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Flo sev

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17.05.2016,
15:11
 

Phasenprüfer Ersatzschaltbild (Elektronik)

Hallo,

den "Berührungs-Phasenprüfer" verwende ich doch öfter mal, ich meine den, der meist in einem kleinen Schraubendreher mit integriert ist.

Wenn ich die Spitze des Schraubendrehers in die Steckdose stecke, und dieser den unter Spannung stehenden Leiter (L1) berührt leuchtet das im Schraubendreher integrierte Lämpchen.
Da die Lampe sehr hochohmig ist, und der Stromkreis durch bzw. über mich zum Boden hin geschlossen ist.
Diese Brennt auch wenn ich wirklich extrem gut zur Erde hin isoliert bin, hab ich schon probiert, z.B. bin ich auf einem Meter dickem Kunststoff gestanden. Die Lampe wird dann zwar deutlich dunkler, aber sie brennt noch.

Warum aber brennt die Lampe nicht, wenn ich die Spitze des Schraubendrehers gegen die Isolierung des L1 Drahtes halte?
Auch wenn der Ohm'sche Wiederstand des Gesamten Stromkreises deutlich kleiner ist als wenn ich z.B. auf einem Meter hohem Kunststoff stehe und ich dann den Draht aber direkt berühre.

Meine Vermutung, bzw. es kann gar nicht anders sein ist die Frequenz von 50Hz die hier vorhanden ist. Aber warum und wie genau weiß ich nicht.

Wie sieht das Ersatzschaltbild hier aus.

Bitte um eure Mitthilfe, ich habe schon so ziemlich alle Elektriker und Elektroniker in meinem Bekanntenkreis gefragt, keiner kann mir dies erklären.

Danke.

Offroad GTI(R)

17.05.2016,
15:27
(editiert von Offroad GTI
am 17.05.2016 um 15:29)


@ Flo sev

Phasenprüfer Ersatzschaltbild

» den "Berührungs-Phasenprüfer" verwende ich doch öfter mal,
Mein Beileid ;-)


» Warum aber brennt die Lampe nicht, wenn ich die Spitze des Schraubendrehers
» gegen die Isolierung des L1 Drahtes halte?
» Auch wenn der Ohm'sche Wiederstand des Gesamten Stromkreises deutlich
» kleiner ist als wenn ich z.B. auf einem Meter hohem Kunststoff stehe und
» ich dann den Draht aber direkt berühre.
Der Ohm'sche Widerstand ist praktisch nicht relevant, sondern der kapazitive, schließlich reden wir hier über Wechselspannung.

Der Kondensator, welcher sich bildet, wenn du den "Spannungsprüfer" auf die Isolierung legst ist auf Grund der geringen Fläche sehr klein. Sein kapazitiver Widerstand und der damit einhergehende Spannungsabfall entsprechen groß. Die Zündspannung für die Glimmlampe wird nicht erreicht.

Eine große Kunststoffplatte hat auch eine größere Kapazität, womit der Spannungsabfall kleiner ist (im Vergleich zum "Isolierungs-Kondensator";) und die Glimmspannung in deinem Fall erreicht wird.


» Meine Vermutung, bzw. es kann gar nicht anders sein ist die Frequenz von
» 50Hz die hier vorhanden ist.
Richtig.
» Aber warum und wie genau weiß ich nicht.
s.o.

» Wie sieht das Ersatzschaltbild hier aus.
Glimmlampe+Widerstand

simi7(R)

D Südbrandenburg,
17.05.2016,
20:29

@ Flo sev

Phasenprüfer Ersatzschaltbild

» Da die Lampe sehr hochohmig ist, und der Stromkreis durch bzw. über mich
» zum Boden hin geschlossen ist.
Du irrst.
Die Glimmlampe ist nicht hochohmig.
Die kann sogar ganz schön niederohmig werden.
Der Vorwiderstand im Bereich von einigen Megaohm ist der Strombegrenzer.

gast jbe

17.05.2016,
20:49

@ simi7

Phasenprüfer Ersatzschaltbild

» » Da die Lampe sehr hochohmig ist, und der Stromkreis durch bzw. über mich
» » zum Boden hin geschlossen ist.
» Du irrst.
» Die Glimmlampe ist nicht hochohmig.
» Die kann sogar ganz schön niederohmig werden.
» Der Vorwiderstand im Bereich von einigen Megaohm ist der Strombegrenzer.

ca 70V, wenn die zündspannung erreicht wird, wird das glimmlämpchen schlagartig niederohmig.

