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 Statische Elektrizität |
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Anne1990
Junior 
Dabei seit: 06.09.2021
Mitteilungen: 10
 |  Themenstart: 2021-09-10
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Hey, ich habe da mal ein paar Fragen zur statischen Elektirizät, die ich mir nicht so richtig beantworten kann. Wenn man statisch aufgeladen ist und zb an eine Türklinke fasst, bekommt man ja manchmal einen kleinen Stromschlag. Was passiert dann aber mit der Aufladung, ist dann nun die Türklinke quasi ?aufgeladen? also wenn man dann zb die Erdung einer Heizung und die Türklinke anfässt, würde man dann wieder einen Stromschlag bekommen? Und wie verhält es sich, wenn ich zb eine Stehlampe aus Metall anfasse (die nicht geerdet ist) oder eine Dose aus Metall oder sonst einen metallischen Gegenstand, übertrage ich dann einfach meine Aufladung auf diesen Gegenstand ? Ich habe mich gefragt, ob das gefährlich werden kann, wenn man zb einen aufgeladenen Gegenstand und gleichzeitig einen Erdkontakt berührt )Bsp Heizung). Vielleicht kann mir da ja jemand weiterhelfen
Ich hatte mal von einem Schüler- Versuch im Rahmen der Physik gelesen, dass sich jemand mit Hilfe eines Generators aufgeladen hat und als er dann eine isoliert gestellte Metallkugel berührt und diesen Vorgang wiederholt hat, hat sich die Spannung auf der Kugel immer weiter erhöht. Daher habe ich mich gefragt, ob das dann zb bei der Türklinke (wenn vom Erdboden isoliert) oder einem anderen metallischen Gegenstand ebenfalls so wäre, also dass sich dieser immer weiter auflädt, wenn die Spannung nicht zur Erde abfließen kann
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jacha2
Senior 
Dabei seit: 28.05.2013
Mitteilungen: 1218
Wohnort: Namur
|  Beitrag No.1, eingetragen 2021-09-10
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Salut,
zu Antworten auf Fragestellungen zum Thema Elektrizität sind stets praktische Vernunft und vernünftige Vorsicht einzubeziehen.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
Hey, ich habe da mal ein paar Fragen zur statischen Elektirizät, die ich mir nicht so richtig beantworten kann. Wenn man statisch aufgeladen ist und zb an eine Türklinke fasst, bekommt man ja manchmal einen kleinen Stromschlag. Was passiert dann aber mit der Aufladung, ist dann nun die Türklinke quasi ?aufgeladen?
\quoteoff Das, was Du als Stromschlag bezeichnest, ist oft die Entladung des durch Triboelektrizität aufgeladenen Körpers an eben dieser Türklinke, besonders an Metalltüren gegenüber "Erde", also dem Erdoberflächenpotential.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
also wenn man dann zb die Erdung einer Heizung und die Türklinke anfässt, würde man dann wieder einen Stromschlag bekommen?
\quoteoff Kommt auf die genaue Konfiguration und die Konstitution des Experimentators an,
ob er den Übergang einer derartigen Oberflächenladung immer bemerkt. Aber im Prinzip schon.
Meine Bedenken zielen darauf, daß unterschiedliche Stellen der Körperoberfläche unterschiedliche Leitfähigkeit haben, man denke an die trockenen Schwielen der Hand eines Elektroinstallateurs und an die durch eine Tagescréme feucht und damit leitfähig gehaltene Hand von jemand anderem.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
Und wie verhält es sich, wenn ich zb eine Stehlampe aus Metall anfasse (die nicht geerdet ist) oder eine Dose aus Metall oder sonst einen metallischen Gegenstand, übertrage ich dann einfach meine Aufladung auf diesen Gegenstand ? Ich habe mich gefragt, ob das gefährlich werden kann, wenn man zb einen aufgeladenen Gegenstand und gleichzeitig einen Erdkontakt berührt )Bsp Heizung). Vielleicht kann mir da ja jemand weiterhelfen
\quoteoff Die elektrischen Kapazitäten all' dieser Gegenstände liegen im nF-Bereich und es fragt sich, woher deren etwaige elektrische Aufladung stammen soll, wenn diese nicht zuvor aufgebracht wurde. Um irgendwelche merklichen Entladevorgänge zu bewirken, bedürfte es elektrischer Gleichspannungen etwa ab dem kV-Bereich.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
Ich hatte mal von einem Schüler- Versuch im Rahmen der Physik gelesen, dass sich jemand mit Hilfe eines Generators aufgeladen hat und als er dann eine isoliert gestellte Metallkugel berührt und diesen Vorgang wiederholt hat, hat sich die Spannung auf der Kugel immer weiter erhöht. Daher habe ich mich gefragt, ob das dann zb bei der Türklinke (wenn vom Erdboden isoliert) oder einem anderen metallischen Gegenstand ebenfalls so wäre, also dass sich dieser immer weiter auflädt, wenn die Spannung nicht zur Erde abfließen kann
\quoteoff Bis zu dem Punkt, an dem der Generatorpol und die Kugel bzw. die übertragende Hand auf dem gleichen Potential (vulgo Spannung) ggü. dem Erdpotential sind. Im Grunde wird durch derlei Versuche nur nachgestellt, was die etwa im 18. Jahrhundert in Mode gekommene Salonphysik mit ihren Elektrisiermaschinen und der manchmal durch Menschenketten spielerisch übertragenen statischen Elektrizität vorgemacht hat.
