfer zum Leuchten zu bringen. Will sagen, dass die Körpermasse selbst schon genug Erde ist, die bei einem Schlag elektrisch betrachtet gehörig durcheinander kommt.

Falls ich da völlig auf dem falschen Dampfer bin, bitte ich schon mal um Entschuldigung. Von selbstdarstellerischen Hass-Antwort Mails bitte ich weitestgehend abzusehen.

mfg
Sampler

 

[trekmann]

Hallo,

Von selbstdarstellerischen Hass-Antwort Mails bitte ich weitestgehend abzusehen.

toll dabei hätte ich jetzt one Gute Hassantwort drauf gehabt .
Nein Es gibt nicht genug oder zu wenig Masse, es muss immer ein geschlossener Stromkreis vorhanden sein, in diesem gibt es verschiedene Widerstände und verschiedene Spannungsabfälle und auch verschiedene Ströme.

MFG MArcell

 

[TheSimpsons]

Ja auch meine Auffassung ist das der Kreis geschlossen sein muss um etwas zu bewegen bzw. Leistung zu erzeugen um die Glimlampe zum Leuchten zu bringen.

Dagegen spricht aber, daß bei einem (meinem) Wechselrichter 12V -> 230V der Phasenprüfer auf beiden Polen der Steckdose glimmt :shock: obwohl ich das Teil nicht geerdet habe.

Wenn die Isolierung an den Kabeln so viel besser ist als eine Schuhsohle, warum tragen dann Elektriker nicht alle Schuhe mit Spezialisolierung?

Da muss eine andere Erklärung dahinter stecken vermute ich.

 

[R.B.]

Hallo,
wie wär´s mit folgender Überlegung.

1. Die Isolation der Ader ist zwar deutlich besser als die der Schuhe, aber man darf auch den kapazitiven Effekt nicht vergessen. Bei normalen Schuhen überwiegt zwar der "ohmsche" Anteil, bei starken Gummisohlen wäre trotzdem noch eine Kapazität vorhanden die ausreicht, damit der Lügenstift zumindest ein wenig "leuchtet".
Es verbleibt somit ein Spannungsteiler bestehend aus dem Vorwiderstand im Phasenprüfer, meinem el. Körperwiderstand, und dem (dann komplexen) Widerstand zwischen Fußsohle und Boden (also Schuhsohle).

2.Dem Phasenprüfer genügt eine Zündspannung von ca. 70V (je nach Vorwiderstand auch mehr) und ein Haltestrom von einigen uA.

3.Beim Wechselrichter sind beide "Pole" isoliert gegen Erde. Somit leuchtet der Phasenprüfer, da jeder Pol Spannung gegen Erde führt, und nur die messe ich mit dem Phasenprüfer.

Ergo, ist der Stromkreis nicht geschlossen, dann leuchtet auch kein Phasenprüfer. Es ist nur die Frage wie der Stromkreis gebildet wurde.
Nicht vergessen, Wechselstrom, da wird auch ein Kondensator zum stromdurchflossenen Widerstand

Gruß
Ralf

 

[Sampler]

Warum leuchtet denn der Phasenprüfer weiter, wenn ich in die Luft springe ?

Sampler

 

[R.B.]

Springe ich in die Luft, dann leuchtet der Phasenprüfer nur dann, wenn noch ein Potenzialausgleich stattfinden kann.
d.h. ich muss entweder eine Kapazität gegen "Erde" haben, oder aber mein Körper müßte noch ein Potenzial gegenüber der zu messenden Phase aufweisen.

Würde ich isoliert in der Luft verbleiben, dann würde ein Potenzialausgleich stattfinden (über Phasenprüfer und dessen Vorwiderstand). Mein Körper würde sich dem Potenzial der Phase angleichen und dann jedoch ebenso Potenzial gegen Erde aufweisen. Ich könnte dann bedenkenlos an die Phase fassen. Der Phasenprüfer würde aber leuchten wenn ich den PE berühre.

Gruß
Ralf

 

[Elek]

Springe ich in die Luft, dann leuchtet der Phasenprüfer nur dann, wenn noch ein Potenzialausgleich stattfinden kann. d.h. ich muss entweder eine Kapazität gegen "Erde" haben, oder aber mein Körper müßte noch ein Potenzial gegenüber der zu messenden Phase aufweisen.

Würde ich isoliert in der Luft verbleiben, dann würde ein Potenzialausgleich stattfinden (über Phasenprüfer und dessen Vorwiderstand). Mein Körper würde sich dem Potenzial der Phase angleichen und dann jedoch ebenso Potenzial gegen Erde aufweisen. Ich könnte dann bedenkenlos an die Phase fassen. Der Phasenprüfer würde aber leuchten wenn ich den PE berühre.

Ich denke, der entscheidende Punkt ist, daß es sich um Wechselspannung handelt. Bei Gleichspannung wären die Überlegungen korrekt. Bei Wechselspannung dagegen wechselt im 50-Hz-Takt ein Elektronenüberschuß mit einem Elektronenmangel.