Hartwig(R)

18.05.2016,
09:46

@ Flo sev

Phasenprüfer Ersatzschaltbild

Hallo,
das Ersatzschaltbild sieht also etwa so aus:

1) Der Übergangswiderstand R1 zum zwischen Leiter und Prüfspitze, i.A. sehr niedrig. Befindet sich Isolation dazwischen (Deine Frage) wird er sehr hoch, auf Grund der geringen Kontaktfläche ((Klinge!) kann man hier die Kapazität bei 50Hz praktisch vernachlässigen (wenn überhaupt wenige pF).
2) Die Glimmlampe Gl, die unterhalb der Zündspannung extrem hochohmig ist; nach Erreichen der Zündspannung (so um die 80V) wird sie niederohmig, man sieht die Glimmentladung. Auch hier spielt die Kapazität eine untergeordnete Rolle bei 50Hz.
3) Der eingebaute Schutzwiderstand R2 im Phasenprüfer, etwa zwischen 500kOhm und 1MOhm.
4) Berührst Du jetzt den Fingerkontakt des Phasenprüfers, stellt Dein Körper eine Verbindung zur Erde her. Solltest Du direkt mit der Erde verbunden sein (Du fasst z. B. gleichzeitig an ein geerdetes Metallteil), dann stellt Dein Körper einen Widerstand von einigen kOhm dar (Rk), das ist gegenüber dem R2 von bis zu 1Mohm zu vernachlässigen. R2 begrenzt den Strom, an Deinem Körper kann keine gefährliche Spannung abfallen.
5) Stehst Du isoliert, so bildet Dein Körper gegenüber der Erde (Boden, Leitungen, etc.) eine Kapaziät. Für elektrostatische Entladungen nimmt man als Richtwert 100pF C1 in Reihe mit 1,5kOhm R3 an. In diesem Fall werden die 100pF von C3 bei 50Hz zum "Ableitwiderstand". Die Kapazität kann natürlich je nach Gegebenheiten stark variieren. Stehst Du z. B. auf einem Kunststoffblock, kann je nach Dielektrizitätskonstante und Kontakt des Blockes zur Erde eine zusätzliche Kapaziät Cp (gegenüber der vollisolierten Aufstellung) enstehen.

Das Ersatzschaltbild ist also eine Reihenschaltung von
R1, Gl, R2, C1 und R3. Sind parasitäre Kapazitäten (oder Widerstände) wie z.B. der Kunststoffblock vorhanden, würden diese im Ersatzschaltbild parallel zu C1/R3 liegen.

Gerade die kapazitive Kopplung erklärt auch, dass diese Phasenprüfer ("Lügenstifte";) bei kapazitiver Einkopplung falsch anzeigen können - heutztage sollte man sowas eigentlich nicht mehr benutzen....
Grüsse
Hartwig

Kendiman(R)

18.05.2016,
10:10
(editiert von Kendiman
am 18.05.2016 um 15:56)


@ Flo sev

Phasenprüfer Ersatzschaltbild

» Hallo,
»
» den "Berührungs-Phasenprüfer" verwende ich doch öfter mal, ich meine den,
» der meist in einem kleinen Schraubendreher mit integriert ist.
»
» Wenn ich die Spitze des Schraubendrehers in die Steckdose stecke, und
» dieser den unter Spannung stehenden Leiter (L1) berührt leuchtet das im
» Schraubendreher integrierte Lämpchen.
» Da die Lampe sehr hochohmig ist, und der Stromkreis durch bzw. über mich
» zum Boden hin geschlossen ist.
» Diese Brennt auch wenn ich wirklich extrem gut zur Erde hin isoliert bin,
» hab ich schon probiert, z.B. bin ich auf einem Meter dickem Kunststoff
» gestanden. Die Lampe wird dann zwar deutlich dunkler, aber sie brennt
» noch.
»
» Warum aber brennt die Lampe nicht, wenn ich die Spitze des Schraubendrehers
» gegen die Isolierung des L1 Drahtes halte?
» Auch wenn der Ohm'sche Wiederstand des Gesamten Stromkreises deutlich
» kleiner ist als wenn ich z.B. auf einem Meter hohem Kunststoff stehe und
» ich dann den Draht aber direkt berühre.
»
» Meine Vermutung, bzw. es kann gar nicht anders sein ist die Frequenz von
» 50Hz die hier vorhanden ist. Aber warum und wie genau weiß ich nicht.
»
» Wie sieht das Ersatzschaltbild hier aus.
»
» Bitte um eure Mitthilfe, ich habe schon so ziemlich alle Elektriker und
» Elektroniker in meinem Bekanntenkreis gefragt, keiner kann mir dies
» erklären.
»
» Danke.

deine Frage wurde durch Hartwig schon beantwortet.
Ein Bild soll das verdeutlichen.