Adieu
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Anne1990
Junior
Dabei seit: 06.09.2021
Mitteilungen: 10
| Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2021-09-13
|
\quoteon(2021-09-10 23:37 - jacha2 in Beitrag No. 1)
Salut,
zu Antworten auf Fragestellungen zum Thema Elektrizität sind stets praktische Vernunft und vernünftige Vorsicht einzubeziehen.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
Hey, ich habe da mal ein paar Fragen zur statischen Elektirizät, die ich mir nicht so richtig beantworten kann. Wenn man statisch aufgeladen ist und zb an eine Türklinke fasst, bekommt man ja manchmal einen kleinen Stromschlag. Was passiert dann aber mit der Aufladung, ist dann nun die Türklinke quasi ?aufgeladen?
\quoteoff Das, was Du als Stromschlag bezeichnest, ist oft die Entladung des durch Triboelektrizität aufgeladenen Körpers an eben dieser Türklinke, besonders an Metalltüren gegenüber "Erde", also dem Erdoberflächenpotential.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
also wenn man dann zb die Erdung einer Heizung und die Türklinke anfässt, würde man dann wieder einen Stromschlag bekommen?
\quoteoff Kommt auf die genaue Konfiguration und die Konstitution des Experimentators an,
ob er den Übergang einer derartigen Oberflächenladung immer bemerkt. Aber im Prinzip schon.
Meine Bedenken zielen darauf, daß unterschiedliche Stellen der Körperoberfläche unterschiedliche Leitfähigkeit haben, man denke an die trockenen Schwielen der Hand eines Elektroinstallateurs und an die durch eine Tagescréme feucht und damit leitfähig gehaltene Hand von jemand anderem.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
Und wie verhält es sich, wenn ich zb eine Stehlampe aus Metall anfasse (die nicht geerdet ist) oder eine Dose aus Metall oder sonst einen metallischen Gegenstand, übertrage ich dann einfach meine Aufladung auf diesen Gegenstand ? Ich habe mich gefragt, ob das gefährlich werden kann, wenn man zb einen aufgeladenen Gegenstand und gleichzeitig einen Erdkontakt berührt )Bsp Heizung). Vielleicht kann mir da ja jemand weiterhelfen
\quoteoff Die elektrischen Kapazitäten all' dieser Gegenstände liegen im nF-Bereich und es fragt sich, woher deren etwaige elektrische Aufladung stammen soll, wenn diese nicht zuvor aufgebracht wurde. Um irgendwelche merklichen Entladevorgänge zu bewirken, bedürfte es elektrischer Gleichspannungen etwa ab dem kV-Bereich.
\quoteon(2021-09-10 16:38 - Anne1990 im Themenstart)
Ich hatte mal von einem Schüler- Versuch im Rahmen der Physik gelesen, dass sich jemand mit Hilfe eines Generators aufgeladen hat und als er dann eine isoliert gestellte Metallkugel berührt und diesen Vorgang wiederholt hat, hat sich die Spannung auf der Kugel immer weiter erhöht. Daher habe ich mich gefragt, ob das dann zb bei der Türklinke (wenn vom Erdboden isoliert) oder einem anderen metallischen Gegenstand ebenfalls so wäre, also dass sich dieser immer weiter auflädt, wenn die Spannung nicht zur Erde abfließen kann
\quoteoff Bis zu dem Punkt, an dem der Generatorpol und die Kugel bzw. die übertragende Hand auf dem gleichen Potential (vulgo Spannung) ggü. dem Erdpotential sind. Im Grunde wird durch derlei Versuche nur nachgestellt, was die etwa im 18. Jahrhundert in Mode gekommene Salonphysik mit ihren Elektrisiermaschinen und der manchmal durch Menschenketten spielerisch übertragenen statischen Elektrizität vorgemacht hat.
Adieu
\quoteoff
Hey danke dir für die ausführliche Antwort !