Da menschliche Körper über den Phasenprüfer mit der Wechselspannung verbunden ist, fließen im 50-Hz-Wechsel Elektronen durch den Phasenprüfer in den Körper und wieder zurück, egal ob man in die Luft gesprungen ist oder mit Gummisohlen auf dem Fußboden steht.

Berührt man allerdings zusätzlich mit der Hand den Neutralleiter, so leuchtet der Phasenprüfer stärker, da nun unbegrenzt (begrenzt nur durch den Vorwiderstand des Phasenprüfers) Elektronen durch die Hand fließen können.

Die Helligkeit müßte abnehmen, wenn nur der dünne Lehrling mit 50 kg den Phasenprüfer anfaßt im Gegensatz zum 130-kg-Meister, der einfach mehr Ladung aufnehmen kann (vorausgesetzt, beide haben den gleichen Hautleitwiderstand). Interessante Übung für die nächste Mittagspause.

Ist das eine gute Erklärung?

 

[Sampler]

Ich denke, das trifft es genau. Habe mich übrigens gerade nochmal auf eine große Rolle Kabel gestellt und "gemessen". Leuchtet trotz der Super-Isolierung zum Boden. Der 50Hz-Wechsel von Elektronenmangel -und überschuss leuchtet ein (sogar wörtlich). Vermutlich bekäme man daher auch einen abgeschwächten Schlag, wenn man in die Luft springt und die Phase berührt, aber ich hatte keine Lust, es auszuprobieren.

So gesehen bestätigt das ein bischen meine vorherige Aussage, dass nicht unbedingt ein Strom über die Erde fließen muss. Es sind halt interne Wechselströme, die den Prüfer zum Leuchten bringen.
(Ist das eine Umwandlung von Blindleistung in Wirkleistung ?)

(Hatte heute einen Elektiker im Haus, der sagte, der Phasenprüfer kann dann nicht leuchten, konnte es ihm leider nicht zeigen)

mfg
Sampler

 

[R.B.]

Das möchte ich so nicht unterschreiben.
Die Glimmlampe zündet erst wenn die Zündspannung überschritten wird. Die einzelnen Elektronen wären egal, solange nicht durch ihre Anzahl ein Stromfluß zustande kommt, der über der Glimmlampe ausreichend Spannung erzeugt.

Wird der Körper isoliert, dann wird kein Stromfluß zustande kommen der ausreicht die Lampe zu zünden.

d.h. je besser ich den Körper isoliere, um so dunkler wird die Glimmlampe, bis sie irgendwann nicht mehr zündet und dunkel bleibt.

Nicht vergessen, auch Luft ist nur ein "endlicher" Isolator, und dabei noch nicht einmal ein sehr guter.

Gruß
Ralf

 

[mrspakk86]

Nicht vergessen, auch Luft ist nur ein "endlicher" Isolator, und dabei noch nicht einmal ein sehr guter.

Kann man ja beobachten (was ich keinem empfehle. Große Lebensgefahr!!!!) bei NH's, wenn die Sicherung durch den "Blitz" sozusagen über Luft gebrückt wird.

 

[miracle]

Hallo,

Wirklich ein sehr interessantes Thema.

"man darf auch den kapazitiven Effekt nicht vergessen"
"Nicht vergessen, Wechselstrom, da wird auch ein Kondensator zum stromdurchflossenen Widerstand".

Wirklich sehr gut. :wink:

Aber erst einmal zu den Schuhen. Es gibt wirklich Schuhe die erstklassig Isolieren, die sind aber sehr teuer. Normale 1mm PVC-Leitung kann man nicht für Schuhe nehmen, weil das 1mm PVC zwar super isoliert, ein Schuh ihn aber nach 5 Minuten arbeiten zerstört hat. Also braucht man Isolierung die nicht nur gut isoliert, sondern auch sehr biegsam und strapazierfähig ist und ohne großen Abrieb. Erst dann ist es für Schuhe geeignet. Wie gesagt, so etwas gibt es, ist aber ziemlich teuer.

@TheSimpsons, wenn du eine normale Leuchtstoffröhre nimmst und dich unter eine Hochspannungsleitung stellst und diese senkrecht frei in die Luft hälst, fängt sie auch an zu leuchten, obwohl sie nirgends angeschlossen ist. Immer wenn verschiedene Spannungspotenziale vorhanden sind, kannst du so etwas erreichen, egal ob Hochspannungsmast / Luft / Leuchtstoffröhre oder Netzspannung / Schuhsohle / Phasenprüfer.

Hinzu kommt der oben erwähnte kapazitive Effekt. Obwohl ein Kondensator eine sehr hochohmige Isolierung hat, ist er bei Wechselspannung dennoch durchlässig. (Er ist nicht wirklich durchlässig, es entsteht nur der Eindruck, weil ein Strom fließt.) Unter ungünstigen Bedingungen (zu hoher kapazitiver Blindwiderstand durch zu lange Leitungen auf der Sekundärseite) kann somit sogar ein Trenntrafo gegen Erde leiten.

Gruß
Benjamin

 

[Sampler]

Also gut,

als Nächstes besorge ich einen druckdichten Raum mit Steckdose, eine Vakuumpumpe und einen gebrauchten Raumanzug....kann aber eine Weile dauern ;-)

Sampler

 

[Octavian1977]

Zu den Schuhen:

gut Isolierte Gummisohlen haben den Nachteiligen Effekt, daß man sich ständig statisch aufläd und somit ständig eine gewischt bekommt.
In Explosionsgefährdeten Umgebungen ist das äußerst Nachteilig (Krawumm), deswegen sind dort nur Schuhe mit antistatischen (el.Leitfähig) Sohlen erlaubt.

 

[R.B.]

Einfach bildlich vorstellen.

Durch Berührung mit dem Finger verbinde ich den Phasenprüfer über eine Serienschaltung von Widerständen mit Erde. Diese Serienschaltung setzt sich zusammen aus Hautwiderstand, Körperwiderstand (Körperinneres), und dann einer Kapazität die mein Körper gegen Erde bildet. Genau betrachtet also ein "komplexer Widerstand".

Diese Kapazität ist abhängig von den Flächen die sich gegenüber liegen (bildlich Plattenkondensator).
Einmal also dem Boden (oder Wänden) und meiner Körperoberfläche.

Da kommen schnell viele viele pF´s zusammen.
Und mit Xc=1/wC (mit w=2*Pi*f) könnte man auch den Widerstand berechnen.

Nun fließt der Strom vom L der Steckdose durch die Glimmlampe, den im Phasenprüfer eingebauten Serienwiderstand (typ. so um die 500kOhm), meinen Finger, meinen Körper, den kap. Widerstand zur Erde und trifft dort auf den "N". Der Stromkreis ist geschlossen.

Gruß
Ralf

 

[Elek]

Der Stromkreis ist geschlossen.

Es muß nicht immer ein Stromkreis geschlossen sein, damit Strom fließt. Diese Erkenntnis ist essentiell.

Stromtransporte über Hochspannungsleitungen, die Tausende von Kilometern lang sind, funktionieren nicht so, daß durch die "Erde", also durch den Boden, der Strom wieder die selben Tausende von Kilometern zurückfließt!

Vielmehr ist der Boden ein nahezu unendlich großer Elektronengeber und -aufnehmer, allerdings mit einem gewissen Widerstand. Eine Wechselstromquelle muß also im einfachsten Fall nur einen Pol zur Verfügung stellen, dessen Elektronenmenge um die neutrale Menge herum schwankt. Dann wird jede Masse, auch jede 100%ig isolierte Masse (wenn sie z.B. im luftleeren Raum schwebt), die mit diesem Pol verbunden wird, nicht mehr die neutrale Elektronenmenge haben, sondern ebenfalls schwanken. Ist nun eine große isolierte Masse über ein Strommeßgerät mit der Wechselstromquelle verbunden, so wird der Elektronenfluß nachgewiesen. Und das bei nur einem Pol (siehe die Physik der Ladungen).

Grüße,
Elek

 

[Marcel]

Beim Wechsel von NH´s müsste man den Raum nur komplett mit Schwefelhexafluorid (SF6) füllen, dann braucht man auch keinen Handschuh mehr. Die kann man dann auch mit den Fingern rauspopeln.
Ist nur nicht so toll für die Lungen oder die Atmosphäre. Wir haben das Gas in unseren großen Schaltanlagen drin.Früher waren das ganze Räume. Durch dieses Gas sind es nur Größen von mehreren Schuhkartons. Das nenn ich mal Isolation mit "Luft" :wink:
Wer es nicht kennt....wikipedia hilft immer

 

[R.B.]

@Elek
Wir können jetzt gerne noch über den Ausgleich von Ladungen diskutieren, ist bei mir zwar schon einige Jahre her, aber irgendwie kriege ich das noch zusammen. :lol:

Aber soviel vorweg, der Phasenprüfer wird dadurch nicht leuchten. Er wäre nicht in der Lage diesen "Strom"fluß zu detektieren.

Ob der Fragesteller dann eine Antwort kriegt die er auch versteht?

Gruß
Ralf

 

[giga light storm]

Es kann durchaus sein, dass der Phasenprüfer NICHT leuchtet, wenn der Mensch gut isoliert z.B. auf einer Holzleiter steht. (Deshalb muss die Spannungsfreiheit ja auch zweipolig geprüft werden.)

Es gab auch im Bekanntenkreis mal den Fall eines unter Spannung stehenden Schutzkontakts an einer Steckdose. (wahrscheinlich PEN/L vertauscht, böse) Da war ein Computer angeschlossen. Jahrelang ist beim Anfassen des Computergehäuses nichts passiert. Bis dann jemand mal nachdem der PC in ein anderes Zimmer gestellt wurde mit der einen Hand die Heizung angefasst hat und dann mit der anderen Hand an die Steckdose gekommen ist. Hat es aber zum Glück ohne Folgeschäden überlebt.

Ich denke eine Schuhsole KANN je nach Untergrund soviel leiten, dass man einen gefährlichen Schlag bekommen kann, aber sie KANN auch einmal so wenig leiten, dass der Phasenprüfer trotz Netzspannung mal NICHT leuchtet.