Falls ich dir noch eine Frage zu dem Thema stellen kann: was passiert, wenn ich statisch aufgeladen bin und dann einen leitfähigen Gegenstand berühre, der aber nicht geerdet ist, zb eine Flasche aus Metall. Bleibt der Gegenstand dann ebenfalls geladen, wenn ich ihn wieder abstelle, also kann der ebenfalls Ladung speichern? Ich hatte mich nur gefragt inwiefern das im Alltag gefährlich sein kann. Ich hatte mich mal ein wenig mit dem Thema Explosionsschutz befasst und mich dann gefragt, ob das gefährlich ist, wenn ich statisch aufgeladen bin und dann zb eine Flasche mit Desinfektionsmittel anfasse. Dann würde die Flasche ja auch aufgeladen sein von außen oder ? Aber irgendwann würde sie sich doch wieder entladen und die Spannung abbauen oder ?
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jacha2
Senior
Dabei seit: 28.05.2013
Mitteilungen: 1218
Wohnort: Namur
|  Beitrag No.3, eingetragen 2021-09-14
|
Salut,
hoffentlich hat die Antwort ...
\quoteon(2021-09-13 16:03 - Anne1990 in Beitrag No. 2)...Hey danke dir für die ausführliche Antwort !
\quoteoff ...getroffen, worauf die Fragen abstellen. Statische und Triboelektrizität sind von vielen Parametern abhängig, die in praxi schwer abschätzbar sind. Dazu gehören
- Oberflächenleitfähigkeiten,
- Ladungsträgerbeweglichkeiten,
- chemische Affinitäten und
- schwerer faßbare Umstände wie Luftfeuchtigkeit usw.
\quoteon(2021-09-13 16:03 - Anne1990 in Beitrag No. 2)...was passiert, wenn ich statisch aufgeladen bin und dann einen leitfähigen Gegenstand berühre, der aber nicht geerdet ist, zb eine Flasche aus Metall. Bleibt der Gegenstand dann ebenfalls geladen, wenn ich ihn wieder abstelle, also kann der ebenfalls Ladung speichern?
\quoteoff Ja. Der Gegenstand verteilt die Oberflächenladung so, daß sie ihre potentielle Energie minimiert, also grob gesagt gleichmäßig, sobald die ladungsübertragende Verbindung (Hand) sich entfernt hat. Ob und wohin sie abfließt, hängt vom Übergangswiderstand zwischen diesem Gegenstand und seiner Auflage ab. Bei nichtleitendem Glas z.B (also nicht irgendwie speziell beschichtet, z.B. mit Silber bedampft) bleibt sie erst mal auch da, wenn nicht irgendwelche Luftionisierer dazwischenwirken.
\quoteon(2021-09-13 16:03 - Anne1990 in Beitrag No. 2) Ich hatte mich nur gefragt inwiefern das im Alltag gefährlich sein kann. Ich hatte mich mal ein wenig mit dem Thema Explosionsschutz befasst und mich dann gefragt, ob das gefährlich ist, wenn ich statisch aufgeladen bin und dann zb eine Flasche mit Desinfektionsmittel anfasse. Dann würde die Flasche ja auch aufgeladen sein von außen oder ?
\quoteoff
Ja. Siehe vorstehendes.
\quoteon(2021-09-13 16:03 - Anne1990 in Beitrag No. 2)Aber irgendwann würde sie sich doch wieder entladen und die Spannung abbauen oder ?
\quoteoff Nicht notwendigerweise und vor allem erst recht nicht notwendigerweise schnell genug, um derlei sicher auszuschließen.
Zur Sicherheit trägt hingegen bei, daß diese Flasche gut verschlossen und nicht irgendwie außen mit Lösemittel benetzt ist. Dann kann auch ein kleiner Ladungsfluß nicht viel anrichten. Gute Laborpraxis, sozusagen.
Es gibt ein großtechnisches Analogon dazu, über das ich mich schon mal in diesem Forum geäußert habe: In den Lagern der Mineralöl- und der Chemieindustrie, die aus Wasserschutzgründen Betonwannen für die TKW (Tankkraftwagen) und ihre Auflieger und Anhänger an den Befülleinrichtungen aufweisen, sind diese trotz vorgeschriebener leitfähiger Bereifung deswegen schön isoliert und das Absenken der (aus technischen Gründen geerdeten) 10"-Füllstutzen in die Domdeckelöffnungen ist solange verboten, solange die Fahrzeuge bzw. Anhänger nicht über an ihnen eigens angebrachte Erdungszapfen mittels bereitliegender Kupferkabel an den Betriebserder der Anlage gekoppelt sind. Der Schichtführer schaltet dann den Kompressor für die Hebeanlage gar nicht erst ein, weil ihm die fehlende Erdschleife in seiner Warte angezeigt wird. Diesen Aufwand treibt man nicht aus Jux und Dollerei.
Adieu
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